Yksikkömuunnin

Määritelmät ja kaavat

Laajakenttäiset 10× okulaarit, joiden kenttäluku on 20 mm ja 16 mm. Kenttälukua ei ole kaiverrettu vasempaan okulaariin; se määritettiin mittaamalla sisäisen kalvon halkaisija. Vasemmassa okulaarissa oleva silmälasimerkki osoittaa, että se on suunniteltu korkeapiste- tai silmänpäästöksi ja että sitä voivat käyttää silmälaseja käyttävät henkilöt.

Mikroskoopin näkökentän laskeminen

Mikroskoopin näkökenttä on sen alueen maksimihalkaisija, joka on näkyvissä katsottaessa okulaarin läpi (tämä on okulaarin näkökenttä) tai kameran avulla (tämä on kameran näkökenttä). Mikroskoopin näkökenttää rajoittavat objektiivi, sisäisen mekaanisen optisen reitin (putken) halkaisija, käytetyt okulaarit ja kameran kennon koko. Jos kuvien ja videoiden ottamiseen käytetään täyskennoista DSLR-kameraa, sen kennon koko on yleensä muita rajoittavia tekijöitä suurempi.

Jokaista mikroskoopin okulaaria luonnehditaan ainakin kahdella numerolla: sen suurennoksella (10× on yleisin) ja kenttäluvulla. Okulaarin kenttäluku (lyhenne FN ja joskus FOV) on näkökentän halkaisija millimetreinä mitattuna reaalisen kuvatason välissä. Näkökenttä määritellään okulaarin kiinteällä (koska sitä ei voi muuttaa) pyöreällä aukolla (kalvolla), joka voi rakenteesta riippuen olla joko okulaarin linssien välissä tai niiden alapuolella. Useimmissa tapauksissa okulaarin kalvon aukon halkaisija (jota kutsutaan FN-kenttäluvuksi) määrittää näkökentän halkaisijan.

Fixed internal diaphragms of FN=16 mm and FN=20 mm eyepies. 1. Okulaarin kalvo

Mikroskoopin näkökentän halkaisija tasossa, johon näyte asetetaan, määritellään seuraavan kaavan avulla:

jossa

DFV on näkökentän halkaisija näytetasossa,

FN on kenttäluku millimetreinä (se viittaa okulaarin sisällä olevan kiinteän kalvon halkaisijaan millimetreinä; se on yleensä merkitty okulaariin ja sitä kutsutaan joskus näkökentän numeroksi),

MO on objektiivin suurennuskerroin (merkitty objektiivin linssiin),

MT on putkilinssien suurennuskerroin (jos sellainen on; putkilinssi sijoitetaan mikroskoopin optiseen väylään objektiivin ja okulaarin väliin tuottamaan todellista välikuvaa).

Tästä kaavasta voidaan määrittää kenttäluku:

Esimerkiksi 10× objektiiville, putken suurennuskertoimelle 1× ja FN = 15 saadaan

1 mm (1 jako = 0.01 mm) ja 50 mm (1 jako = 0,5 mm) kalibrointidioja

Kuten yllä olevasta kaavasta näkyy, okulaarin suurennoksella ei ole mitään vaikutusta näkökenttään. Esimerkiksi 10×/18 ja 12×/18 okulaareilla on sama okulaarin näkökentän halkaisija FN = 18 mm.

Huomaa, että tämä laskelma on vain arvio. Jotta saat tietyn mikroskoopin todellisen näkökentän tietyllä objektiivilla ja okulaarilinsseillä, mikroskooppi on kalibroitava kalibrointiliuskalla. Tämä kalibrointi on suoritettava jokaiselle okulaari- ja objektiivilinssikombinaatiolle.

Jos okulaari korvataan kameralla, erityisesti jos kamera asennetaan binokulaarisen pään tilalle, näkökenttä määräytyy kameran kuvakennon koon (kameroissa, joissa on suhteellisen pienet kennot) ja/tai mikroskoopin objektiivin mukaan. Kun käytetään kameraa, jossa on pieni kenno, on tavallista käyttää kameraan asennettavaa pienennysobjektiivia. Kameralla, jossa on suuri kenno, nähdään sitä vastoin koko kenttä, jonka määrittää vain mikroskooppiobjektiivi.

