Jak obliczyć powiększenie mikroskopu

Mikroskopy są podstawą nauki od wieków, umożliwiając naukowcom i badaczom dostęp do niewidzialnego świata. Zdolność do powiększania obiektów i organizmów pomogła pogłębić wiedzę naukową i przyczyniła się do wielu przełomów. Jednym z kluczowych elementów mikroskopu jest jego powiększenie, które odnosi się do stopnia powiększenia obrazu obiektu lub organizmu w stosunku do jego rzeczywistych rozmiarów. To powiększenie jest wyrażone w postaci wartości liczbowej zwanej współczynnikiem powiększenia lub mocą powiększenia.

 

Zasadniczo istnieją dwa rodzaje mikroskopów: mikroskopy optyczne i mikroskopy elektronowe. Mikroskopy optyczne wykorzystują światło widzialne do oświetlania próbki i mogą mieć powiększenie w zakresie od 40x do ponad 1000x. Z drugiej strony mikroskopy elektronowe wykorzystują elektrony do tworzenia obrazu i mogą osiągnąć znacznie większe powiększenie, nawet milion razy.

 

Teraz możemy omówić sposób obliczania powiększenia mikroskopu optycznego.

 

W mikroskopach optycznych istnieją dwa rodzaje soczewek, które przyczyniają się do powiększenia: obiektyw i okular. Obiektyw jest odpowiedzialny za zbieranie i skupianie światła z próbki, podczas gdy soczewka okularu pomaga w dalszym powiększeniu obrazu. Moc powiększenia mikroskopu optycznego jest iloczynem powiększenia soczewki obiektywu i powiększenia soczewki okularu.

Obraz obserwowany pod mikroskopem optycznym jest tylko płaskim obrazem struktury, więc jego powiększenie odnosi się do odpowiedniego powiększenia długości lub szerokości struktury, a nie odpowiedniego powiększenia objętości przedmiotu ani odpowiedniego powiększenia powierzchni obiektu ani odpowiadającego mu powiększenia obszaru obrazu.

 

Istnieją dwie koncepcje powiększenia całkowitego, jedna to powiększenie optyczne, a druga to powiększenie cyfrowe (powiększenie cyfrowe jest stosowane tylko wtedy, gdy podłączony jest sprzęt do przetwarzania obrazu).

 

1. Powiększenie optyczne odnosi się do powiększenia przedmiotu obserwowanego z okularu mikroskopu. Metoda obliczania powiększenia optycznego jest stosunkowo prosta, to znaczy wielokrotność obiektywu * wielokrotność okularu.

 

Na przykład podczas obliczania powiększenia mikroskopu stereoskopowego obiektyw mikroskopu stereoskopowego z ciągłym zoomem wynosi zwykle 0.68-4,7X, a całkowite powiększenie tego mikroskopu wynosi 6.{{4} } X, gdy okular ma powiększenie 10X.

 

Obliczenia mikroskopu biologicznego i mikroskopu metalograficznego są prostsze. Ogólna konfiguracja celu to 4X/10X/40X/100X. Konwencjonalna konfiguracja okularu to 10X, 15X i 20X. Całkowite powiększenie można uzyskać, mnożąc odpowiednio wielokrotność okularu i obiektywu.

 

2 Cyfrowe powiększenie

 

Powiększenie cyfrowe odnosi się do powiększenia wyświetlanego na obrazie po podłączeniu urządzenia zewnętrznego. Obecnie na rynku stosuje się głównie mikroskop trójokularowy, który jest podłączony do komputera, monitora lub telewizora za pośrednictwem kamery CCD/CMOS w celu obrazowania obserwacji, aby zmniejszyć zmęczenie oczu i jednocześnie ułatwić dzielenie się z innymi.

 

1 Zmierz obraz bezpośrednio

 

Umieść mikrometr na mechanicznej scenie i wyreguluj go, aby uzyskać obraz mikro na monitorze, a następnie weź linijkę, aby bezpośrednio zmierzyć długość mikrometru na monitorze,

 

Wynik pomiaru jednej siatki / rzeczywista długość każdej siatki mikrometrowego=powiększenia obiektu

 

powiększenie obiektu/powiększenie obiektywu =powiększenie cyfrowe.

 

Ogólnie rzecz biorąc, do obrazu zostanie dodana skala wskazująca powiększenie zmodyfikowanego obiektu.

 

Uwaga: Jeśli nie ma mikrometru, można go zastąpić linijką. Jednocześnie może mierzyć kilka dodatkowych siatek podczas obliczeń, aby zredukować błędy.

2 Oblicz rzeczywiste powiększenie za pomocą wzoru

Powiększenie cyfrowe=powiększenie obiektywu * {25,4 * rozmiar ekranu (cale)/przekątna kamery} * powiększenie adaptera.

Notatka:

1) Wielokrotność soczewki obiektywu odnosi się do wielokrotności soczewki obiektywu używanego obecnie mikroskopu, na przykład 20X

2) Powiększenie adaptera: odnosi się do powiększenia części łączącej mikroskop i sprzęt do obrazowania, zwykle 1x, ale także 0,35, 0,5 i 0. 75X

3) 25,4 * Rozmiar ekranu (cale): tutaj rozmiar ekranu jest przeliczany na milimetry, 1 cal=25,4 mm;

4) przekątna kamery: odnosi się do rozmiaru chipa CCD/CMOS, zwykle 1/3 cala, 1/2 cala, 2/3 cala, a odpowiednia długość to 6mm; 8mm; 11 mm.

 

Na przykład: obiektyw to 40X, mocowanie typu C to 0,5X, rozmiar monitora to 27", aparat to 1/2,8" (5,18*3,89 mm) aparat 5,0 MP((Notatka:obliczono, że przekątna tego aparatu wynosi około 5,05 mm).

 

Teraz ,powiększenie cyfrowe {{0}}*0,5* 27"*25,4/5.05=2716