Mitä objektiivilinssit tekevät mikroskoopissa

Mikroskoopin objektiivilinssit keräävät valoa näytteestä ja tarjoavat ensisijaisen suurennuksen, jota käytetään pienten rakenteiden tutkimiseen. Niillä on myös tärkeä rooli resoluutiossa - kyky erottaa lähekkäin olevat yksityiskohdat. Yleiset objektiivivoimat ovat 4x, 10x, 40x ja 100x. 4x skannausobjektiivi auttaa paikantamaan näytteen, kun taas tehokkaammat objektiivit tarjoavat lähemmän kuvan. The okulaari suurentaa edelleen mikroskoopin optisen järjestelmän muodostamaa kuvaa.

Avaimet takeawayt

• Objektiivilinssit keräävät valoa näytteestä ja tarjoavat mikroskoopin ensisijaisen suurennuksen.

• 4x skannausobjektiivi auttaa sinua paikantamaan ja keskittämään näytteen ennen kuin siirryt suurempaan tehoon.

• 10x okulaarilla 4x, 10x, 40x ja 100x objektiivit tarjoavat 40x, 100x, 400x ja 1000x kokonaissuurennuksen.

• Numeerinen aukko vaikuttaa resoluutioon; Pelkästään suurempi suurennus ei takaa tarkempia yksityiskohtia.

• Käytä upotusöljyä vain sille suunniteltujen objektiivien kanssa ja noudata valmistajan puhdistusohjeita.

Objektiivilinssien toiminta

Valon kokoontuminen

Objektiiviset linssit  auttavat keräämään valoa näytteestä. Jokaisella objektiivilla on arvo, jota kutsutaan numeeriseksi aukoksi (NA). Tämä arvo kertoo, kuinka hyvin linssi kerää valoa ja näyttää pieniä yksityiskohtia. Korkeampi NA tarkoittaa, että objektiivi saa enemmän valoa. Tämä tekee kuvasta kirkkaamman ja selkeämmän. Linssi kerää valoa kartiomaiseen muotoon. Linssit, joissa on korkeampi NA, voivat siepata enemmän vinoja valonsäteitä. Tämä auttaa näyttämään enemmän yksityiskohtia näytteessä.

Vihje:  Öljyimmersioobjektiivilinsseissä käytetään erikoisöljyä linssin ja objektilasien välissä. Tällä öljyllä on korkeampi taitekerroin kuin ilmalla, mikä lisää NA:ta ja antaa linssin kerätä vielä enemmän valoa.

Alla olevassa taulukossa on lueteltu ominaisuuksia, jotka muuttavat objektiivin linssien valonkeräystä:

Ominaisuus	Kuvaus
Suurennus	Kertoo kuinka paljon isompi objektiivi tekee kuvan.
Numeerinen aukko (NA)	Näyttää kuinka hyvin linssi kerää valoa ja näyttää yksityiskohdat. Korkeampi NA tarkoittaa parempaa valon sieppausta.
Polttoväli	Tila, jossa linssi tarkentaa valoa.
Työetäisyys (WD)	Linssin ja näytteen välinen rako.
Aberraatiokorjaus	Korjaa kuvaongelmat selkeämpien kuvien saamiseksi.

Kuvanmuodostus

Äärimmäisen putken mikroskoopissa objektiivi muodostaa suurennetun todellisen kuvan näytteestä välikuvatasossa. Okulaari suurentaa sitten tämän kuvan katselua varten.

Vuonna an Infinity-korjattu mikroskooppi , objektiivi lähettää valoa jokaisesta näytepisteestä kohti putkilinssiä rinnakkaisena nippuna. Putkilinssi muodostaa todellisen välikuvan. Molemmat järjestelmät käyttävät objektiivia näytteen valon keräämiseen, mutta kuvanmuodostusjärjestely eroaa.