Aphis katsottuna saman 10× plan-akromaattisen linssin ja eri 10× okulaarien läpi, joissa FN = 16.7 ja FN = 20; huomaa, että alfiksen kuva on samankokoinen ja eri okulaareista johtuvat erilaiset kenttäkoot

Kuten edellä mainittiin, kenttähalkaisija riippuu yleensä mikroskooppiobjektiivin suurennoksesta ja okulaarin kenttähalkaisijasta. Objektiivin objektiivin rakenne asettaa kuitenkin myös rajoituksen näkökentälle. Varhaisissa mikroskoopeissa objektiivilinssien ansiosta näkökentän suurin halkaisija todellisen kuvatason välissä mitattuna oli alle 18 mm. Nykyaikaisilla objektiiveilla, ei ainoastaan kalliilla suunnitelma-apokromaateilla, vaan jopa yleisesti käytetyillä suunnitelma-akromaateilla, suurin käyttökelpoinen halkaisija välitasolta mitattuna voi olla yli 28 mm. Esimerkiksi alla kuvattujen nimettömien suunnitelma-akromaattien näkökentän maksimihalkaisija kuvan välitasolla on 19,2-39.0 mm objektiivin suurennoksesta riippuen:

Näkymäkenttää okulaarien läpi katsottaessa rajoittaa samalla okulaarien näkökenttä. Seuraavassa taulukossa on esitetty näkökenttä 10 × 20 mm:n okulaarille plan-akromaattisilla objektiiveilla:

Huomaa, että alla esitettyjen ascaris lumbricoides -munien ja kanan verisolujen kuvien ottamiseen käytimme samoja alla kuvattuja no-name-objektiiveja ja Canon 5D Mk II DSLR -täyskuvakameraa.

Mikroskoopin näkökentän laskeminen suuremmalla tai pienemmällä objektiivin suurennoksella

Neljä no-name plan -akromaattista objektiivia (162 dollaria)

Joskus mikroskoopin näkökenttä on tiedossa tietylle okulaari- ja objektiivilinssiyhdistelmälle, ja meidän on määriteltävä, mikä on näkökenttä suuremmalla tai pienemmällä objektiivin suurennoksella. Seuraavaa kaavaa käytetään laskemaan mikroskoopin näkökenttä suuremmalle suurennukselle, jos tiedetään pienemmän suurennuksen näkökenttä.

missä

DHP on mikroskoopin näkökentän halkaisija suurempitehoiselle objektiiville,

DLP on mikroskoopin näkökentän halkaisija pienitehoisemmalle objektiiville,

MHP on suurempitehoisemman objektiivin objektiivin suurennos,

MLP on pienitehoisemman objektiivin objektiivin suurennos.

Esimerkiksi mikroskoopissa, jossa on 10× okulaari ja 45× objektiivi, suurennos on 10 × 45 = 450 ja näkökenttä on 0,33 mm. Mikä on näkökenttä, jos vaihdamme objektiivin 100×:ksi? Laskemiseksi käytämme yllä olevaa kaavaa.

Ratkaisemalla tämä suhde DHP:lle saamme

Mikroskooppi, jossa on 40× objektiivi ja 10×/20 okulaari; näkökenttä on 450 μm; Ascaris lumbricoides -lajin hedelmöittyneen munan (ylhäällä oikealla) koko on 60 μm

Objektin todellisen koon laskeminen

Objektin todellisen koon arvioimiseksi asetetaan se objektilavalle, valitaan objektiivi, jolla on sopivin suurennos, ja arvioidaan niiden objektien N lukumäärä, jotka mahtuvat näkökenttäympyrän DFV:n läpi. Todellinen koko Lsp määritetään seuraavan kaavan avulla:

Mikroskooppi, jossa on 40-kertainen objektiivi ja 10×/20-okulaari; näkökenttä on 450 μm; kanan verisolun koko on 12 μm;

Esimerkiksi näkökentän läpimitan halkaisijaltaan 0,33 mm:n kokoisen näkökentän poikki mahtuu suurin piirtein noin 2,5 pieneliötä. Tällöin mikro-organismin arvioitu koko on

Miten mikroskooppia EI kannata ostaa (Miko India biologisen mikroskoopin käyttäminen esimerkkinä)

Näin tämä Miko mikroskooppi näyttää, jos et pura sitä nähdaksesi, mitä sen sisällä on

Alhaalla on hyvin epätavallinen kuvaus mikroskoopista, jota käytetään tämän ja muiden laskimien kuvitusten tekemiseen. On kuitenkin vaikea vastustaa kiusausta kertoa tarina siitä, miten ostin uuden mikroskoopin, jonka on valmistanut Miko India, vähän tunnettu mikroskooppivalmistaja, joka asemoi itsensä hyvin kilpailluilla mikroskooppimarkkinoilla ”yhdeksi johtavista tieteellisten/laboratorioinstrumenttien valmistajista ja viejistä” Halusin kokeilla sitä, koska joskus aloittelevat yritykset voivat valmistaa erittäin hyviä tuotteita. Lisäksi Intian avaruustutkimusjärjestön vaikuttava menestys osoittaa, että he voivat tehdä todella hyviä optisia instrumentteja. Tässä on mitä sain.

