光学顕微鏡のいくつかの技術的パラメータ
NAと略される開口数は、対物レンズとコンデンサーの重要な技術パラメータです。特に対物レンズの性能を評価する重要な指標となります。その値は、対物レンズとコンデンサーの外側ハウジングにそれぞれマークされています。
開口数 (NA) は、対物レンズの前レンズと試料の間の媒質の屈折率 (n) と開口角の半分の正弦 (u) の積として定義されます。 NA=n*sin(u/2) という式で表されます。
開口角は、開口角とも呼ばれ、対物レンズの光軸上の物点と対物前レンズの有効直径との間に形成される角度です。開口角が大きいほど、より多くの光が対物レンズに入ることができます。それは対物レンズの有効直径に比例し、焦点距離に反比例します。
2. 解決策
顕微鏡の解像度とは、顕微鏡によって明確に区別できる 2 つの物点間の最小距離を指し、分解能とも呼ばれます。計算式は次のとおりです: σ=λ / NA
ここで、σ は分解可能な最小距離です。 λ は光の波長です。 NAは対物レンズの開口数です。顕微鏡の解像度は対物レンズのNAと照明光の波長によって決まることがわかります。 NAが大きく、照明波長が短いほどσの値は小さくなり、解像度は高くなります。
3. 倍率と有効倍率
倍率は対物レンズと接眼レンズによって 2 倍に達するため、顕微鏡の総合倍率 Γ は対物レンズ倍率と接眼レンズ倍率 Γ₁ の積です: Γ=*Γ₁
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、倍率が高いほど必ずしも良いとは限りません。顕微鏡倍率の限界は有効倍率として定義されます。
4. 焦点深度
焦点深度は焦点深度の略です。顕微鏡で物体に焦点を合わせると、焦点を合わせた面上の点が鮮明に見えるだけでなく、その面の上下の一定の厚み範囲も鮮明に残ります。このクリアゾーンの厚さが焦点深度になります。焦点深度が大きいと試料の層全体を観察できますが、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) 焦点深度が大きくなるほど、解像度は低くなります。
低倍率の対物レンズは一般に焦点深度が深いため、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。