Suurennus ja resoluutio

Objektiivin suurennus kuvaa kuinka paljon objektiivi suurentaa näytekuvaa sille tarkoitetussa mikroskooppijärjestelmässä. Tavalliseen okulaarin katseluun, kokonaissuurennus vastaa objektiivin suurennusta kerrottuna okulaarin suurennuksella. Esimerkiksi 40x objektiivi 10x okulaarilla tarjoaa 400x kokonaissuurennuksen. Alla olevassa taulukossa verrataan neljää yleistä objektiivista voimaa ja niiden tyypillisiä käyttötarkoituksia.

Objektiivinen suurennus	Yleisnimi	Kokonaissuurennus 10-kertaisella okulaarilla	Tyypillinen käyttö
4x	Skannausobjekti	40x	Paikanna ja keskitä näyte
10x	Vähätehoinen objektiivi	100x	Tutki näytteen kokonaisrakennetta
40x	Suuritehoinen objektiivi	400x	Tutki tarkempia solujen yksityiskohtia
100x, öljyupotus	Öljyimmersio-objektiivi	1000x	Tutki pieniä näytteitä, kuten värjäytyneitä bakteereja

Objektiivilinssien erottelukyky antaa tutkijoille mahdollisuuden nähdä pieniä yksityiskohtia. Nämä ovat asioita, joita ihmissilmä ei näe. Erottelukyky riippuu NA:sta ja valon aallonpituudesta. Korkeampi NA ja lyhyempi aallonpituus antavat paremman resoluution. Myös objektiivin valmistustavalla on merkitystä. Hyvät linssit korjaavat optiset virheet. Tämä pitää kuvan terävänä ja selkeänä jopa suurella suurennuksella.

• Objektiiviset linssit toimivat kuin mikroskoopin 'silmät'. Ne keräävät valoa, tekevät todellisia kuvia ja antavat läheiseen tutkimiseen tarvittavan suurennuksen.

• Hyvällä objektiivilinssillä varustettu mikroskooppi näkee paljon pienempiä yksityiskohtia kuin ihmissilmä. Tämä auttaa käyttäjiä näkemään asioita, jotka muuten olisivat näkymättömiä.

Huomautus:  Valitse aina näytteellesi oikea objektiivilinssi. Suurempi suurennus ei aina ole parempi, jos objektiivi ei pysty näyttämään hienoja yksityiskohtia selvästi.

Kuinka objektiivilinssi toimii

Taittuminen ja tarkennus

The objektiivi  taivuttaa valoa käyttämällä taittumista. Valo muuttaa suuntaa kulkiessaan kaarevan lasin läpi. Tämä johtuu siitä, että linssillä ja ilmalla on erilaiset taitekertoimet. Taivutus auttaa linssiä keräämään valoa näytteestä. Se kokoaa valon yhteen paikkaan. Linssin muoto ja materiaali määräävät kuinka paljon valo taipuu. He myös päättävät, missä valo kohtaa. Tarkennuksen avulla mikroskoopilla näkyy selkeä ja terävä kuva.

Tässä on taulukko, joka näyttää kuinka taittuminen toimii objektiivilinssissä:

Käsitteen	selitys
Taittuminen	Valo taipuu, kun se liikkuu esineiden välillä, joilla on eri taitekerroin.
Taitekerroin	Näyttää kuinka paljon materiaali hidastaa valoa; suuremmat erot taivuttavat valoa enemmän.
Objektiivitoiminto	Kaarevat linssin pinnat taivuttavat valoa niin, että se kohtaa tarkennuspisteen.
Polttoväli	Linssin ja polttopisteen välinen tila riippuu muodosta ja taitekertoimesta.
Esimerkki	Valo taipuu paljon, kun se menee ilmasta veteen taitekertoimen vuoksi.
Mikroskoopin käyttö	Objektiivi käyttää taittumista valon keräämiseen ja tarkentamiseen, mikä tekee siitä suuremman kuvan.

Objektiivin tulee tarkentaa valo hyvin, jotta se näyttää pienet yksityiskohdat. Jos se ei tarkenna oikein, kuva näyttää epäselvältä.

