العربية
English
Pусский
Français
Español
Portugues
Deutsch
lingua italiana
Melayu
Filipino
Монгол хэл
dansk
Bahasa indonesia
日本語
한국어
Türk dili
Tiếng Việt
svenska
Nederlands
Norsk språkكيفية حساب تكبير المجهر؟
| في هذه المقالة ، دعنا نلقي نظرة على كيف يمكن رؤية جسم صغير تحت المجهر؟ ما مقدار التكبير الذي يمكن أن يتم تكبيره الكائن الذي تراه؟ |
|
وحدة الطول
أولاً ، دعنا نتذكر بعض وحدات الطول الأكثر استخدامًا:
1 كم = 1000 م ، متر 1 م = 1000 مم ، مليمتر 1 مم = 1000 ميكرومتر ، ميكرومتر 1um = 1000 نانومتر ، نامومتر 1nm = 1000pm ، بيكومتر |
| حجم الكائن الشائع بعد ذلك ، دعنا نلقي نظرة على بعض الأشياء الصغيرة الشائعة ، ومتوسط حجمها بشكل عام كما يلي: |
| الخلايا يبلغ قطر الخلايا البشرية بشكل عام 20-30 ميكرون ، وخلايا الدم الحمراء بقطر 6-9 ميكرون ، وخلايا مسطحة بسماكة 1.5-2.5 ميكرون. خلايا الدم البيضاء كروية بقطر 7-20 ميكرومتر. الصفائح الدموية عبارة عن أقراص يبلغ قطرها من 1 إلى 4 ميكرومتر وسمكها حوالي 1 ميكرومتر ، والتي يمكن رؤيتها تحت مجهر ضوئي 400x. |
| بكتيريا يبلغ قطر معظم البكتيريا ما بين 0.5 و 5 ميكرومتر ، ويمكن رؤيتها باستخدام مجهر ضوئي بتكبير 1000x |
| فايروس يتراوح قطر الفيروس في الغالب بين 10-300 نانومتر ، وهو أمر يصعب ملاحظته بواسطة مجهر الضوء العادي ، ويمكن ملاحظة جزء من المظهر بواسطة مجهر المجال المظلم. يتطلب مجهر إلكتروني للمراقبة. |
| ذرة قطر الذرة أقل من 0.1 نانومتر ، ويمكن رؤيته بالمجهر الإلكتروني فقط |
| قرارات مشتركة لماذا يمكن للعين البشرية والميكروسكوب البصري والمجهر الإلكتروني أن ترصد أشياء مختلفة الأحجام؟ يختلف تبعا لحدودهمالقرار: |
| عين الإنسان دقة عين الإنسان 0.2 مم = 200 ميكرومتر ، الحد الأدنى للدقة هو 0.073 مم = 73 ميكرومتر |
| مايكروسكوب بصري دقة المجهر البصري هي 0.4 ~ 0.2 ميكرومتر = 400 ~ 200 نانومتر. وهي مقسمة إلى عدة فئات: • دقة مجهر المجال الساطع 0.4um ، • الإسفار مجهر النطاق فوق البنفسجي قرار 0.2um • يستطيع مجهر المجال المظلم رؤية الأشياء الصغيرة جدًا من 0.02-0.004um. |
| ميكروسكوب الكتروني يمكن أن يصل قرار المجهر الإلكتروني إلى 0.0045um ~ 0.001um ، على سبيل المثال 4.5nm ~ 1nm. (على سبيل المثال A63.7062 4.5nm ،A63.70811 نانومتر) |
