Nederlands
English
Pусский
Français
Español
Portugues
Deutsch
lingua italiana
العربية
Melayu
Filipino
Монгол хэл
dansk
Bahasa indonesia
日本語
한국어
Türk dili
Tiếng Việt
svenska
Norsk språkHoe microscoopvergroting berekenen?
| Laten we in dit artikel eens kijken hoe klein een object onder een microscoop kan worden gezien? Hoeveel vergroting kan het object dat u ziet worden vergroot? |
|
Lengte-eenheid:
Laten we eerst enkele van de meest gebruikte lengte-eenheden onthouden:
1km=1000m, meter 1m=1000mm, millimeter 1mm=1000um, micrometer 1um =1000nm, naammeter 1nm =1000pm, picometer |
| Gemeenschappelijke objectgrootte Laten we dan eens kijken naar enkele veelvoorkomende kleine objecten, hun gemiddelde grootte is over het algemeen als volgt: |
| Cellen Menselijke cellen hebben over het algemeen een diameter van 20-30 um, rode bloedcellen hebben een diameter van 6-9 um en platte cellen met een dikte van 1,5-2,5 micron. Witte bloedcellen zijn bolvormig in diameter van 7-20um. Bloedplaatjes zijn schijfjes met een diameter van 1-4 um en een dikte van ongeveer 1 um, die te zien zijn onder een 400x optische microscoop. |
| bacteriën De meeste bacteriën hebben een diameter tussen 0,5 en 5 m en kunnen worden gezien met een optische microscoop bij een vergroting van 1000x |
| Virus De diameter van het virus ligt meestal tussen 10-300 nm, wat moeilijk te zien is met een gewone lichtmicroscoop, en een deel van het uiterlijk kan worden waargenomen met een donkerveldmicroscoop. Vereist een elektronenmicroscoop om te observeren. |
| Atoom Atoomdiameter is minder dan 0,1 nm, alleen zichtbaar met elektronenmicroscoop |
| Algemene resoluties Waarom kan het menselijk oog, de optische microscoop en de elektronenmicroscoop objecten van verschillende afmetingen waarnemen? Het verschilt afhankelijk van hun beperkingOplossing: |
| Mensenoog De resolutie van het menselijk oog is 0,2 mm = 200um, de minimale resolutie is 0,073 mm = 73um |
| Optische microscoop De resolutie van de optische microscoop is 0,4~0,2um micrometer = 400~200nm nanometer. Deze zijn onderverdeeld in verschillende categorieën: • Heldere veldmicroscoop resolutie 0.4um, • Fluorescentiemicroscoop Ultraviolette band Resolutie 0.2um • Dark Field Microscope kan extreem kleine objecten van 0,02-0,004um zien. |
| Elektronen microscoop De resolutie van de elektronenmicroscoop kan 0.0045um ~ 0.001um bereiken, zeg 4.5nm ~ 1nm. (bijv. A63.7062 4.5nm,A63.70811nm) |
| Wat is resolutie? Resolutie verwijst naar het vermogen om de minimale afstand tussen twee aangrenzende objectpunten te onderscheiden, wat de resolutie-afstand wordt genoemd. Over het algemeen geldt: hoe kleiner de resolutie-afstand, hoe hoger de resolutie. Algemene voorschriften: Het vermogen van een microscoop of menselijk oog om het kleinste interval van de fijne structuur van het te onderzoeken object duidelijk te onderscheiden op een fotopische afstand van 25 cm wordt resolutie genoemd. Het probleem van de resolutielimiet van optische microscopen werd in 1873 opgelost door de Duitse natuurkundige Abbe. De oculairs en objectieflenzen die in optische microscopen worden gebruikt, zijn eigenlijk convexe lenzen. Luchtige schijven worden gegenereerd wanneer licht door de bolle lenzen gaat. Een punt dat we door de microscoop zien, is eigenlijk een lichtvlek. Als de twee te observeren punten ver uit elkaar liggen, kunnen we nog steeds het verschil zien. Maar als deze twee punten heel, heel dichtbij zijn, zo dichtbij dat de twee Airy-schijven die ze produceren elkaar overlappen, dan kunnen we niet zeggen of het twee punten zijn, en kunnen we alleen de vervaging van een groep zien. De grootte van de Airy-schijf bepaalt dus eigenlijk de resolutielimiet van de microscoop. De formule voor de resolutie van een optische microscoop is als volgt: δ=0.61λ/(nSinα) δ：resolutie golflengte n：brekingsindex α：diafragmahoek Na eenvoudige conversie is deze formule ongeveer gelijk aan 1/2 , wat betekent dat de helft van de golflengte eigenlijk de resolutielimiet van een optische microscoop is. Latere generaties definieerden het als de "Abbe-limiet". De kortste golflengte in zichtbaar licht - violet licht, is ongeveer 400 nm, dus de Abbe-limiet is ongeveer 200 nm. Dat wil zeggen, als de afstand tussen twee punten kleiner is dan 200 nanometer, kunnen de twee punten niet worden onderscheiden door een optische microscoop, wat de resolutielimiet is van een optische microscoop. |