Todellisen kuvan luominen

Yhdistelmämikroskoopin välikuva on suurennettu todellinen kuva näytteestä. Äärillisen putken objektiivi muodostaa sen suoraan; äärettömään korjattu objektiivi muodostaa sen putkilinssin kanssa. Perinteisessä yhdistemikroskoopissa kuva on käänteinen suhteessa näytteeseen.

Okulaari toimii suurennuslasina, jolloin katsoja voi tarkkailla suurempaa virtuaalista kuvaa. Kamerakuvausta varten sopiva optiikka heijastaa näytekuvan anturiin.

Vihje: Oikea tarkennus ja optinen kohdistus ovat tärkeitä sekä okulaarin katseluun että kameran kuvantamiseen.

Mikroskoopin objektiivilinssien tyypit

Yleisimmät yhdistemikroskoopit käyttävät 4x skannausta, 10x pienitehoisia, 40x suuritehoisia ja 100x öljyimmersioobjektiivia. Jokainen palvelee erilaista katselutehtävää. Aloita skannaus- tai pienitehoisella objektiivilla paikantaaksesi näytteen, ja vaihda sitten tehokkaampaan objektiiviin tutkiaksesi valittua aluetta tarkemmin.

Skannaus (4x)

A skannaava objektiivilinssi on yleensä 4x-objektiivi tavallisessa yhdistemikroskoopissa. Sen tehtävänä on auttaa sinua paikantamaan näyte, skannata laaja alue diasta ja keskittää alue, jota haluat tutkia. 10x okulaari tarjoaa 40x kokonaissuurennuksen. Sen laaja näkökenttä tekee alkutarkennus on helpompaa.

Ominainen	arvo tai kuvaus
Objektiivin suurennus	Yleensä 4x tavallisissa yhdistemikroskoopeissa
Kokonaissuurennus	40x 10x okulaarilla
Näkökenttä	Leveä; tarkka halkaisija riippuu okulaarista ja optisesta järjestelmästä
Työetäisyys	Yleensä pidempi kuin tehokkaammat objektiivit samassa sarjassa
Tyypillinen käyttö	Dian skannaus, näytteiden paikantaminen ja alkutarkennus

Keskitä näyte ennen kuin vaihdat tehokkaampaan objektiiviin. Kun näkökenttä pienenee, keskustasta poikkeava näyte voi kadota näkyvistä. Skannausobjekti on paras mieluummin kiinnostavan alueen löytämiseen kuin pienimpien yksityiskohtien tutkimiseen.

Pieni teho (10x)

The vähätehoisen objektiivin avulla voit nähdä näytteen lähempänä. Saat silti laajan näkymän. Ihmiset käyttävät sitä skannauslinssin jälkeen keskittyäkseen mielenkiintoisiin kohtiin.

• Pienitehoinen objektiivi antaa 10-kertaisen suurennuksen.

• Se tasapainottaa näkökentän ja yksityiskohdat hyvin.

• Näet enemmän kuin skannauslinssillä, mutta voit silti liikkua helposti.

• Tämä objektiivi on hyvä nähdä isommat osat ja ensitarkennus.

Vaihtaminen skannauksesta matalatehoiseen auttaa sinua löytämään erikoisosia ennen kuin zoomaa enemmän.

Suuri teho (40x)

40x objektiivia kutsutaan yleisesti suuritehoiseksi objektiiviksi tavallisessa yhdistemikroskoopissa. 10x okulaari tarjoaa 400x kokonaissuurennuksen. Sitä käytetään tarkempien solujen yksityiskohtien tutkimiseen sen jälkeen, kun näyte on paikannettu ja keskitetty pienemmällä teholla

• Tehokas objektiivi tarjoaa 40-kertaisen suurennuksen.

• Sitä käytetään tarkastelemaan asioita, kuten poskisoluja tai kasvisoluja.

• Voit nähdä soluseiniä, ytimiä ja muita pieniä osia.

• Näkökenttä pienenee, joten tarkentaminen on vaikeampaa.

Ihmiset käyttävät tätä objektiivia vähätehoisen objektiivin jälkeen lähentääkseen yksityiskohtia.