Haluin ostaa mikroskoopin jo pitkään, koska minun on usein otettava kuvia pienistä asioista, kuten mikrosiruista näitä yksikkömuuntimia ja laskimia varten. Tällä kertaa päätin lyödä kaksi kärpästä yhdellä iskulla – hankkia mikroskoopin ja tehdä useita mikroskooppilaskureita käyttäen uutta mikroskooppiani kokeiden ja kuvien tekemiseen. En ole optiikan asiantuntija, ja kun on tarpeen opiskella jotain uutta, yritän aina oppia teoriaa kokeiden ja käytännön toiminnan kautta.

Tässä on siis upouusi binokulaarinen mikroskooppi, joka on ostettu eBay:stä 163 Yhdysvaltain dollarilla Miko Intialta, ”yhdeltä johtavista tieteellisten/laboratoriovälineiden, mikroskooppien jne. valmistajista ja viejistä”. Muistaen, että kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa, aion esittää muutamia kuvia, jotka osoittavat, mitä tämän ”optisen tarkkuusinstrumentin” sisällä on, joka näyttää hienolta ulkoapäin.

Huomautettakoon, että kummallista kyllä, tässä mikroskoopissa on hyvälaatuinen jalusta, mekaaninen näyttämö ja pyörivä nenäkappale. Kaikki mekaaniset osat toimivat moitteettomasti. Kaikki muu on kuitenkin erittäin huonolaatuista ja lian ja lohkeilevan maalin peitossa. Huomaa, että Miko India asemoi tämän mikroskoopin biologisena tarkkuusinstrumenttina eikä leluna tai opiskelijamikroskooppina.

Kaikki objektiivilinssit ovat naarmuuntuneita ja likaisia. En purkanut niitä; olen kuitenkin varma, että optisten pintojen laatu ei ole parempi kuin näiden objektiivien metalli- ja muoviosien laatu.

Lisäkuvat objektiiveista paljastavat, että ne on työstetty huonosti ja niissä on huono kromipinnoite. Paljon naarmuja ja lohjenneita osia.

1. Katsotaan nyt, mitä sähkölaatikon sisällä on. Kaikki metalliosat on tehnyt amatööri autotallissaan eikä todellakaan ”yhden johtavan tieteellisten/laboratorioinstrumenttien valmistajan ja viejän” optikkotehtaalla.
2. Kuvassa näkyvä pöly ja lika olivat kaikkialla mikroskoopissa. Jouduin puhdistamaan sen ennen testausta.

1. Väärä maadoitusliitäntä; maadoitusjohto on kytketty muovikoteloon. 2. Huonosti tehty LED-kiinnike, jonka pinta-ala on riittämätön LED-jäähdytystä varten. 3. LED-jäähdytyselementin ja kannattimen väliin ei laitettu lämpörasvaa

Kierrettävän nokkakappaleen yläpuolella olevan optisen väylän pitäisi olla hienosti työstetty ja päällystetty mustalla maalilla sisäisten heijastusten vähentämiseksi; tässä laitteessa maali on valkoista, ja alumiinirungossa on useita taskuja

Abbe-kondensaattorin naarmuuntuneet optiset pinnat.

Korjaustöiden ja laadukkaalla optiikalla varustettujen vaihto-objektiivien ja -okulaarien vaihdon jälkeen minulla on nyt hyvä mikroskooppi.

Mielipiteeni on, että mikroskoopin hinta ei todellakaan ole laadun mittari. Kun maksat merkkimikroskoopista, maksat 90% tai jopa enemmän sen nimestä (voit yhtä hyvin maksaa ilmasta) ja 10% itse asiasta. Jos ymmärrät ja pystyt helposti oppimaan miten asiat toimivat, voit ostaa no-name juttuja. Jos et kuitenkaan pidä aivojesi käynnistämisestä, on parempi maksaa tuotemerkistä. Olen varma, että noin 200 dollarilla ja jopa 150 dollarilla voi ostaa kunnollisen laadukkaan Kiinassa valmistetun binokulaarisen biologisen mikroskoopin. Muutenkin lähes kaikki tehdään nykyään Kiinassa! Joskus voi kuitenkin saada sellaista kuin tässä kuvaamani.

Siltikin, käytettyäni jonkin verran aikaa ja rahaa, käytin tätä mikroskooppia valmistellakseni kuvituksia kaikkiin mikroskooppilaskureihin, joita löytyy tältä sivustolta, mukaan lukien tämä laskin. Aion käyttää tätä mikroskooppia pitkään.

Tämän artikkelin on kirjoittanut Anatoli Zolotkov

.