Filipino
English
Pусский
Français
Español
Portugues
Deutsch
lingua italiana
العربية
Melayu
Монгол хэл
dansk
Bahasa indonesia
日本語
한국어
Türk dili
Tiếng Việt
svenska
Nederlands
Norsk språkPaano Kalkulahin ang Microscope Magnification?
| Sa artikulong ito, tingnan natin kung gaano kaliit ang isang bagay na makikita sa ilalim ng mikroskopyo? Gaano kalaki ang maaaring palakihin ng bagay na iyong nakikita? |
|
Yunit ng Haba
Una nating tandaan ang ilan sa mga karaniwang ginagamit na yunit ng haba:
1km=1000m, metro 1m=1000mm, milimetro 1mm=1000um, micrometer 1um =1000nm, namometer 1nm =1000pm, picometer |
| Karaniwang Laki ng Bagay Pagkatapos, tingnan natin ang ilang karaniwang maliliit na bagay, ang kanilang karaniwang sukat ay karaniwang ganito: |
| Mga cell Ang mga selula ng tao ay karaniwang 20-30um ang lapad, ang mga pulang selula ng dugo ay 6-9um ang diyametro, at mga flat cell na may kapal na 1.5-2.5 microns. Ang mga puting selula ng dugo ay spherical sa diameter na 7-20um. Ang mga platelet ay mga disc na may diameter na 1-4um at may kapal na humigit-kumulang 1um, na makikita sa ilalim ng 400x optical microscope. |
| Bakterya Karamihan sa mga bakterya ay nasa pagitan ng 0.5 at 5 μm ang lapad, at makikita gamit ang isang optical microscope sa 1000x magnification |
| Virus Ang diameter ng virus ay halos nasa pagitan ng 10-300nm, na mahirap obserbahan ng ordinaryong light microscope, at ang bahagi ng hitsura ay maaaring maobserbahan ng dark field microscope. Nangangailangan ng isang electron microscope upang obserbahan. |
| Atom Ang diameter ng atom ay mas mababa sa 0.1nm, makikita lamang gamit ang electron microscope |
| Mga Karaniwang Resolusyon Bakit naoobserbahan ng mata ng tao, optical microscope, at electron microscope ang mga bagay na may iba't ibang laki? Nag-iiba ito depende sa kanilang limitasyonResolusyon: |
| Mata ng Tao Ang resolution ng Human Eye ay 0.2mm=200um, ang minimum na resolution ay 0.073mm=73um |
| Optical Microscope Ang resolution ng Optical Microscope ay 0.4~0.2um micrometer = 400~200nm nanometer. Ang mga ito ay nahahati sa ilang mga kategorya: • Maliwanag na Field Microscope na resolution 0.4um, • Fluorescence Microscope Ultraviolet Band Resolution 0.2um • Ang Dark Field Microscope ay nakakakita ng napakaliit na bagay na 0.02-0.004um. |
| Electron microscope Ang Electron Microscope Resolution ay maaaring umabot sa 0.0045um~0.001um, sabihin nating 4.5nm~1nm. (hal. A63.7062 4.5nm,A63.70811nm) |
| Ano ang Resolusyon? Ang Resolution ay tumutukoy sa kakayahang makilala ang pinakamababang distansya sa pagitan ng dalawang katabing object point, na tinatawag na resolution distance. Sa pangkalahatan, mas maliit ang distansya ng resolusyon, mas mataas ang resolusyon. Mga pangkalahatang regulasyon: Ang kakayahan ng isang mikroskopyo o mata ng tao na malinaw na makilala ang pinakamaliit na pagitan ng pinong istraktura ng bagay na sinusuri sa isang photopic na distansya na 25cm ay tinatawag na resolution. Ang problema sa limitasyon ng paglutas ng mga optical microscope ay nalutas ng German physicist na si Abbe noong 1873. Ang mga eyepiece at object lens na ginagamit sa optical microscopes ay talagang convex lens. Ang mga mahangin na disk ay nabuo kapag ang liwanag ay dumaan sa matambok na lente. Ang isang puntong nakikita natin sa mikroskopyo ay talagang isang liwanag na lugar. Kung magkalayo ang dalawang puntong dapat obserbahan, masasabi pa rin natin ang pagkakaiba. Ngunit kung ang dalawang puntong ito ay napakalapit, napakalapit na ang dalawang Airy disk na kanilang ginawa ay magkakapatong, hindi natin masasabi kung sila ay dalawang punto, at makikita lamang natin ang blur ng isang grupo. Kaya ang laki ng Airy disk ay talagang tumutukoy sa limitasyon ng resolusyon ng mikroskopyo. Ang formula para sa resolution ng isang optical mikroskopyo ay ang mga sumusunod: δ=0.61λ/(nSinα) δ：resolution λ：haba ng alon n：refractive index α：aperture angle Pagkatapos ng simpleng conversion, ang formula na ito ay humigit-kumulang katumbas ng 1/2 λ, na nangangahulugan na ang kalahati ng wavelength ay aktwal na limitasyon ng resolusyon ng isang optical microscope. Tinukoy ito ng mga susunod na henerasyon bilang "limitasyon ng Abbe". Ang pinakamaikling wavelength sa nakikitang liwanag -- violet na ilaw, ay humigit-kumulang 400 nm, kaya ang limitasyon ng Abbe ay humigit-kumulang 200 nm. Ibig sabihin, kung ang distansya sa pagitan ng dalawang puntos ay mas mababa sa 200 nanometer, ang dalawang punto ay hindi maaaring makilala ng isang optical microscope, na siyang limitasyon ng resolusyon ng isang optical microscope. |
