¿Cuál es la estructura y función de un microscopio?

1. Estructura del microscopio:

Un microscopio óptico ordinario consta de una parte mecánica, una parte de iluminación y una parte óptica (ver Figura 1-2).

Figura 1-2 Microscopio óptico ordinario

(1) Parte mecánica:

La parte mecánica del microscopio incluye la base de la lente, el cilindro de la lente y la lente objetivo. Convertidor, soporte, mesa de objetos, empujador, volante de ajuste grueso, volante de ajuste fino y otros componentes.

1) Base del espejo: La base del espejo es el soporte básico del microscopio y consta de dos partes: la base y el brazo del espejo. A él se conectan la platina y el tubo de la lente, que es la base para instalar los componentes del sistema de aumento óptico. La base y los brazos del espejo estabilizan y sostienen todo el microscopio.

2) Tubo de la lente: El ocular está conectado a la parte superior del tubo de la lente y el convertidor está conectado a la parte inferior, formando un cuarto oscuro entre el ocular y la lente objetivo (instalada debajo del convertidor) . La distancia desde el borde posterior de la lente del objetivo hasta el extremo posterior del tubo de la lente se denomina longitud del tubo mecánico. Porque el aumento del objetivo se basa en una determinada longitud del cilindro del objetivo. Los cambios en la longitud del cilindro de la lente no sólo cambian la ampliación, sino que también afectan la calidad de la imagen. Por lo tanto, cuando se utiliza un microscopio, la longitud del cilindro de la lente no se puede cambiar arbitrariamente. La longitud del cilindro estándar internacional de un microscopio es de 160 mm y este número suele estar marcado en la cubierta exterior de la lente del objetivo. Hay dos tipos de tubos de lentes: lentes de un solo tubo y lentes binoculares. Los tubos de lentes de un solo tubo se dividen en tipos verticales e inclinados, mientras que los tubos de lentes binoculares están todos inclinados.

3) Convertidor de lentes nasales: se pueden instalar de 3 a 4 lentes objetivos en el convertidor de lentes nasales, generalmente tres lentes objetivos (bajo aumento, alto aumento, lente de aceite). Al girar el convertidor, cualquiera de las lentes del objetivo se puede conectar al tubo de la lente según sea necesario, formando un sistema de aumento con el ocular en el tubo de la lente.

4) Escenario: Hay un agujero en el centro del escenario para el paso de la luz. Hay abrazaderas de resorte para muestras y empujadores instalados en el escenario, que se utilizan para fijar o mover la posición de la muestra de modo que el objeto del microscopio esté exactamente en el centro del campo de visión.

5) Empujador: Es un dispositivo mecánico para mover muestras. Está compuesto por una estructura metálica con dos ejes empujadores, uno horizontal y otro vertical. Un buen microscopio tiene escalas grabadas en las rejillas vertical y horizontal. Se forma un sistema de coordenadas plano muy preciso. Si necesitamos observar repetidamente una determinada parte del espécimen inspeccionado, podemos anotar los valores de las reglas vertical y horizontal durante la primera inspección, y luego mover el empujador de acuerdo con los valores para encontrar la posición de la ejemplar original.

6) Volante de ajuste grueso (espiral gruesa): El volante de ajuste grueso es un dispositivo que mueve el cilindro de la lente para ajustar la distancia entre la lente del objetivo y la muestra. El volante de ajuste grueso del microscopio antiguo es. gira hacia adelante y la lente se acerca al espécimen. Al inspeccionar un microscopio recién fabricado, gire el escenario hacia adelante con la mano derecha para levantarlo de modo que la muestra esté cerca de la lente del objetivo y viceversa, gírelo hacia abajo y aleje el escenario de la lente del objetivo;

7) Volante de ajuste fino (espiral fina): el volante de ajuste grueso solo puede ajustar aproximadamente el enfoque. Para obtener la imagen del objeto más clara, debe utilizar la espiral de ajuste fino para realizar un ajuste adicional. El cilindro de la lente se mueve 0,1 mm (100 μm) por cada revolución del volante de ajuste fino. El volante de ajuste grueso y el volante de ajuste fino de los microscopios de gama alta recién producidos son independientes del eje. ?

(2) La parte de iluminación

se instala debajo del escenario y consta de un reflector (fuente de luz), un condensador y una apertura.

1) Reflector: Los microscopios ópticos ordinarios anteriores utilizaban luz natural para examinar los objetos y se instalaba un reflector en la base del espejo. El reflector está compuesto por una superficie plana y otro espejo cóncavo, que puede reflejar la luz proyectada sobre él hacia el centro de la lente del condensador para iluminar la muestra. Cuando no se utiliza un condensador, se puede utilizar un espejo cóncavo para condensar la luz. Cuando se utiliza un condensador, generalmente se utiliza un espejo plano. Fuente de luz eléctrica Los microscopios ópticos comunes no tienen reflector, pero se instala una fuente de luz en la base del microscopio y tiene un tornillo de ajuste de corriente. La intensidad de la luz se puede ajustar ajustando la corriente.

