Conversor de Unidades

Definições e Fórmulas

Oculta de campo amplo 10× com número de campo 20 mm e 16 mm. O número do campo não está gravado na ocular esquerda; foi determinado por meio da medição do diâmetro interno do diafragma. O sinal dos óculos na ocular esquerda mostra que a ocular foi concebida como um ponto alto ou ocular em relevo e pode ser usada por pessoas que usam óculos.

Cálculo do campo de visão do microscópio

O campo de visão do microscópio é o diâmetro máximo da área visível ao olhar através da ocular (que será o campo de visão da ocular) ou usando uma câmara (que será o campo de visão da câmara). O campo de visão do microscópio é limitado pela lente objetiva, pelo diâmetro do percurso óptico mecânico interno (tubo), pelas oculares utilizadas e pelo tamanho do sensor da câmera. Se uma câmera DSLR de quadro completo for usada para tirar fotos e vídeos, seu tamanho do sensor é geralmente maior que os outros fatores limitantes.

Ainda ocular de microscópio é caracterizada com pelo menos dois números: sua ampliação (10× sendo a mais comum) e o número do campo. O número do campo ocular (abreviado como FN e às vezes como FOV) é o diâmetro da vista de campo em milímetros medidos no plano intermediário da imagem real. O campo de visão é definido por uma abertura circular (diafragma) fixa (porque não pode ser alterada) da ocular, que, dependendo do seu desenho, pode ser entre as lentes oculares ou abaixo delas. Na maioria dos casos, o diâmetro da abertura do diafragma de campo (chamado número de campo de FN) da ocular determina o diâmetro do campo de visão.

Diafragmas internos fixos de FN=16 mm e FN=20 mm das oculares. 1. O diafragma ocular

O campo de visão do microscópio no plano onde a amostra é colocada é definido pela seguinte fórmula:

where

DFV é o diâmetro do campo de visão no plano da amostra,

FN é o número do campo em milímetros (refere-se ao diâmetro em milímetros do diafragma fixo dentro da ocular; é normalmente marcado na ocular e às vezes chamado de número do campo de visão,

MO é a ampliação da objetiva (marcado na objetiva), e

MT é o fator de ampliação da lente do tubo (se houver; a lente do tubo é colocada no caminho óptico do microscópio entre a objetiva e a ocular para produzir uma imagem real intermediária).

Desta fórmula, podemos determinar o número do campo:

Por exemplo, para a lente 10×, factor de ampliação do tubo 1×, e FN = 15, temos

1 mm (1 divisão = 0.01 mm) e 50 mm (1 divisão = 0,5 mm) lâminas de calibração

Como você pode ver pela fórmula acima, a ampliação ocular não tem qualquer efeito sobre o campo de visão. Por exemplo, uma ocular 10×/18 e 12×/18 tem o mesmo campo ocular de diâmetro de visão FN = 18 mm.

Note que este cálculo é apenas uma estimativa. Para obter o campo de visão real do seu microscópio específico com uma determinada objetiva e lentes oculares, seu microscópio precisa ser calibrado usando uma lâmina de calibração. Esta calibração deve ser realizada para cada combinação de lente ocular e objetiva.

Se uma ocular for substituída por uma câmera, especialmente se a câmera for instalada em vez da cabeça binocular, então o campo de visão será determinado pelo tamanho do sensor de imagem da câmera (para câmeras com sensores relativamente pequenos) e/ou da objetiva do microscópio. Ao utilizar uma câmara com um sensor pequeno, é comum utilizar uma lente de redução, que é instalada na câmara. Uma câmera com um sensor grande, por outro lado, verá todo o campo determinado apenas pela objetiva do microscópio.