| Pagkalkula ng Magnification Ang formula para sa pagkalkula ng magnification ng isang mikroskopyo ay napaka-simple: Kabuuang Magnification = Optical Magnification x Digital Magnification |
| Optical Magnification Ang optical magnification ay tumutukoy sa produkto ng pag-magnify ng lahat ng optical elements na kasangkot sa optical imaging sa optical path ng mikroskopyo. Sa pangkalahatan, kabilang dito ang eyepiece, objective lens, C-mount, intermediate zoom body, karagdagang objective lens, karagdagang eyepiece, atbp. Kinakalkula bilang sumusunod: Optical Magnification = Eyepiece x Layunin x C Mount x Media Lens Halimbawa, mikroskopyoA33.5121, eyepiece 10x, layunin 4x, 10x, 40x, 100x, trinocular C-Mount 0.3x, 1. Optical Magnificationnaobserbahan sa pamamagitan ng binocular eyepiece, 10x (4x~100x)=40x~1000x. 2. Optical Magnification na naobserbahan sa pamamagitan ng trinocular tube, 0.3x (4x~100x) =1.2x~30x. |
| Digital Magnification Ang digital magnification ay tumutukoy sa magnification na nakuha pagkatapos na ang imahe na nakunan ng imaging chip ng digital camera sensor ay nai-output sa LCD display. Ang formula ng pagkalkula ay ang mga sumusunod: Digital Magnification = LCD Diagonal Size / Digital Camera Sensor Diagonal Size Halimbawa, digital microscopeA33.5121, ang dayagonal na sukat ng digital camera na 1/2.75" CMOS chip ay16mmx 1/2.75"=5.81mm, ang diagonal na laki ng 7" na LCD screen ay 25.4mm x 7"=177.8mm, Kaya ang digital magnification ay 177.8mm/5.81mm=30.6x. Pagkatapos ay maaari naming i-caculate ang kabuuang magnfication ngA33.5121bilang: Optical (1.2x~30x) x Digital 30.6x=Kabuuan 36.72x~918x |
| Pansin: Ang pagkalkula ng diagonal na haba ng CMOS chips ay medyo espesyal, dahil ang karaniwang detalye sa industriya ng camera ay 1-inch CCD size = haba 12.8mm × width 9.6mm = ang kaukulang lugar ng diagonal ay 16mm, kaya kapag ang chip Kinakalkula ng SENSOR ang laki , hindi ayon sa simpleng haba ng conversion unit na 1 pulgada = 25.4mm, ngunit kinakalkula ayon sa1 pulgada = 16mm. Maaari kang sumangguni sa sumusunod na talahanayan upang mabilis na mahanap ang mga diagonal na haba na tumutugma sa iba't ibang laki ng chip. |
| Field of View Diameter Bilang karagdagan, upang gawin ang imahe na nakunan ng digital camera na mas malapit hangga't maaari sa larangan ng view na sinusunod ng microscope eyepiece, kinakailangan na pumili ng mga C-mount na may iba't ibang mga magnification ayon sa laki ng sensor ng digital camera. Ang talahanayan sa itaas ay naglilista din ng mga digital camera na may iba't ibang laki ng chip, na kailangang i-configure gamit ang C-Mount na may iba't ibang mga magnification. Field of View Diameter = Eyepiece Field of View / Magnification Sa optical microscope, kung ang naka-configure na eyepiece ay WF10x/22mm, ibig sabihin, ang bilang ng mga field of view ay 22mm, at ang aktwal na field of view diameter kapag gumagamit ng 40x objective lens ay 22mm/40x=0.55mm Sa digital mikroskopyo, kung ang naaangkop na C-Mount ay napili, at ang buong larangan ng view ng CCD sensor ay makikita, ang paraan ng pagkalkula ay dapat na magkatulad. Halimbawa, ang laki ng CCD chip ay 8mm, na may 0.5x C Mount, 100x objective lens, ang aktwal na field of view ay 8mm/0.5x/100x=0.16mm Halimbawa ng Pagkalkula ng Magnification |
| M13.5850 Eyepiece PL10x/25mm, Layunin BD DIC Semi-APO 5x10x20x50x100x, C-Mount 0.5x, Digital Camera 20M, 1"CMOS，Kung nilagyan ng 24" LCD monitor Kabuuang paglaki ng pagmamasid sa eyepiece =10 x (5x~100x)=50x~1000x Trinocular digital total magnification =0.5x (5x~100x) x (24"x25.4mm/1"x16mm)=95.25x~1905x A36.5102 Eyepiece WF10x, Layunin 0.7x~4.5x, C-Mount 0.35x, Digital Camera 2.0M, Kabuuang pag-magnify ng pagmamasid sa eyepiece =10 x (0.7x~4.5x)=7x~45x Trinocular digital total magnification =0.35x (0.7x~4.5x) x (7"x25.4mm / 1/3"x16mm)=8.17x~52.5x A36.3601 Walang eyepiece, Zoom Lens0.7x~4.5x, Built-in na 0.45x Zoom Lens, Digital Camera 5.0M 1/3" CMOS, 11.6" LCD LCD kabuuang magnification=0.45x (0.7x~4.5x) x (11.6"x25.4mm / 1/3"x16mm)=17.2x~110.5x |
Huang Xin