المسار البصري لمجهر بصري عادي
1. المجهر الضوئي العادي هو أداة بصرية دقيقة. في الماضي ، كانت المجاهر البسيطة تتكون من عدد قليل من العدسات ، في حين أن مجاهر اليوم تتكون من مجموعة من العدسات. تستطيع المجاهر الضوئية العادية عادة تكبير الأشياء 1500-2000 مرة. (1) هيكل المجهر يمكن تقسيم هيكل المجهر الضوئي العادي إلى جزأين: أحدهما هو الجهاز الميكانيكي والآخر هو النظام البصري. فقط عندما يتعاون هذان الجزءان بشكل جيد يمكن أن يعمل المجهر. أولاً ، الجهاز الميكانيكي للمجهر يشمل الجهاز الميكانيكي للمجهر الإطار ، وبرميل العدسة ، ومحول العدسة الموضوعية ، والمرحلة ، وقضيب الدفع ، والمسمار الخشن ، والمسمار الصغير ، والمكونات الأخرى. يتكون الحامل من قاعدة وذراع مرآة. يتم إرفاق المرحلة وبرميل العدسة به ، وهو أساس تركيب مكونات نظام التكبير البصري.
(2) يتم توصيل العدسة العينية بأسطوانة العدسة في ماسورة العدسة ، ويتم توصيل المحول بالجزء السفلي ، مكونًا غرفة مظلمة بين العدسة والعدسة الموضوعية (مثبتة أسفل المحول). المسافة من الحافة الخلفية للهدف إلى نهاية البرميل تسمى طول البرميل الميكانيكي. لأن تكبير العدسة الشيئية يكون لطول معين من ماسورة العدسة. لن تؤدي التغييرات في طول أسطوانة العدسة إلى تغيير التكبير فحسب ، بل ستؤثر أيضًا على جودة الصورة. لذلك ، عند استخدام المجهر ، لا يمكن تغيير طول برميل العدسة حسب الرغبة. على الصعيد الدولي ، تم تحديد طول البرميل القياسي للميكروسكوب عند 160 مم ، ويتم تمييز هذا الرقم على مبيت العدسة الشيئية.
(3) مغير العدسة الموضوعي يمكن تجهيز مبدل عدسة الأنف بـ 3 إلى 4 عدسات موضوعية ، عادة ثلاث عدسات موضوعية (تكبير منخفض ، تكبير عالي ، عدسة زيتية). تم تجهيز مجاهر نيكون بأربع عدسات موضوعية. من خلال تدوير المحول ، يمكن توصيل أي عدسة موضوعية بأسطوانة العدسة كما هو مطلوب ، وتشكل العدسة العينية الموجودة على أسطوانة العدسة نظام تكبير.
(4) يوجد ثقب في وسط المسرح وهو مسار الضوء. تم تجهيز المرحلة بمشابك عينة زنبركية وقضبان دفع ، وتتمثل وظيفتها في تثبيت أو تحريك موضع العينة بحيث يكون الكائن المجهري في مركز مجال الرؤية.
(5) الدافع هو جهاز ميكانيكي يحرك العينة. وهي مصنوعة من إطار معدني مع ترسين للدفع ، أحدهما أفقي والآخر رأسي. يحتوي المجهر الجيد على مقاييس محفورة على الشريط لإنشاء مستوى دقيق للغاية. نظام الإحداثيات. إذا كنت ترغب في مراقبة جزء معين من عينة الاختبار بشكل متكرر ، فيمكنك تسجيل قيمة المسطرة الرأسية والأفقية أثناء الفحص الأول ، ثم تحريك قضيب الدفع وفقًا للقيمة للعثور على موضع العينة الأصلية.
(6) اللولب الخشن عبارة عن آلية تضبط المسافة بين العدسة الشيئية والعينة عن طريق تحريك أسطوانة العدسة. في المجاهر القديمة ، بعد ثني اللولب الخشنة للأمام ، تهبط العدسة وتقترب من العينة. عند إجراء الفحص المجهري على مجاهر إنتاج جديدة ، أدر المرحلة إلى الأمام باليد اليمنى لرفع المرحلة لتقريب العينة من الهدف والعكس صحيح.
