Transcript Optical part A - دانشگاه صنعتی اصفهان

‫دانشکده مهندس ی نساجی – دانشگاه صنعتی اصفهان‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
‫دکتر مصطفی یوسفی‬
‫ميكروسكوپ نور مرئي‬
‫‪LIGHT MICROSCOPE‬‬
‫تاريخچه‬
‫‪ROBERT HOOK‬‬
‫‪1665 AD.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪• LEEUWEN HOEK‬‬
‫‪• 325 YEARS AGO.‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪4‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪5‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪6‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫هوك و كتاب ميكروگرافيا‬
‫‪7‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫انواع میکروسکوپ نوری‬
‫‪ -1‬میکروسکوپ ساده‪ ،‬یک عدس ی‪ ،25X ،‬قدرت تشخیص ‪ 10‬میکرون‬
‫‪ -2‬میکروسکوپ استریو‪ ،‬دو مجموعه عدس ی شیئی و چشمی‪ ،‬بزرگنمایی تا‬
‫‪20X‬‬
‫‪ -3‬میکروسکوپ مرکب‪ ،‬یک مجموعه عدس ی شیئی و چشمی‪ ،‬بزرگنمایی تا‬
‫‪ ،1300X‬قدرت تشخیص تا ‪ 0.3‬میکرون‬
‫‪8‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
Simple Microscope
Low-power magnifying glasses
and hand lenses
2x
4x
10x
‫ دکتر مصطفی یوسفی‬- ‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
9
‫يك ميكروسكوپ مركب اوليه‬
‫‪10‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫ميكروسكوپ يك چشمي بيولو ژي‬
‫‪11‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫انواع میکروسکوپ مرکب‪:‬‬
‫‪ -1‬میکروسکوپ نوری عبوری (بیولوژی)‬
‫‪ -2‬میکروسکوپ نوری انعکاس ی (متالوژی)‬
‫‪12‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫ميكرسكوپ دو چشمي‬
‫‪13‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫ميكروسكوپ بيولوژي جديد‬
‫دماغي گردان و شئيها‬
‫‪14‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫اجزاء اصلي يك ميكروسكوپ‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫چشمی‬
‫شیئي ‪objective‬‬
‫جمع كننده يا متمركز كننده‪condenser‬‬
‫چشمي‪eyepiece or occular‬‬
‫منبع نور ‪light source‬‬
‫بدنه ‪ ،‬پيچهاي تنظيم ‪ ،‬تا بشبند ها ‪ ،‬فيلتر ها (صافي ها)‬
‫‪Body tube, adjusting screws, diaphragms, filters‬‬
‫‪15‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Functions of the Major Parts of a‬‬
‫‪Optical Microscope‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪16‬‬
‫المپ و کاندنسور‪ :‬نور را به نمونه می تابانند‪.‬‬
‫میز یا ‪ : stage‬نمونه روی میز قرار می گیرد‪ .‬میز می تواند در دو‬
‫جهت ‪ x‬و ‪ y‬حرکت کند‪.‬‬
‫پیچ های تنظیم‪ :‬چون فاصله بین شیئی و چشمی ثابت است‪ ،‬تنظیم‬
‫توسط باال و پایین بردن ‪ stage‬یا میز صورت می گیرد‪.‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Light Sources‬‬
‫‪17‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Specimen Stage‬‬
‫‪18‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Functions of the Major Parts of a‬‬
‫‪Optical Microscope‬‬
‫‪‬‬
‫شیئی یا ‪ :objective‬قسمت عمده بزرگنمایی را انجام می دهد و‬
‫جزئیات نمونه را آشکار می کند‪.‬‬
‫)‪(mo ~ 10 – 100‬‬
‫‪‬‬
‫چشمی یا ‪ :Eyepiece‬بخش ی از بزرگنمایی را انجام می دهد و یک‬
‫تصویر مجازی تشکیل می شود‪.‬‬
‫)‪(me ~ 10‬‬
‫‪ Beam splitter ‬و ‪ : camera‬ضبط تصاویر حقیقی تشکیل شده‬
‫توسط عدس ی شیئی را این اجزاء انجام می دهند‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫میکروسکوپ های قدیمی و مدرن‬
‫‪20‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
camera
Beam
splitter
Olympus
BX51
Research
Microscope
Cutaway
Diagram
‫ دکتر مصطفی یوسفی‬- ‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
21
Anatomy of a modern LM
Illumination System
‫ دکتر مصطفی یوسفی‬- ‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
22
‫انواع ميكروسكوپهای مرکب‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ميكرسكوپ استريو‪sterio‬‬
