Mértékegység-átváltó

Meghatározások és képletek

Nagylátószögű 10×-es okulárok 20 mm-es és 16 mm-es látómezőszámmal. A mezőszám nincs a bal oldali okulárra gravírozva, azt a belső membránátmérő mérésével határozták meg. A bal oldali okuláron lévő szemüvegtábla felirat jelzi, hogy nagylátószögű vagy szemkiemelő okulárnak tervezték, és szemüvegesek is használhatják.

A mikroszkóp látómezejének kiszámítása

A mikroszkóp látómezeje az okuláron keresztül nézve (ez lesz az okulár látómezeje) vagy egy kamera segítségével (ez lesz a kamera látómezeje) látható terület maximális átmérője. A mikroszkóp látómezejét az objektív, a belső mechanikus optikai út (tubus) átmérője, a használt okulárok és a kamera érzékelőjének mérete korlátozza. Ha teljes képkockás DSLR fényképezőgépet használunk képek és videók készítéséhez, annak érzékelőmérete általában nagyobb, mint a többi korlátozó tényező.

Minden mikroszkóp okulárt legalább két számmal jellemeznek: a nagyításával (a 10× a leggyakoribb) és a látómezőszámával. Az okulár mezőszáma (rövidítve FN, néha FOV) a látómező átmérője milliméterben, a köztes valós képsíkon mérve. A látómezőt az okulár fix (mert nem változtatható) kör alakú nyílása (diafragma) határozza meg, amely kialakításától függően az okulárlencsék között vagy azok alatt lehet. A legtöbb esetben az okulár rekesznyílásának átmérője (az úgynevezett FN rekeszszám) határozza meg a látómező átmérőjét.

A FN=16 mm és FN=20 mm-es okulárok rögzített belső rekesznyílása. 1. Okuláris diafragma

A mikroszkóp látómezejének átmérőjét abban a síkban, ahol a mintát elhelyezzük, a következő képlet határozza meg:

ahol

DFV a látómező átmérője a minta síkjában,

FN a látómezőszám milliméterben (ez az okulár belsejében lévő rögzített diafragma milliméterben megadott átmérőjére utal; általában az okuláron van jelölve, és néha látómezőszámnak is nevezik),

MO az objektív nagyítása (az objektívlencsén van jelölve), és

MT a tubuslencse nagyítási tényezője (ha van; a tubuslencse az objektív és az okulár között helyezkedik el a mikroszkóp optikai útjában, hogy egy köztes valós képet hozzon létre).

Ebből a képletből meghatározhatjuk a mezőszámot:

Egy 10×-es objektív, 1×-es tubus nagyítási tényező és FN = 15 esetén például

1 mm (1 osztás = 0.01 mm) és 50 mm (1 osztás = 0,5 mm) kalibrációs tárgylemezek

Amint a fenti képletből látható, az okulár nagyítása nincs hatással a látómezőre. Például egy 10×/18 és egy 12×/18 okulárnak ugyanaz az okulár látómezejének átmérője FN = 18 mm.

Megjegyezzük, hogy ez a számítás csak becslés. Ahhoz, hogy az adott mikroszkóp tényleges látómezejét egy adott objektívvel és okulárlencsével megkapja, a mikroszkópot kalibrálni kell egy kalibrációs diával. Ezt a kalibrálást minden okulár-objektív kombinációhoz el kell végezni.

Ha az okulárt kamerával helyettesítjük, különösen, ha a kamera a binokuláris fej helyett van felszerelve, akkor a látómezőt a kamera képérzékelőjének mérete (viszonylag kis érzékelővel rendelkező kamerák esetén) és/vagy a mikroszkóp objektívje határozza meg. Kis szenzorral rendelkező fényképezőgép használata esetén általában a fényképezőgépre szerelt redukciós lencsét használnak. Egy nagy szenzorral rendelkező kamera viszont a teljes, csak a mikroszkóp objektívje által meghatározott mezőt látja.