(7) يمكن لبرغي الحركة الدقيقة فقط استخدام برغي الحركة الخشنة لضبط الطول البؤري بشكل خشن. للحصول على صورة واضحة ، ستحتاج إلى إجراء المزيد من التعديلات باستخدام المسمار الصغير. يتحرك أسطوانة العدسة 0. 1 مم (100 ميكرون) لكل ثورة في المسمار المحبط. اللوالب السميكة والرقيقة لمجهر gao-end المنتج حديثًا متحدة المحور. 2. النظام البصري للميكروسكوب يتكون النظام البصري للميكروسكوب من عاكس ، ومكثف ، وعدسة موضوعية ، وعينية ، وما إلى ذلك. يقوم النظام البصري بتكبير الجسم لتشكيل صورة مكبرة للجسم.
(1) المرايا استخدمت المجاهر الضوئية العادية المبكرة الضوء الطبيعي لفحص الأشياء ، وتم تثبيت مرآة على الإطار. يتكون العاكس من سطح مستو ومرآة مقعرة على الجانب الآخر ، والتي يمكن أن تعكس الضوء الذي يصطدم بها إلى مركز عدسة المكثف ، وبالتالي تضيء العينة. عند عدم استخدام المكثف ، استخدم مرآة مقعرة. المرايا المقعرة تركز الضوء. عند استخدام المكثف ، يتم استخدام مرآة مسطحة بشكل عام. تم تجهيز إطار المجهر السفلي الذي تم إنتاجه حديثًا بمصدر ضوء وبرغي تعديل حالي ، والذي يمكنه ضبط شدة الضوء عن طريق ضبط التيار.
(2) المكثف المكثف تحت الطاولة. تتكون من عدسة مكثفة وفتحة قزحية اللون ومسمار رفع. يمكن تقسيم المكثفات إلى مكثفات المجال المضيء ومركزات المجال المظلم. تم تجهيز المجاهر الضوئية الشائعة بمكثفات مجال مشرق. تشمل مكثفات Brightfield مكثفات Abbe ومكثفات التنوير ومكثفات الرمل المتساقطة. تعاني مكثفات آبي من الانحرافات اللونية والكروية عندما تكون الفتحة العددية الموضوعية أعلى من 0 .6. يتم تصحيح مكثفات Qiming بدرجة عالية من أجل الانحراف اللوني والانحراف الكروي والغيبوبة. إنه مكثف عالي الجودة لمجهر المجال الساطع ، لكنه غير مناسب للأهداف التي تقل عن 4 أضعاف. يمكن أن يؤدي هز المكثف إلى هز العدسة العلوية للمكثف خارج مسار الضوء لتلبية احتياجات إضاءة مجال الرؤية ذات الهدف المنخفض (4 ×).
يتم تثبيت المكثف تحت المسرح ، وتتمثل وظيفته في تركيز الضوء المنعكس من مصدر الضوء على العينة من خلال المرآة للحصول على إضاءة قوية وجعل صورة الكائن ساطعة وواضحة. يمكن ضبط ارتفاع المكثف ، بحيث يسقط التركيز على الكائن المراد فحصه ، ويتم الحصول على درجة سطوع عالية. النقطة المحورية للمكثف العام هي 1.25 مم فوقها ، وحد ارتفاعها 0. 1 مم تحت مستوى المرحلة. لذلك ، يجب أن يكون سمك الشريحة الزجاجية المطلوبة بين 0. 8-1. 2 مم ، وإلا فلن تتمكن العينة قيد الفحص من التركيز ، مما سيؤثر على التأثير المجهري. توجد أيضًا فتحة قزحية أمام مجموعة العدسة الأمامية المكثفة ، والتي يمكن فتحها وإغلاقها ، مما يؤثر على دقة الصورة وتباينها. إذا تم فتح فتحة القزحية بشكل كبير جدًا ، بعد الفتحة العددية للهدف ، سيحدث التوهج ؛ إذا تم إغلاق الفتحة بشكل صغير جدًا ، فسيتم تقليل الدقة وزيادة التباين. لذلك ، عند الملاحظة ، من خلال ضبط فتحة القزحية ، يتم فتح الحجاب الحاجز الميداني (المجهر مع الحجاب الحاجز الميداني) على الظل الخارجي لمحيط مجال الرؤية ، بحيث لا يمكن للأشياء غير الموجودة في مجال الرؤية الحصول على أي ضوء . الإضاءة تتجنب تداخل الضوء المتناثر.