Öljyimmersio (100x)

Öljyimmersioobjektiivi tarjoaa suurimman suurennuksen. Se käyttää erityistä öljyä kuvan selkeyttämiseksi.

• Öljyimmersioobjektiivi tarjoaa 100-kertaisen suurennuksen.

• Öljy täyttää linssin ja objektilasin välisen tilan. Öljy vastaa lasin taitekerrointa.

• Tämä asetus estää valoa taipumasta liikaa ja päästää enemmän valoa sisään.

• Kuva on paljon kirkkaampi ja selkeämpi suurella suurennuksella.

• Tiedemiehet käyttävät tätä linssiä nähdäkseen hyvin pieniä asioita, kuten bakteereja tai pieniä soluosia.

Huomautus:  Käytä öljyä vain öljyimmersioobjektiivin kanssa. Öljyn käyttö muiden linssien kanssa voi pilata ne.

Objektiivin vaihtaminen muuttaa kuinka paljon näet ja kuinka kirkas se on. Suuremman suurennoksen linssit näyttävät enemmän yksityiskohtia, mutta niillä on pienempi näkymä ja ne vaativat huolellista tarkennusta. Alla oleva kaavio osoittaa, että numeerinen aukko kasvaa ja syväterävyys pienenee suurennuksen kasvaessa:

Oikean mikroskoopin objektiivilinssin valitseminen jokaiseen vaiheeseen auttaa sinua saamaan parhaat tulokset. Aloita skannaavalla tai vähätehoisella objektiivilla löytääksesi näytteen. Käytä sitten tehokasta tai öljyimmersioobjektiivia nähdäksesi pienet yksityiskohdat. Tämä vaiheittainen tapa varmistaa, että saat selkeät kuvat ja hyvät havainnot.

Objektiivilinssien tärkeimmät ominaisuudet

Objektiivilinsseissä  on erityisominaisuuksia, jotka muuttavat mikroskoopin toimintaa. Nämä ominaisuudet auttavat ihmisiä valitsemaan oikean linssin tarvitsemaansa. Tärkeimmät asiat, jotka vaikuttavat objektiivin toimivuuteen, ovat numeerinen aukko, työetäisyys ja korjaustyypit . Jokainen muuttaa kuvan terävyyden, kirkkauden tai todenmukaisuuden.

Numeerinen aukko

Numeerinen aukko (NA) kertoo, kuinka paljon valoa objektiivilinssi voi ottaa vastaan. Jos NA on korkeampi, objektiivi saa enemmän valoa ja näyttää pienempiä yksityiskohtia. NA riippuu siitä, miten linssi on valmistettu ja mitä on linssin ja näytteen välissä. Öljyimmersiolinssit käyttävät öljyä NA:n nostamiseen, jotta näet enemmän yksityiskohtia. Korkearesoluutioisilla objektiiveilla on yleensä korkein NA.

Vinkki:  Jos haluat nähdä pieniä asioita, kuten bakteereja, käytä linssiä korkea NA.

Suurennussuunnitelma	Achromat NA	Plan Fluorite NA	Plan Apochromat NA
4x	0.10	0.13	0.20
10x	0.25	0.30	0.45
40x	0.65	0.75	0.95
100x (öljy)	1.25	1.30	1.40

Suurempi NA mahdollistaa objektiivin kahden lähipisteen näyttämisen erillisinä. Tämä on erittäin tärkeää objektiivin toiminnan kannalta ja kuvan kirkkaaksi ja teräväksi tekemiseksi.

Työetäisyys

Työetäisyys on tilaa objektiivin linssistä näytteeseen, kun kuva on tarkennettu. Kun käytät suurennusta, työskentelyetäisyys pienenee. Tämä tarkoittaa, että suuritehoinen objektiivi on lähempänä liukua kuin pienitehoinen objektiivi.