| Vergrotingsberekening De formule voor het berekenen van de vergroting van een microscoop is heel eenvoudig: Totale vergroting = optische vergroting x digitale vergroting |
| Optische vergroting Optische vergroting verwijst naar het product van de vergroting van alle optische elementen die betrokken zijn bij optische beeldvorming in het optische pad van de microscoop. Over het algemeen omvat het oculair, objectieflens, C-vatting, tussenzoomlichaam, extra objectieflens, extra oculair, enz. Als volgt berekend: Optische vergroting = oculair x objectief x C-vatting x medialens Bijvoorbeeld microscoopA33.5121, oculair 10x, objectief 4x, 10x, 40x, 100x, trinoculaire C-Mount 0.3x, 1. Optische vergrotingwaargenomen door binoculair oculair, 10x (4x~100x)=40x~1000x. 2. Optische vergroting waargenomen door de trinoculaire buis, 0,3x (4x~100x)=1,2x~30x. |
| Digitale vergroting Digitale vergroting verwijst naar de vergroting die wordt verkregen nadat het beeld dat door de beeldchip van de digitale camerasensor is vastgelegd, is uitgevoerd naar het LCD-scherm. De berekeningsformule is als volgt: Digitale vergroting = diagonaal formaat LCD / diagonaal formaat digitale camerasensor Bijvoorbeeld digitale microscoopA33.5121, de diagonale grootte van digitale camera 1/2.75 "CMOS-chip is:16 mmx 1/2.75" = 5,81 mm, de diagonale afmeting van het 7" LCD-scherm is 25,4 mm x 7" = 177,8 mm, dus de digitale vergroting is 177,8 mm/5,81 mm = 30,6x. Dan kunnen we de totale vergroting van berekenenA33.5121als: Optisch (1,2x~30x) x Digitaal 30,6x=Totaal 36,72x~918x |
| Aandacht: De berekening van de diagonale lengte van CMOS-chips is een beetje speciaal, omdat de algemene specificatie in de camera-industrie 1-inch CCD-formaat is = lengte 12,8 mm × breedte 9,6 mm = het overeenkomstige gebied van de diagonaal is 16 mm, dus wanneer de chip SENSOR berekent de maat, niet volgens de eenvoudige lengteconversie-eenheid 1 inch = 25,4 mm, maar berekend volgens1 inch = 16 mm. U kunt de volgende tabel raadplegen om snel de diagonale lengtes te vinden die overeenkomen met verschillende spaanafmetingen. |
| Diameter gezichtsveld Om het door de digitale camera vastgelegde beeld zo dicht mogelijk bij het gezichtsveld te krijgen dat wordt waargenomen door het oculair van de microscoop, is het bovendien noodzakelijk om C-mounts met verschillende vergrotingen te selecteren, afhankelijk van de grootte van de digitale camerasensor. De bovenstaande tabel bevat ook digitale camera's met verschillende chipgroottes, die moeten worden geconfigureerd met C-Mount met verschillende vergrotingen. Gezichtsveld Diameter = Oculair Gezichtsveld / Vergroting In de optische microscoop, als het geconfigureerde oculair WF10x/22 mm is, dat wil zeggen, het aantal gezichtsvelden is 22 mm, en de werkelijke gezichtsvelddiameter bij gebruik van een 40x objectieflens is 22 mm/40x=0,55 mm Als in de digitale microscoop de juiste C-Mount is geselecteerd en het volledige gezichtsveld van de CCD-sensor kan worden gezien, moet de berekeningsmethode vergelijkbaar zijn. De grootte van de CCD-chip is bijvoorbeeld 8 mm, met 0,5x C-vatting, 100x objectieflens, het werkelijke gezichtsveld is 8 mm/0,5x/100x=0,16 mm Voorbeeld van vergrotingsberekening |
| M13.5850 Oculair PL10x/25mm, Objectief BD DIC Semi-APO 5x10x20x50x100x, C-Mount 0,5x, Digitale Camera 20M, 1"CMOS，Indien uitgerust met 24" LCD-monitor Totale vergroting oculairobservatie =10 x (5x~100x)=50x~1000x Trinoculaire digitale totale vergroting =0,5x (5x~100x) x (24"x25,4mm/1"x16mm)=95,25x~1905x A36.5102 Oculair WF10x, Objectief 0.7x~4.5x, C-Mount 0.35x, Digitale Camera 2.0M, Totale vergroting oculairobservatie =10 x (0,7x~4,5x)=7x~45x Trinoculaire digitale totale vergroting =0,35x (0,7x~4,5x) x (7"x25,4mm / 1/3"x16mm)=8,17x~52,5x A36.3601 Geen oculair, zoomlens 0,7x~4,5x, ingebouwde 0,45x zoomlens, digitale camera 5,0M 1/3" CMOS, 11,6" LCD Totale LCD-vergroting = 0,45x (0,7x~4,5x) x (11,6"x25,4mm / 1/3"x16mm) =17,2x~110,5x |
Huang Xin