Um aphis visto através da mesma lente achromat 10× plano e diferentes oculares 10× com FN = 16.7 e FN = 20; note o mesmo tamanho da imagem do aphis e diferentes tamanhos de campo devido a oculares diferentes

Como foi mencionado acima, o diâmetro de campo geralmente depende da ampliação da objetiva do microscópio e do diafragma de campo da ocular. Entretanto, o desenho da objetiva também impõe um limite ao campo de visão. Nos microscópios iniciais, as lentes objetivas fornecem o diâmetro máximo da vista de campo medido no plano intermediário da imagem real inferior a 18 mm. As objetivas modernas, não apenas os caros apocromatos do plano, mas até mesmo os acromatos do plano comumente usados fornecem o diâmetro máximo utilizável medido no plano intermediário que pode exceder 28 mm. Por exemplo, os aquromatos de plano sem nome representados abaixo fornecem o diâmetro máximo do campo de visão no plano intermediário da imagem 19,2-39.0 mm dependendo da ampliação da objectiva:

Ao mesmo tempo, o campo de visão quando visto através de oculares é limitado pelo campo de visão ocular. A tabela seguinte mostra o campo de visão para oculares de 10 × 20 mm com objetivas acromáticas planas:

Nota que para fotografar as fotos de ascaris lumbricoides ovos e células de sangue de galinha mostradas abaixo, usamos as mesmas lentes objetivas sem nome mostradas abaixo e uma câmera Canon 5D Mk II DSLR com quadro completo.

Cálculo do campo de visão do microscópio para ampliação da objetiva superior ou inferior

Quatro lentes objetivas sem nome ($162)

Algumas vezes o campo de visão do microscópio é conhecido por uma combinação particular de lentes oculares e objetivas e precisamos determinar o campo de visão para uma lente objetiva com ampliação maior ou menor. A seguinte fórmula é usada para calcular o campo de visão do microscópio para uma maior ampliação de potência se for conhecido um campo de visão com menor ampliação de potência.

where

DHP é o diâmetro do campo de visão da objectiva de maior potência,

DLP é o diâmetro do campo de visão da objectiva de menor potência,

MHP é a maior potência de ampliação da objectiva, e

MLP é a menor potência de ampliação da objectiva.

Por exemplo, para um microscópio com ocular 10× e objetiva 45×, a ampliação é de 10 × 45 = 450 e o campo de visão é de 0,33 mm. Qual será o campo de visão se mudarmos a lente objetiva para 100×? Para calcular, vamos usar a fórmula acima.

Solvendo esta proporção para DHP, teremos

Um microscópio com uma objectiva 40× e uma ocular 10×/20; o campo de visão é de 450 μm; o tamanho de um ovo fértil (canto superior direito) de Ascaris lumbricoides é 60 μm

Cálculo do tamanho real de um espécime

Para estimar o tamanho real de um espécime, coloque-o no palco, selecione a lente objetiva com a ampliação mais apropriada e estime o número de objetos N que podem caber em todo o campo de visão do círculo DFV. O tamanho real Lsp será determinado usando a seguinte fórmula:

Um microscópio com uma objetiva 40× e uma ocular 10×/20; o campo de visão é 450 μm; o tamanho de uma célula de sangue de galinha é 12 μm;

Por exemplo, aproximadamente 2,5 microorganismos podem caber em todo o diâmetro do campo de visão, o que equivale a 0,33 mm. Então o tamanho estimado do microrganismo é

Como NÃO Comprar um Microscópio (Usando um Microscópio Biológico Miko Índia como Exemplo)

É assim que este Miko O microscópio parece que se não o desmontar para ver o que está no seu interior

Below encontrará uma descrição muito invulgar do microscópio utilizado para fazer ilustrações para esta e outras calculadoras. Contudo, é difícil resistir à tentação de contar uma história sobre como comprei um novo microscópio feito pela Miko Índia, um fabricante de microscópios pouco conhecido que se posiciona no mercado muito competitivo dos microscópios como “um dos principais fabricantes e exportadores de instrumentos científicos/laboratoriais”. Além disso, um histórico impressionante para a Organização de Pesquisa Espacial Indiana mostra que eles podem fazer instrumentos ópticos realmente bons. Eis o que consegui.