| ما هو القرار؟ يشير القرار إلى القدرة على التمييز بين الحد الأدنى للمسافة بين نقطتي كائن متجاورتين ، وهو ما يسمى مسافة الدقة. بشكل عام ، كلما كانت مسافة الدقة أصغر ، زادت الدقة. اللوائح العامة: إن قدرة المجهر أو العين البشرية على التمييز بوضوح بين أصغر فاصل زمني للهيكل الدقيق للكائن قيد الفحص على مسافة ضوئية 25 سم تسمى الدقة. تم حل مشكلة حد دقة المجاهر الضوئية بواسطة الفيزيائي الألماني آبي عام 1873. العدسات والعدسات الموضوعية المستخدمة في المجاهر الضوئية هي في الواقع عدسات محدبة. يتم إنشاء أقراص مهواة عندما يمر الضوء عبر العدسات المحدبة. النقطة التي نراها من خلال المجهر هي في الواقع نقطة ضوئية. إذا كانت النقطتان المراد ملاحظتهما متباعدتان ، فلا يزال بإمكاننا معرفة الفرق. ولكن إذا كانت هاتان النقطتان متقاربتان جدًا جدًا ، وقريبًا جدًا لدرجة أن قرصي Airy اللذين ينتجانهما يتداخلان ، فلا يمكننا تحديد ما إذا كانتا نقطتين ، ويمكننا فقط رؤية ضبابية المجموعة. لذا فإن حجم قرص Airy يحدد في الواقع حد دقة المجهر. صيغة دقة المجهر الضوئي هي كما يلي: δ = 0.61λ / (nSinα) δ ： القرار λ ： طول الموجة n ： معامل الانكسار α ： زاوية الفتحة بعد التحويل البسيط ، هذه الصيغة تساوي تقريبًا 1/2 λ ، مما يعني أن نصف الطول الموجي هو في الواقع حد دقة المجهر الضوئي. عرّفته الأجيال اللاحقة بأنه "حد آبي". أقصر طول موجي في الضوء المرئي - الضوء البنفسجي ، هو حوالي 400 نانومتر ، لذا فإن حد آبي يبلغ حوالي 200 نانومتر. وهذا يعني أنه إذا كانت المسافة بين نقطتين أقل من 200 نانومتر ، فلا يمكن التمييز بين النقطتين بواسطة مجهر ضوئي ، وهو حد دقة المجهر الضوئي. |
| حساب التكبير صيغة حساب تكبير المجهر بسيطة للغاية: التكبير الكلي = التكبير البصري x التكبير الرقمي |
| التكبير البصري يشير التكبير البصري إلى ناتج تكبير جميع العناصر الضوئية المشاركة في التصوير البصري في المسار البصري للمجهر. بشكل عام ، تشمل العدسة ، العدسة الموضوعية ، C-mount ، جسم الزوم المتوسط ، العدسة الشيئية الإضافية ، العدسة العينية الإضافية ، إلخ. محسوبة على النحو التالي: التكبير البصري = العدسة × الهدف × التثبيت على شكل C × عدسة الوسائط على سبيل المثال ، المجهرA33.5121، العدسة 10x ، موضوعي 4x ، 10x ، 40x ، 100x ، ثلاثي العينيات C-Mount 0.3x ، 1. التكبير البصريلوحظ من خلال العدسة المجهر ، 10x (4x ~ 100x) = 40x ~ 1000x. 2. يتم ملاحظة التكبير البصري من خلال الأنبوب ثلاثي العينيات ، 0.3x (4x ~ 100x) = 1.2x ~ 30x. |
| التكبير الرقمي يشير التكبير الرقمي إلى التكبير الذي تم الحصول عليه بعد إخراج الصورة الملتقطة بواسطة شريحة التصوير الخاصة بمستشعر الكاميرا الرقمية إلى شاشة LCD. صيغة الحساب كما يلي: التكبير الرقمي = حجم قطري لشاشة LCD / حجم قطري لمستشعر الكاميرا الرقمية على سبيل المثال ، المجهر الرقميA33.5121، الحجم القطري للكاميرا الرقمية 1 / 2.75 "رقاقة CMOS هو16 ملم× 1 / 2.75 "= 5.81 ملم ، الحجم القطري لشاشة LCD مقاس 7 بوصات هو 25.4 ملم × 7 بوصة = 177.8 ملم ، وبالتالي فإن التكبير الرقمي هو 177.8 ملم / 5.81 ملم = 30.6 ×. ثم يمكننا حساب التكبير الكلي لـA33.5121على النحو التالي: بصري (1.2x ~ 30x) × رقمي 30.6x = إجمالي 36.72x ~ 918x |