Az azonos 10×-es plan akromát objektívvel és különböző 10×-es okulárokkal FN = 16 mellett nézett aphis.7 és FN = 20; figyeljük meg az aphis kép azonos méretét és a különböző okulárok miatti eltérő mezőméretet

Amint fentebb említettük, a mezőátmérő általában a mikroszkóp objektív nagyításától és az okulár mezőátlójától függ. Az objektívlencse kialakítása azonban szintén korlátot szab a látómezőnek. A korai mikroszkópokban az objektívlencsék a közbülső valós képsíkon mért maximális látómezőátmérőt 18 mm-nél kisebbnek biztosították. A modern objektívek, nemcsak a drága sík apokromátok, hanem még az általánosan használt sík akromátok is biztosítják a 28 mm-t is meghaladó maximális használható átmérőt a közbenső képsíkon mérve. Például az alábbi képen látható, nem neves plan-akromátok a látómező maximális átmérője a köztes képsíkon 19,2-39.0 mm-t az objektív nagyításától függően:

A látómezőt ugyanakkor az okuláron keresztül nézve az okulár látómezeje korlátozza. A következő táblázat a 10 × 20 mm-es okulár látómezejét mutatja plan akromatikus objektívekkel:

Megjegyezzük, hogy az alább látható ascaris lumbricoides tojásokról és csirke vérsejtekről készült képek elkészítéséhez ugyanazokat az alább látható no-name objektíveket és egy Canon 5D Mk II DSLR full-frame fényképezőgépet használtunk.

A mikroszkóp látómezejének kiszámítása nagyobb vagy kisebb objektív nagyítás esetén

Négy no-name plan akromát objektív (162 $)

Néha a mikroszkóp látómezeje ismert az okulár és az objektívlencse egy adott kombinációjára, és meg kell határoznunk a látómezőt egy nagyobb vagy kisebb nagyítású objektívlencse esetén. A következő képletet használjuk a mikroszkóp látómezejének kiszámítására egy nagyobb teljesítményű nagyításhoz, ha egy kisebb teljesítményű nagyítású látómező ismert.

ahol

DHP a nagyobb teljesítményű objektív objektív mikroszkóp látómezejének átmérője,

DLP a kisebb teljesítményű objektív mikroszkóp látómezejének átmérője,

MHP a nagyobb teljesítményű objektív nagyítása, és

MLP a kisebb teljesítményű objektív nagyítása.

Egy 10×-es okulárral és 45×-es objektívvel rendelkező mikroszkóp esetében például a nagyítás 10 × 45 = 450, a látómező pedig 0,33 mm. Mekkora lesz a látómező, ha az objektívet 100×-re cseréljük? A számításhoz a fenti képletet fogjuk használni.

Megoldva ezt az arányt a DHP-re, a következő lesz

A mikroszkóp 40× objektívvel és 10×/20 okulárral rendelkezik; a látómező 450 μm; az Ascaris lumbricoides termékeny petéjének (jobbra fent) mérete 60 μm

A minta tényleges méretének kiszámítása

A minta tényleges méretének becsléséhez helyezzük a tárgylemezre, válasszuk ki a legmegfelelőbb nagyítású objektívet, és becsüljük meg, hogy hány N objektum fér el a látómező körén (DFV). A tényleges méret Lsp a következő képlet segítségével határozható meg:

Mikroszkóp 40× objektívvel és 10×/20 okulárral; a látómező 450 μm; egy csirkevérsejt mérete 12 μm;

A látómező átmérőjén például körülbelül 2,5 mikroorganizmus fér át, ami 0,33 mm-nek felel meg. Ekkor a mikroorganizmus becsült mérete

Hogyan NE vegyünk mikroszkópot (egy Miko India biológiai mikroszkóp példáján keresztül)

Így ez a Miko mikroszkóp néz ki, ha nem szereli szét, hogy megnézze, mi van benne

Az alábbiakban egy nagyon szokatlan leírást talál arról a mikroszkópról, amelyet ennek és más számológépeknek az illusztrációinak elkészítéséhez használtak. Nehéz azonban ellenállni a kísértésnek, hogy elmeséljek egy történetet arról, hogyan vettem egy új mikroszkópot, amelyet a Miko India gyártott, egy kevéssé ismert mikroszkópgyártó, aki úgy pozícionálja magát a nagyon versenyképes mikroszkóppiacon, mint “a tudományos/laboratóriumi műszerek egyik vezető gyártója és exportőre” Ki akartam próbálni, mert néha a kezdő vállalkozások nagyon jó termékeket tudnak készíteni. Emellett az Indiai Űrkutatási Szervezet lenyűgöző eredményei azt mutatják, hogy valóban jó optikai műszereket tudnak készíteni. Íme, amit kaptam.