Objektiivityypin	suurennus	Numeerinen aukon	työskentelyetäisyys
Nikon PlanApo	10x	0.45	4,0 mm
Nikon PlanFluor	20x	0.75	0,35 mm
Nikon PlanFluor (öljy)	40x	1.30	0,20 mm
Nikon PlanApo (öljy)	100x	1.40	0,13 mm

Huomautus:  Valitse paksuja tai kuoppaisia ​​näytteitä varten objektiivi, jonka työskentelyetäisyys on pidempi. Tämä auttaa pitämään linssin ja näytteen turvassa vaurioilta.

Korjaustyypit

Objektiivilinssit käyttävät erilaisia ​​​​korjaustyyppejä ongelmien korjaamiseen kutsutussa kuvassa poikkeavuuksia . Nämä korjaukset auttavat tekemään kuvasta terävämmän, selkeämmän ja tasaisemman.

Objektiivin linssin tyyppipoikkeamat	korjattu
Akromaattiset tavoitteet	Kromaattinen aberraatio (punainen/sininen), pallopoikkeama (vihreä)
Suunnittele akromaattiset tavoitteet	Kromaattinen aberraatio (punainen/sininen), kentän kaarevuus
Suunnittele Fluoriittitavoitteet	Parannettu kromaattinen ja pallomainen aberraatio (kaksi aallonpituutta)
Suunnittele apokromaattiset tavoitteet	Kromaattinen aberraatio (punainen, vihreä, sininen), pallopoikkeama (kaksi tai kolme aallonpituutta)
Super apokromaattiset tavoitteet	Laajennettu korjaus lähiinfrapunaan

Suunnitelman tavoitteet antavat tasaisen kuvan koko näkymästä. Apokromaattiset objektiivit kiinnittävät enemmän värejä ja antavat parhaat värikuvat. Näillä asioilla on suuri merkitys korkearesoluutioisille tavoitteille ja parhaan kuvan saamiseksi.

Vinkki:  Jos tarvitset täydellisiä värejä tai haluat ottaa valokuvia, käytä plan apokromaattisia objektiiveja saadaksesi parhaat tulokset.

Käytännön vinkkejä objektiivilinssien valintaan:

• Käytä suuritehoista objektiivilinssiä, jossa on korkea NA tutkiaksesi soluja yksityiskohtaisesti.

• Valitse pitkän työskentelyetäisyyden objektiivit paksuille näytteille tai peitinlaseille.

• Valitse korjaustyypit tarpeidesi mukaan: akromaattinen yksinkertaiseen käyttöön, plan tasaisiin kuviin ja apokromaattinen parhaan värin saamiseksi.

• Yhdistä aina objektiivi näytteesi ja tarvitsemasi kokonaissuurennuksen mukaan.

Objektiivilinssien hoito

Siivousvinkkejä

Oikea puhdistus pitää objektiivilinssit  selkeät ja terävät. Pöly, öljy ja sormenjäljet ​​voivat estää valon ja sumentaa kuvia. Säännöllinen puhdistus auttaa linssejä kestämään pidempään ja toimimaan paremmin. Noudata näitä ohjeita turvallisen ja tehokkaan puhdistuksen varmistamiseksi:

1. Tarkista objektiivi hyvässä valossa pölyn tai tahrojen havaitsemiseksi.

2. Puhalla irtonainen pöly pois kumipolttimolla tai linssipuhaltimella. Älä koskaan käytä hengitystäsi, sillä sylki voi jättää tahroja.

3. Käytä puhdasta, vähän nukkaavaa linssipyyhkettä tai vanupuikkoa, joka on kostutettu tislatulla vedellä. Ravista ylimääräinen neste pois ennen linssin koskettamista.

4. Pyyhi linssi varovasti kierreliikenteessä alkaen keskustasta ja liikuttamalla ulospäin.

5. Jos kyseessä on öljyinen lika, käytä pientä määrää linssin puhdistusnestettä tai alkoholia tuoreeseen vanupuikkoon. Vältä vahvoja liuottimia, kuten asetonia, muovi- tai sementoitujen osien päällä.