2) Concentrador: El condensador se encuentra debajo del escenario. Consta de un juego de lentes de condensador y un tornillo de elevación. El condensador está instalado debajo del escenario. Su función es enfocar la luz reflejada por la fuente de luz en la muestra para obtener la iluminación más intensa y hacer que la imagen del objeto sea brillante y clara. La altura del condensador se puede ajustar para que el foco recaiga en el objeto que se está inspeccionando para obtener el máximo brillo. Generalmente, el foco del condensador está 1,25 mm por encima y su límite de elevación está 0,1 mm por debajo del plano del escenario. Por lo tanto, se requiere que el espesor del portaobjetos esté entre 0,8 y 1,2 mm; de lo contrario, la muestra a inspeccionar no estará enfocada y el efecto del examen microscópico se verá afectado.

3) Apertura: También hay una apertura iridiscente frente al grupo de lentes frontales del condensador. Se puede abrir y reducir para controlar la cantidad de luz que pasa, afectando así la resolución y el contraste. imágenes Si se abre la apertura iridiscente Si es demasiado grande y excede la apertura numérica de la lente del objetivo, se producirán puntos de luz; si la apertura iridiscente es demasiado pequeña, la resolución disminuirá y el contraste aumentará; Por lo tanto, al observar, ajuste la apertura iridiscente y luego abra el diafragma de campo (microscopio con diafragma de campo) hasta la circunferencia de la periferia del campo de visión, de modo que los objetos que no estén dentro del campo de visión no puedan recibir ninguna iluminación para evitar. interferencia de la luz dispersa.

(3) Parte óptica

1) Ocular: instalado en el extremo superior del cilindro de la lente, es un ocular binocular, generalmente un ocular de 10×

2) Lente objetivo: La lente objetivo instalada en el convertidor en el extremo frontal del cilindro de la lente utiliza luz para representar el objeto que se inspecciona por primera vez. La calidad de la imagen de la lente objetivo tiene un impacto decisivo en la resolución. Generalmente hay 3-4 lentes objetivo (como se muestra en la Figura 1-3). Los principales indicadores de rendimiento generalmente están marcados en el lente objetivo: aumento y relación de apertura de la lente, como 10/0,25, 40/0,65 y 100/1,30.

Figura 1-3 Lente objetivo de microscopio óptico común

Existen muchos tipos de lentes objetivo, que se pueden clasificar desde diferentes ángulos: Dependiendo del medio entre la lente frontal del objetivo lente y el objeto que se inspecciona, divididos en: ① Las lentes de objetivo de sistema seco utilizan aire como medio, como las lentes de objetivo de uso común por debajo de 40 ×, con aperturas numéricas inferiores a 1. ②¿Lente de objetivo de inmersión en aceite? A menudo utiliza aceite de cedro como medio. Este objetivo también se llama lente de aceite. Su aumento es de 90 × ~ 100 × y el valor de apertura numérica es mayor que 1. ?

Apertura numérica (N.A.), también llamada relación de apertura de la lente (o ratio de apertura). La lente del objetivo y el condensador están marcados con su apertura numérica. La apertura numérica es el parámetro principal de la lente del objetivo y del condensador, y también es el indicador más importante para juzgar su rendimiento. El rendimiento de la lente del objetivo depende de la apertura numérica de la lente del objetivo. Cuanto mayor sea la apertura numérica, mejor será el rendimiento de la lente del objetivo. La apertura numérica está estrechamente relacionada con varias propiedades del microscopio. Refleja la resolución de la lente del objetivo. Cuanto mayor es el valor, mayor es la resolución. La resolución se refiere a la capacidad de un microscopio para resolver el intervalo más pequeño de un objeto. Cuanto más cerca esté el intervalo más pequeño que se puede resolver, mayor será la resolución. La resolución de los seres humanos puede alcanzar los 0,1 mm y la resolución de los microscopios puede alcanzar los 0,2 μm.

R=0.61λ/N.A. ? N.A.=n·sin(α/2)

R es la resolución, λ es la longitud de onda de la onda de luz, N.A. es la apertura de la lente relación, y n es el índice de refracción del medio, α es el ángulo del cono de la lente y los medios con un índice de refracción grande (como el aceite de cedro con un índice de refracción de 1,515 y el aire con un índice de refracción de 1) tienen una resolución grande.

La distancia de trabajo se refiere a la distancia entre la superficie inferior de la lente del objetivo y la superficie superior del cubreobjetos cuando la imagen del objeto está claramente ajustada, cuanto mayor es el aumento de la lente del objetivo, menor es; distancia de trabajo.