| انتباه: يعد حساب الطول القطري لرقائق CMOS خاصًا بعض الشيء ، لأن المواصفات الشائعة في صناعة الكاميرا هي حجم CCD 1 بوصة = الطول 12.8 مم × العرض 9.6 مم = المساحة المقابلة للقطر هي 16 مم ، لذلك عندما تكون الشريحة يحسب SENSOR الحجم ، ليس وفقًا لوحدة تحويل الطول البسيطة ، 1 بوصة = 25.4 مم ، ولكن يتم حسابه وفقًا لـ1 بوصة = 16 مم. يمكنك الرجوع إلى الجدول التالي للعثور بسرعة على الأطوال القطرية المقابلة لأحجام الرقائق المختلفة. |
| قطر مجال الرؤية بالإضافة إلى ذلك ، من أجل جعل الصورة الملتقطة بواسطة الكاميرا الرقمية قريبة قدر الإمكان من مجال الرؤية الذي تمت ملاحظته بواسطة العدسة المجهرية ، من الضروري تحديد C-mounts بتكبيرات مختلفة وفقًا لحجم مستشعر الكاميرا الرقمية. يسرد الجدول أعلاه أيضًا الكاميرات الرقمية بأحجام شرائح مختلفة ، والتي يجب تهيئتها باستخدام C-Mount بمعدلات تكبير مختلفة. قطر مجال الرؤية = مجال الرؤية / التكبير في المجهر البصري ، إذا كانت العدسة التي تم تكوينها هي WF10x / 22mm ، فإن عدد مجالات الرؤية هو 22 مم ، ومجال الرؤية الفعلي عند استخدام عدسة موضوعية 40x هو 22 مم / 40 × = 0.55 مم في المجهر الرقمي ، إذا تم تحديد C-Mount المناسب ، ويمكن رؤية مجال الرؤية الكامل لمستشعر CCD ، يجب أن تكون طريقة الحساب متشابهة. على سبيل المثال ، حجم شريحة CCD هو 8 مم ، مع تركيب 0.5x C ، وعدسة موضوعية 100x ، ومجال الرؤية الفعلي هو 8mm / 0.5x / 100x = 0.16mm مثال على حساب التكبير |
| M13.5850 العدسة PL10x / 25 مم ، الهدف BD DIC شبه APO 5x10x20x50x100x ، C-Mount 0.5x ، كاميرا رقمية 20 مترًا ، 1 "CMOS ， إذا كانت مجهزة بشاشة LCD 24 بوصة التكبير الكلي لملاحظة العدسة = 10 x (5x ~ 100x) = 50x ~ 1000x التكبير الكلي الرقمي ثلاثي العينيات = 0.5x (5x ~ 100x) x (24 "x25.4mm / 1" x16mm) = 95.25x ~ 1905x A36.5102 العدسة WF10x ، الهدف 0.7x ~ 4.5x ، C-Mount 0.35x ، الكاميرا الرقمية 2.0M ، التكبير الكلي لملاحظة العدسة = 10 x (0.7x ~ 4.5x) = 7x ~ 45x التكبير الكلي الرقمي ثلاثي العينيات = 0.35x (0.7x ~ 4.5x) x (7 "x25.4mm / 1/3" x16mm) = 8.17x ~ 52.5x A36.3601 بدون عدسة ، عدسة تكبير 0.7x ~ 4.5x ، عدسة تكبير 0.45x مدمجة ، كاميرا رقمية 5.0M 1/3 "CMOS ، 11.6" LCD التكبير الكلي لشاشة LCD = 0.45x (0.7x ~ 4.5x) x (11.6 "x25.4mm / 1/3" x16mm) = 17.2x ~ 110.5x |
Huang Xin