6. Hävitä jokainen kudos tai puikko yhden käyttökerran jälkeen lian leviämisen estämiseksi.

7. Poista immersioöljy jokaisen käytön jälkeen vain linssipaperilla. Älä käytä liuottimia, ellei se ole tarpeen.

8. Peitä mikroskooppi pölysuojalla puhdistuksen jälkeen, jotta linssit pysyvät puhtaina.

Vinkki:  Puhdista vain tarvittaessa. Liiallinen puhdistus voi naarmuttaa tai vahingoittaa linssin pinnoitteita.

Käsittely ja varastointi

Huolellinen käsittely ja asianmukainen säilytys suojaa objektiivilinssejä naarmuilta, sieniltä ja muilta vaurioilta. Hyvät tavat pitävät linssit toiminnassa vuosia.

• Käsittele linssejä aina niiden metallirungosta, älä lasista.

• Tue linssiä yhdellä kädellä, kun poistat sen putoamisen estämiseksi.

• Säilytä linssejä puhtaassa, kuivassa paikassa valvotussa lämpötilassa (60–75 °F) ja kosteudessa (30–50 %) homeen ja staattisen sähkön muodostumisen estämiseksi.

• Käytä erottimia tai pehmustettuja alustaa, jotta linssit eivät kosketa toisiaan.

• Pidä linssit poissa suoralta auringonvalolta ja voimakkaalta valolta pinnoitteiden suojaamiseksi.

• Peitä mikroskooppi pölysuojalla, kun sitä ei käytetä.

• Tarkasta linssit usein pölyn tai öljyn varalta. Puhdista vain tarvittaessa.

• Käytä vain oikeaa upotusöljyä ja poista se heti käytön jälkeen.

• Aikatauluta ammattimaiset tarkastukset joka vuosi, jotta linssit pysyvät huippukunnossa.

Objektiivilinssien pitäminen puhtaina ja turvallisina varmistaa selkeät kuvat ja pidentää mikroskoopin käyttöikää.

Objektiiviset linssit ovat erittäin tärkeitä asioiden näkemiseksi selkeästi mikroskoopilla. Ne keräävät ja tarkentavat valoa, jotta näet pienet yksityiskohdat. Ilman niitä monet pienet asiat jäisivät piiloon. Linssien valmistustavan ja niiden vahvuuden tunteminen auttaa sinua valitsemaan oikean. Linsseistäsi huolehtiminen pitää kuvat terävinä ja tulokset hyvinä. Näiden vinkkien avulla jokainen saa selkeämpiä ja oikeampia tuloksia mikroskooppia käytettäessä.

FAQ

Mitä objektiivi tekee mikroskoopissa?

Objektiivin linssi kerää valoa näytteestä ja tarjoaa mikroskoopin ensisijaisen suurennuksen. Sen numeerinen aukko auttaa määrittämään, kuinka paljon hienoja yksityiskohtia voidaan selvittää. Okulaari suurentaa kuvaa edelleen katselua varten; Infinity-korjattu järjestelmä käyttää myös putkilinssiä muodostamaan välikuvan.

Miksi mikroskoopeissa on useampi kuin yksi objektiivilinssi?

Useiden objektiivilinssien avulla voit valita erilaisia ​​suurennuksia ja näkökenttiä. Käytä 4x skannausobjektiivia näytteen paikantamiseen, 10x objektiivia sen yleisen rakenteen tutkimiseen ja tehokkaampia objektiiveja tarkastaaksesi valitut yksityiskohdat. Keskitä näyte pienellä teholla ennen kuin lisäät suurennusta. 

Miten öljyimmersioobjektiivin linssi tulisi puhdistaa?

Puhdista öljy aina heti linssin käytön jälkeen. Käytä linssipaperia tai vanupuikkoa, jossa on vähän linssinpuhdistusainetta. Pyyhi linssi varovasti spiraalimaisesti. Älä käytä vahvoja kemikaaleja tai karkeita esineitä.

Mitä tapahtuu, jos objektiivi koskettaa luistia?

Linssi saattaa naarmuuntua tai likaantua. Objektilasi tai näyte voi rikkoutua. Siirrä tarkennusta hitaasti ja tarkista työskentelyetäisyys vaurioiden välttämiseksi.