(3) تستخدم العدسة الموضوعية المثبتة على المحول في الطرف الأمامي لأسطوانة العدسة الضوء لجعل الكائن قيد الفحص لأول مرة. جودة التصوير للهدف لها تأثير حاسم على القرار. يعتمد أداء الهدف على الفتحة العددية للهدف (الفتحة العددية والمختصرة باسم NA). يتم وضع علامة على الفتحة العددية لكل هدف على مبيت الهدف. كلما كانت الفتحة العددية أكبر ، كان أداء الهدف أفضل. هناك العديد من أنواع العدسات الشيئية ، والتي يمكن تصنيفها من زوايا مختلفة: وفقًا للاختلاف في الوسط بين العدسة الأمامية للعدسة الشيئية والشيء المراد فحصه ، يمكن تقسيمها إلى: 1. العدسة الشيئية الجافة يستخدم الهواء كوسيط ، مثل العدسة الموضوعية شائعة الاستخدام أقل من 4 {{1 0}} × ، الفتحة العددية تساوي أقل من 1. ② غالبًا ما تستخدم أهداف غمر الزيت زيت الأرز كوسيط. تسمى هذه الأهداف أيضًا بالعدسات الزيتية. تكبيرها 9 0 × -100 × ، وقيمة الفتحة العددية أكبر من 1. وفقًا لتكبير العدسة الشيئية ، يمكن تقسيمها إلى: ① هدف الطاقة المنخفضة يشير إلى 1 × -6 × ، قيمة NA هي 0. 04-0 .15 ؛ ② هدف القوة المتوسطة يشير إلى 6 × -25 × ، قيمة NA هي 0. 15-0 40 ؛ يشير هدف الطاقة العالية إلى 25 × -63 × ، وقيمة NA هي 0.35 - 0.95 ؛ ④ يشير هدف الغمر بالزيت إلى 90 × - 100 × ، وقيمة NA هي 1.25 - 1.40. وفقًا لدرجة تصحيح الانحراف ، يمكن تقسيم التصنيف إلى: العدسة الموضوعية اللونية هي عدسة موضوعية شائعة الاستخدام ، ومُشار إليها بـ "Ach" على الغلاف ، يمكن لهذه العدسة الموضوعية إزالة الانحراف اللوني الناتج عن الضوء الأحمر والسماوي. خفيفة. غالبًا ما يتم استخدامه مع عدسات Huygens في الفحص المجهري. يتم تمييز الهدف غير اللوني بكلمة "Apo" على السكن الموضوعي. بالإضافة إلى تصحيح الانحراف اللوني للضوء الأحمر والأزرق والأخضر ، يمكنه أيضًا تصحيح اختلاف الطور الناتج عن الضوء الأصفر. غالبًا ما يتم استخدامه مع العدسات التعويضية. ③ يتم تصنيع العدسات الموضوعية الخاصة على أساس العدسات الموضوعية المذكورة أعلاه لتحقيق تأثير مراقبة محدد معين. مثل: العدسة الشيئية مع حلقة التصحيح ، العدسة الشيئية مع الحجاب الحاجز الميداني ، العدسة الشيئية لتباين الطور ، العدسة الشيئية الفلورية ، العدسة الشيئية الخالية من الإجهاد ، العدسة الشيئية بدون غطاء ، العدسة الشيئية لمسافة العمل الطويلة ، إلخ. العدسات الشيئية شائعة الاستخدام في التيار البحث هو: هدف شبه أحادي اللون (FL) ، هدف الخطة (خطة) ، هدف خطة أحادية اللون (خطة Apo) ، هدف خطة فائقة (Splan ، مخطط أحادي اللون) هدف (Splan) Apo) ، إلخ.
