顕微鏡の主要な光学パラメータ: 倍率と有効倍率
画像は対物レンズと接眼レンズによって 2 回連続して拡大されるため、顕微鏡の合計倍率 Γ は、対物レンズの倍率と接眼レンズの倍率 Γ₁ の積になります。\\(\\boldsymbol{\\Gamma=\\beta\\Gamma_1}\\)
明らかに、拡大鏡と比較して、顕微鏡ははるかに高い倍率を達成できます。倍率の異なる対物レンズと接眼レンズを交換することで総合倍率を簡単に調整できます。
倍率も顕微鏡の重要なパラメータですが、倍率が高いほど常に優れていると単純に仮定することはお勧めできません。顕微鏡倍率の上限は実効倍率となります。
解像度と倍率は 2 つの異なる概念ですが相互に関連しており、次の関係を満たします。\\(\\boldsymbol{500NA<\Gamma<1000NA}\)
選択した対物レンズの開口数が不十分な場合、つまり分解能が不十分な場合、顕微鏡は試料の微細な微細構造を識別できません。この場合、過度に拡大すると、輪郭は大きく、細部がぼやけた画像のみが生成されます。これは、空の倍率。逆に、解像度は要件を満たしているが倍率が低すぎる場合、顕微鏡によって形成される画像は、解像度は高くても、小さすぎて人間の目で明確に区別できなくなります。したがって、顕微鏡の分解能を最大限に活用するには、開口数と総合倍率が適切に一致している必要があります。
焦点深度
焦点深度は焦点深度の略です。顕微鏡で物体面に焦点を合わせると、この面上の点がはっきりと見えるだけでなく、この面の上下の一定の厚さの範囲内の特徴も鮮明に残ります。この明確な厚さの範囲が焦点深度です。焦点深度が大きいと試料の全層を観察できますが、焦点深度が小さいと試料の薄いスライスのみを観察できます。焦点深度は、他の技術パラメータと次の関係があります。(1) 焦点深度は、対物レンズの総合倍率と開口数に反比例します。(2) 焦点深度が大きいほど、解像度は低くなります。
低倍率の対物レンズは焦点深度が比較的大きいため、低倍率の顕微鏡写真撮影が困難になります。これについては、顕微鏡写真のセクションで詳しく説明します。