‫ميكرسكوپ بيولوژي‬
‫ميكرسكوپ معدن شناس ي و متالوژی‬
‫میکروسکوپ نور پالريزه(قطبي)‬
‫ميكرسكوپ دو چشمي‬
‫ميكرسكوپ يك چشمي‬
‫ميكرسكوپ تداخلي‬
‫ميكرسكوپ نور فلوروسنت‬
‫ميكرسكوپ نور فرا بنفش‬
‫‪23‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫میکروسکوپ پروژکتینا‬
‫‪24‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫میکروسکوپ پروژکتینا‬
‫‪25‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫میکروسکوپ پروژکتینا‬
‫‪26‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫الیاف پشم‬
‫‪27‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫تصاوير سه بعدي‬
‫• در ميكروسكوپهاي يك چشمي يا دوچشمي معمولي يك تصوير‬
‫تخت از جسم ديده ميشود‪ ،‬در حاليكه در ميكروسكوپ استريو‬
‫هر يك از دو چشم يك تصويرمتفاوت ميبيند‪:‬‬
‫حدود ‪ 12-8‬درجه‬
‫‪28‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫ميكروسكوپ استريو جديد‬
‫فاصله كاري‬
‫‪29‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Stereo Optical Microscope‬‬
‫‪30‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫میکروسکوپ مرکب‬
‫‪Compound Microscope‬‬
‫•این میکروسکوپ دارای دو عدس ی شیئی و چشمی می باشد‪.‬‬
‫•فاصله کانونی شیئی ‪ fo‬بسیار کم می باشد (کمتر از یک سانتی متر)‪.‬‬
‫•فاصله کانونی چشمی ‪ fe‬چند سانتی متر است‪.‬‬
‫•فاصله دو عدس ی ‪ L‬بنام طول لوله مکانیکی نامیده می شود‪Mechanical tube length .‬‬
‫‪L‬‬
‫‪31‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫تشکیل تصویر در میکروسکوپ مرکب‬
‫‪25cm‬‬
‫• جسم )‪ (O‬کمی دورتر از فاصله کانونی عدس ی شیئی قرار می گیرد‪.‬‬
‫• یک نصویر حقیقی در داخل فاصله کانونی عدس ی چشمی تشکیل می گردد‪.‬‬
‫• عدس ی چشمی یک تصویر مجازی بزرگ شده تشکیل می دهد‪.‬‬
‫‪32‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
Basic Properties of Light
Thin lenses
Wide-field Microscopy
Fluorescent Microscopy
Microscope selection
Basic optical structure of a
microscope
specimen
eyepiece
objective
‫ دکتر مصطفی یوسفی‬- ‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
33
‫بزرگنمایی در میکروسکوپ مرکب‬
‫‪1‬‬
‫فاصله جسم از عدسي‬
‫فاصله تصوير از عدسي‬
‫فاصله کانوني عدسي‬
‫‪p‬‬
‫‪q‬‬
‫‪f‬‬
‫بزرگنمايي عدسي‬
‫‪M‬‬
‫‪f‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪q‬‬
‫‪q‬‬
‫‪p‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪p‬‬
‫‪M ‬‬
‫‪35‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪f‬‬
‫‪f‬‬
‫‪F‬‬
‫‪Focal plane‬‬
‫‪36‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫بزرگنمایی ‪Magnification‬‬
‫‪t‬‬
‫شیئی یک تصویر وارونه با بزرگنمایی ‪ Mo‬ایجاد می کند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪fo‬‬
‫‪qo  fo‬‬
‫‪fo‬‬
‫‪MO ‬‬
‫‪t  qo  f o‬‬
‫‪ :t‬طول لوله نوری‬
‫‪D‬‬
‫‪fe‬‬
‫چشمی تصویر مجازی نهایی را تشکیل می دهد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪qe  fe‬‬
‫‪fe‬‬
‫‪D  qe  fe‬‬
‫‪ : D‬فاصله بینایی‬
‫‪37‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
‫‪Me ‬‬
‫بزرگنمایی کل از حاصل ضرب بزرگنمایی شیئی و چشمی به دست می‬
‫آید‪.‬‬
‫‪t .D‬‬
‫‪fe. fo‬‬
‫‪M total ‬‬
‫برای تغییر بزرگنمایی عدس ی شیئی تعویض می گردد‪ .‬هر چه فاصله کانونی عدس ی‬
‫شیئی کمتر باشد‪ ،‬بزرگنمایی بیشتر است‪.‬‬
‫‪38‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬
How Fine can You See with an
Optical Microscope?
 Magnification M = 25t/fofe
If we can make lenses with
extremely short focal length, can we
design an optical microscope for
seeing atoms?
 Can you tell the difference between
magnification and resolution?
‫ دکتر مصطفی یوسفی‬- ‫ساختمان فیزیکی الیاف‬
39
‫تشکیل تصویر حقیقی در میکروسکوپ عبوری‬
‫‪40‬‬
‫ساختمان فیزیکی الیاف ‪ -‬دکتر مصطفی یوسفی‬