พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงคืออะไร
รูรับแสงเชิงตัวเลข
ชื่อย่อรูรับแสงตัวเลข NA รูรับแสงตัวเลขเป็นพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์คอนเดนเซอร์ คือการตัดสินทั้งสอง (โดยเฉพาะสำหรับเลนส์ใกล้วัตถุ) ประสิทธิภาพของสัญญาณที่สำคัญของสูงและต่ำ ขนาดของรูรับแสงตัวเลขจะทำเครื่องหมายไว้บนตัวเรือนของเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์คอนเดนเซอร์ตามลำดับ ค่ารูรับแสงตัวเลข (NA) คือวัตถุก่อนเลนส์ใกล้วัตถุและวัตถุที่จะตรวจสอบระหว่างดัชนีการหักเหของตัวกลาง (n) และมุมรูรับแสง (u) ครึ่งหนึ่งของไซน์ของผลิตภัณฑ์ แสดงไว้ในสูตรต่อไปนี้: NA=nsinu / 2
มุมรูรับแสงหรือที่เรียกว่า "มุมปากกระจก" เป็นเลนส์ใกล้วัตถุบนแกนแสงของจุดวัตถุและเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพของเลนส์ก่อนเลนส์ใกล้วัตถุที่เกิดจากมุม ยิ่งมุมรูรับแสงกว้างขึ้น แสงฟลักซ์เข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มันจะเป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพของเลนส์ใกล้วัตถุ และจุดโฟกัสของระยะทางจะเป็นสัดส่วนผกผัน
การสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ถ้าคุณต้องการเพิ่มค่า NA ไม่สามารถเพิ่มมุมรูรับแสงได้ วิธีเดียวคือเพิ่มดัชนีการหักเหของค่ากลาง n ตามหลักการนี้ มันสร้างวัตถุประสงค์ในการแช่น้ำและวัตถุประสงค์ในการแช่น้ำมัน เนื่องจากดัชนีการหักเหของค่ากลาง n มากกว่า 1 ค่า NA อาจมากกว่า 1
ค่าสูงสุดของรูรับแสงตัวเลขคือ 1.4 ซึ่งเป็นค่าที่ถึงขีดจำกัดทางทฤษฎีและทางเทคนิคแล้ว ปัจจุบันมีดัชนีการหักเหของโบรโมแนพทาลีนเป็นสื่อสูง ดัชนีการหักเหของโบรโมแนพทาลีนคือ 1.66 ดังนั้นค่า NA จึงสามารถมากกว่า 1.4 ได้
จะต้องชี้ให้เห็นว่า เพื่อให้มีบทบาทอย่างเต็มที่กับรูรับแสงตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุ ในการสังเกต ค่า NA ของเลนส์โฟกัสควรเท่ากับหรือมากกว่าค่า NA ของเลนส์ใกล้วัตถุเล็กน้อย เลนส์ใกล้วัตถุ
รูรับแสงเชิงตัวเลขมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคอื่นๆ โดยแทบจะเป็นตัวกำหนดและส่งผลกระทบต่อพารามิเตอร์ทางเทคนิคอื่นๆ ทั้งหมด เป็นสัดส่วนกับความละเอียด สัดส่วนกับกำลังขยาย และสัดส่วนผกผันกับความลึกของโฟกัส ค่า NA ที่เพิ่มขึ้น ความกว้างของมุมมองและระยะการทำงานจะเล็กลงตามลำดับ
ปณิธาน
ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์หมายถึงกล้องจุลทรรศน์สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนด้วยระยะห่างขั้นต่ำระหว่างจุดวัตถุสองจุดหรือที่เรียกว่า "อัตราการแยกแยะ" สูตรคือ σ=แล / NA
โดยที่ σ คือระยะความละเอียดขั้นต่ำ แลมบ์คือความยาวคลื่นของแสง NA คือรูรับแสงตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุ ความละเอียดของเลนส์ใกล้วัตถุถูกกำหนดโดยค่า NA ของเลนส์ใกล้วัตถุและความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงส่องสว่าง ยิ่งค่า NA มากเท่าใด ความยาวคลื่นของแสงส่องสว่างก็จะสั้นลง ค่า σ ยิ่งน้อย ความละเอียดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น .
ในการปรับปรุงความละเอียด กล่าวคือ เพื่อลดค่า σ ให้ใช้มาตรการต่อไปนี้:
1 ลดค่าความยาวคลื่น lam การใช้แหล่งกำเนิดแสงความยาวคลื่นสั้น
2 เพิ่มค่ากลาง n เพื่อปรับปรุงค่า NA (NA=nsinu/2)
3 เพิ่มค่ามุมรูรับแสงเพื่อปรับปรุงค่า NA
4 เพิ่มความคมชัดระหว่างแสงและความมืด
กำลังขยายและกำลังขยายที่มีประสิทธิภาพ
จากผลของการขยายสองครั้งผ่านวัตถุประสงค์และช่องมองภาพ กำลังขยายรวมของกล้องจุลทรรศน์ Γ ควรเป็นผลคูณของกำลังขยายตามวัตถุประสงค์และกำลังขยายของช่องมองภาพ Γ1:
Γ= Γ1
แน่นอนว่ากล้องจุลทรรศน์มีกำลังขยายที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับแว่นขยาย และกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายโดยการเปลี่ยนวัตถุประสงค์และช่องมองภาพด้วยกำลังขยายที่แตกต่างกัน
การขยายภาพก็เป็นตัวแปรที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์เช่นกัน แต่ก็ไม่ควรเชื่ออย่างสุ่มสี่สุ่มห้าว่ายิ่งกำลังขยายสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ขีดจำกัดของการขยายด้วยกล้องจุลทรรศน์คือกำลังขยายที่มีประสิทธิภาพ
ความละเอียดและการขยายเป็นสองแนวคิดที่แตกต่างกันแต่มีความเกี่ยวข้องกัน มีความสัมพันธ์ระหว่าง: 500NA<>
รูรับแสงเชิงตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุที่เลือกไม่ใหญ่พอ กล่าวคือ ความละเอียดไม่สูงพอ กล้องจุลทรรศน์ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างโครงสร้างจุลภาคของวัตถุได้ แม้ว่ากำลังขยายจะเพิ่มขึ้นมากเกินไป ก็ทำได้เพียงได้โครงร่างที่ใหญ่เท่านั้น แต่รายละเอียดของ ภาพไม่ชัดเจน เรียกว่า กำลังขยายไม่ถูกต้อง ในทางกลับกัน หากความละเอียดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของกำลังขยายไม่เพียงพอ กล้องจุลทรรศน์ก็มีความสามารถในการแยกแยะได้ แต่เนื่องจากภาพมีขนาดเล็กเกินไปและยังไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์อย่างชัดเจน ดังนั้น เพื่อให้แสดงกำลังการแยกส่วนของกล้องจุลทรรศน์ได้อย่างเต็มที่ ควรทำให้รูรับแสงที่เป็นตัวเลขและกำลังขยายรวมของกล้องจุลทรรศน์ตรงกันอย่างสมเหตุสมผล