Hosszú ideje szerettem volna venni egy mikroszkópot, mert gyakran kell fényképeket készítenem apró dolgokról, például mikrochipekről ezekhez az egységváltókhoz és számológépekhez. Ezúttal úgy döntöttem, hogy két legyet ütök egy csapásra: beszerzek egy mikroszkópot, és az új mikroszkópomat felhasználva több mikroszkópos számológépet készítek kísérletekhez és illusztrációkhoz. Nem vagyok szakértő az optikában, és amikor valami újat kell tanulnom, mindig kísérleteken és gyakorlati tevékenységeken keresztül próbálom elsajátítani az elméletet.

Íme, itt van tehát egy vadonatúj binokuláris mikroszkóp, amelyet az eBay-en vásároltam 163 amerikai dollárért a Miko Indiától, “a tudományos/laboratóriumi műszerek, mikroszkópok stb. egyik vezető gyártójától és exportőrétől”. Emlékezve arra, hogy egy kép többet ér ezer szónál, bemutatok néhány képet, amelyek megmutatják, hogy mi van belülről ebben a kívülről szépnek tűnő “precíziós optikai műszerben”.

Meg kell jegyeznem, hogy furcsa módon ez a mikroszkóp jó minőségű állvánnyal, mechanikus színpaddal és forgatható orr-résszel rendelkezik. Minden mechanikus alkatrész zökkenőmentesen működik. Minden más azonban nagyon rossz minőségű, és kosz és lepattogzott festék borítja. Vegye figyelembe, hogy a Miko India ezt a mikroszkópot precíziós biológiai műszerként pozícionálja, nem pedig játék- vagy diákmikroszkópként.

Az összes objektív lencse karcos és piszkos. Nem szedtem szét őket, azonban biztos vagyok benne, hogy az optikai felületek minősége nem jobb, mint a lencsék fém- és műanyag részeinek minősége.

A lencsékről készült további képekből kiderül, hogy rosszul megmunkáltak és rossz a krómbevonatuk. Rengeteg a karcolás és a lepattogzott alkatrész.

1. Most nézzük meg, mi van az elektromos doboz belsejében. Az összes fém alkatrészt egy amatőr készítette a garázsában, és biztosan nem a “tudományos/laboratóriumi műszerek egyik vezető gyártójának és exportőrének” optikai gyárában.
2. A képen látható por és kosz mindenütt ott volt a mikroszkópban. Meg kellett tisztítanom a vizsgálat előtt.

1. Rossz földelőcsatlakozás; a földelő vezeték a műanyag burkolathoz csatlakozik. 2. Rosszul elkészített LED-konzol, amelynek felülete nem megfelelő a LED hűtéséhez. 3. A LED hűtőborda és a konzol közé nem került hőzsír

A forgatható orrnyílás feletti optikai útnak szépen megmunkáltnak és fekete festékkel borítottnak kellene lennie a belső tükröződések csökkentése érdekében; ennél a készüléknél a festék fehér, és az alumíniumtestben több lyuk van

Gorombán készített prizmák rozsdás konzolokkal és hajlított csavarokkal a mikroszkópfejben.

Az Abbe-kondenzor karcos optikai felületei.

Egy napnyi javítási munka és jó minőségű optikájú objektívek és okulárok cseréje után most már jó mikroszkópom van.

Véleményem szerint a mikroszkóp ára semmiképpen sem a minőség mutatója. Ha egy márkás mikroszkópért fizetsz, akkor 90%-ban vagy még többet fizetsz a névért (akár a levegőért is fizethetsz) és 10%-ban magáért a dologért. Ha érted és könnyen meg tudod tanulni a dolgok működését, akkor vehetsz no name dolgokat is. Ha viszont nem szereted bekapcsolni az agyadat, akkor jobb, ha márkásat fizetsz. Biztos vagyok benne, hogy kb. 200 dollárért, de akár 150 dollárért is lehet venni egy tisztességes minőségű, Kínában gyártott binokuláris biológiai mikroszkópot. Egyébként is, manapság szinte mindent Kínában gyártanak! Néha azonban olyan dolgot is lehet kapni, mint amilyet itt leírtam.

Mégis, miután némi időt és pénzt költöttem, ezt a mikroszkópot használtam arra, hogy illusztrációkat készítsek az összes mikroszkópos számológéphez, amit ezen a weboldalon találhat, beleértve ezt a számológépet is. Ezt a mikroszkópot még sokáig fogom használni.

Ezt a cikket Anatolij Zolotkov

írta.