(4) العدسة العينية وظيفة العدسة هي تكبير الصورة الحقيقية المكبرة بواسطة العدسة الشيئية مرة أخرى ، وعكس صورة الكائن لعيون المراقب. هيكل العدسة أبسط من هيكل العدسة الشيئية. تتكون عدسة المجهر الضوئي العادي عادةً من عدستين. العدسة العلوية تسمى "العدسة العينية" والعدسة السفلية تسمى "العدسة الميدانية". بين العدستين العلوية والسفلية أو أسفل العدستين ، يوجد غشاء حلقي معدني أو "الحجاب الحاجز الميداني". بعد التكبير ، تسقط الصورة الوسيطة للعدسة الشيئية على مستوى الحجاب الحاجز الميداني ، لذلك يمكن وضع ميكرومتر العدسة. العدسات المستخدمة بشكل شائع في المجاهر البصرية هي عدسات Huygens ، إذا كنت بحاجة إلى إجراء بحث ، فاختر بشكل عام العدسات ذات الأداء الأفضل ، مثل العدسات التعويضية (K) ، والعدسات المسطحة (P) ، والعدسات ذات المجال الواسع (WF). استخدم عدسة فوتوغرافية (NFK) عند التقاط الصور.
(2) المجهر البصري: يتم تكبير المجهر من خلال العدسة ، وتصوير العدسة الواحدة به انحرافات تؤثر على جودة التصوير. مجموعة العدسات التي تتكون من عدسة واحدة تعادل عدسة محدبة بتكبير أفضل. الشكل 1-4 هو الوضع الأساسي للتصوير بالميكروسكوب. AB هي العينة.
(3) أداء المجهر. تعتمد دقة المجهر على الظروف المختلفة للنظام البصري. يجب أن يكون الكائن الذي تتم ملاحظته ذو نسبة تكبير عالية وأن يكون واضحًا. يعتمد ما إذا كان كائن ما يمكن أن يظهر بنية واضحة ودقيقة بعد التكبير على أداء العدسة الشيئية ، متبوعًا بأداء العدسة والمكثف.
1. تسمى الفتحة العددية أيضًا بنسبة الفتحة (أو نسبة الفتحة) ، والمختصرة كـ NA ، ويتم تمييز قيمها على العدسة الشيئية وعدسة المكثف. الفتحة والفتحة العددية هي المعلمات الرئيسية للعدسات والمكثفات الموضوعية ، كما أنها مؤشرات مهمة للحكم على أدائها. ترتبط الفتحة العددية ارتباطًا وثيقًا بخصائص مختلفة للمجاهر. يتناسب مع دقة المجهر ويتناسب عكسيا مع عمق التركيز. يتناسب مع الجذر التربيعي لسطوع الصورة المعكوسة. يمكن التعبير عن الفتحة العددية بالصيغة التالية: NA=n.sin 2 حيث: n - الدقة المتوسطة بين العدسة الشيئية والعينة - زاوية فتح العدسة للعدسة الشيئية ما يسمى تشير زاوية فتح العدسة إلى المسافة من المحور البصري للعدسة الشيئية. الزاوية بين الضوء المنبعث من نقطة الجسم العلوية وحافة القطر الفعال للعدسة الأمامية للعدسة الشيئية موضحة في الشكل 1-5 . دائمًا ما تكون زاوية فتح العدسة أقل من 18 0 درجة. بما أن معامل انكسار الهواء هو 1 ، فإن الفتحة العددية للهدف الجاف تكون دائمًا أقل من 1 ، بشكل عام 0. 05-0 .95؛ إذا تم غمر هدف الغمر بالزيت في زيت الأرز (مع معامل انكسار 1.515) ، يمكن أن تصل الفتحة العددية إلى 1.5. في حين أن حد الفتحة العددية نظريًا يساوي معامل الانكسار لوسط الغمر المستخدم ، من الناحية العملية ، من المستحيل الوصول إلى هذا الحد من منظور تكنولوجيا تصنيع العدسات. عادةً ما تكون أكبر فتحة عددية لأهداف الغمر بالزيت ضمن النطاق العملي هي 1.4. مؤشرات الانكسار المتوسطة للعديد من المواد هي كما يلي: 1.0 للهواء ، 1.33 للماء ، 1.5 للزجاج ، 1.47 للجلسرين ، 1.52 للأرز. يظهر تأثير معامل الانكسار للوسيط على المسار البصري للعدسة الشيئية في الشكل 1-6.