Queria comprar um microscópio por muito tempo porque muitas vezes preciso tirar fotos de pequenas coisas como microchips para estes conversores de unidades e calculadoras. Desta vez, decidi matar dois coelhos com uma cajadada só – para adquirir um microscópio e fazer várias calculadoras de microscópio usando meu novo microscópio para fazer experimentos e ilustrações. Eu não sou especialista em óptica e quando é necessário estudar algo novo, eu sempre tento aprender teoria através de experimentos e atividades práticas.

Então, aqui estamos nós com um novo microscópio binocular comprado no eBay por US $163 da Miko Índia, “um dos principais fabricantes e exportadores de instrumentos científicos/laboratoriais, microscópios, etc.”. Lembrando que uma imagem vale por mil palavras, vou apresentar algumas imagens mostrando o que há dentro deste “instrumento óptico de precisão” que parece bonito por fora.

Eu devo notar que, estranhamente, este microscópio tem um suporte de boa qualidade, estágio mecânico, e peça de nariz giratório. Todas as peças mecânicas estão a funcionar suavemente. No entanto, tudo o resto é de muito má qualidade e coberto com sujidade e tinta lascada. Note que Miko India posiciona este microscópio como um instrumento biológico de precisão e não como um brinquedo ou microscópio de estudante.

Todas as lentes objetivas estão arranhadas e sujas. Eu não as desmontei; no entanto, tenho certeza que a qualidade das superfícies ópticas não é melhor do que a qualidade das partes de metal e plástico destas lentes.

Mais fotos de lentes revelam que elas são mal usinadas e têm um revestimento de cromo pobre. Muitos arranhões e peças lascadas.

1. Agora vamos ver o que está dentro da caixa eléctrica. Todas as peças metálicas foram feitas por um amador na sua garagem e definitivamente não na fábrica óptica de “um dos principais fabricantes e exportadores de instrumentos científicos/laboratoriais”.
2. O pó e a sujidade mostrados nesta imagem estavam em todo o lado no microscópio. Eu tive que limpá-lo antes de testar.

1. Ligação à terra errada; o fio de terra está ligado ao invólucro de plástico. 2. Suporte de LED mal feito com a área de superfície inadequada para o arrefecimento dos LEDs. 3. Não foi colocada graxa térmica entre o dissipador de calor LED e o suporte

Este caminho óptico acima do nariz giratório é suposto ser bem trabalhado e coberto com tinta preta para reduzir os reflexos internos; neste dispositivo, a tinta é branca e existem vários bolsos no corpo de alumínio

Prismas rudemente feitos com suportes enferrujados e parafusos dobrados na cabeça do microscópio.

Superfícies ópticas riscadas do condensador Abbe.

Após um dia ou mais de trabalho de reparação e substituição de lentes e óculos com óptica de boa qualidade, tenho agora um bom microscópio.

Na minha opinião, o preço do microscópio não é definitivamente um indicador de qualidade. Quando você paga por um microscópio de marca, você paga 90% ou até mais pelo seu nome (você também pode pagar pelo ar) e 10% pela coisa em si. Se você entende e pode facilmente aprender como as coisas funcionam, você pode comprar coisas sem nome. Se, no entanto, você não gosta de ligar o seu cérebro, é melhor pagar por uma marca. Tenho a certeza que por cerca de 200 dólares e até 150 dólares pode-se comprar um microscópio biológico binocular de qualidade decente feito na China. De qualquer forma, quase tudo é feito na China hoje em dia! No entanto, às vezes você pode obter uma coisa como eu descrevi aqui.

Pois, depois de gastar algum tempo e dinheiro, eu usei este microscópio para preparar ilustrações para todas as calculadoras de microscópio que você pode encontrar neste web site, incluindo esta calculadora. Vou usar este microscópio por muito tempo.

Este artigo foi escrito por Anatoly Zolotkov