2. يمكن التعبير عن الدقة D بالصيغة التالية: D=λ / 2N.A. الطول الموجي للضوء المرئي هو 0. 4-0. 7 ميكرون ، بمتوسط طول موجي 0. 55 ميكرون. إذا تم استخدام هدف بفتحة عددية 0. 65 ، ثم D {{1 0}. 55 ميكرون / 2 × 0. 65=0. 42 ميكرون . هذا يعني أن الأجسام الأكبر من 0. يمكن ملاحظة 42 ميكرون ولا يمكن رؤية الكائنات الأصغر من 0.42 ميكرون. إذا تم استخدام هدف بفتحة عددية 1.25 ، فعندئذٍ D =2 20 ميكرون. سيكون أي كائن يتم فحصه ويكون طوله أكبر من هذه القيمة مرئيًا. يمكن ملاحظة أنه كلما كانت قيمة D أصغر ، زادت الدقة وصورة الكائن أكثر وضوحًا. وفقًا للصيغة أعلاه ، يمكن تحسين الدقة عن طريق: (1) تقليل الطول الموجي ؛ (2) زيادة معامل الانكسار. (3) زيادة زاوية العدسة. تستخدم المجاهر القائمة على الضوء فوق البنفسجي والمجاهر الإلكترونية أطوال موجية قصيرة من الضوء لتحسين الدقة لفحص الأجسام الأصغر. ترتبط دقة العدسة الموضوعية ارتباطًا وثيقًا بحدة الصورة. العدسات لا تملك هذه القدرة. تقوم العدسة فقط بتكبير الصورة التي ينتجها الهدف.
3. التكبير: يقوم المجهر بتكبير الكائن ، أولاً من خلال العدسة الشيئية * التكبير الثانوي ، وتسبب العدسة العينية تكبيرًا ثانويًا على مسافة الرؤية الساطعة. التكبير هو نسبة حجم الصورة الخلفية إلى الكائن الأصلي. لذلك ، فإن تكبير المجهر (V) يساوي ناتج تكبير العدسة الشيئية (V1) وتكبير العدسة العينية (V2) ، أي: V=V1 × V2 طريقة حساب يمكن الحصول على المقارنة من الصيغة التالية M=△ × D F1 F2 F 1=البعد البؤري الموضوعي F 2= الطول البؤري للعدسة △=طول أنبوب الضوء D {{ 12}} مسافة الرؤية الواضحة (=250 مم) △=هدف التكبير D=تكبير العدسة M=تكبير المجهر إعداد F1 F2 △ =160 مم F { {20}} mm D =250 mm F 2=150 mm ثم M=△ × D=160 × 250 =40 × 16. 7=668 مرة F1 2 4 15
4. عمق التركيز: مراقبة العينة تحت المجهر. عندما يكون التركيز على مستوى صورة معين ، تكون صورة الكائن واضحة ، ومستوى الصورة هو المستوى المستهدف. بالإضافة إلى السطح المستهدف في مجال الرؤية ، يمكن أيضًا رؤية صور الكائنات غير الواضحة أعلى وأسفل السطح المستهدف. المسافة بين هذين السطحين تسمى عمق التركيز. يتناسب عمق تركيز الهدف عكسياً مع الفتحة العددية والتكبير: كلما كانت الفتحة العددية والتكبير أكبر ، كلما كان عمق التركيز أصغر. لذلك ، يجب أن يكون ضبط مرآة الزيت أكثر حرصًا من ضبط المرآة منخفضة الطاقة ، وإلا فمن السهل أن يتسبب في انزلاق الكائن وعدم العثور عليه.
