Ako zlepšiť rozlíšenie mikroskopu?
Mikroskop je jedným z hlavných zariadení kontrolných zariadení a dôležitým ukazovateľom na posúdenie výkonu mikroskopu je rozlíšenie. Rozlíšenie sa vzťahuje na schopnosť jasne rozlíšiť dva malé body alebo malé vzdialenosti medzi dvoma čiarami. Samotné ľudské oko je mikroskop. Za štandardných svetelných podmienok sa rozlíšenie ľudského oka vo fotopickej vzdialenosti (medzinárodne uznávaná hodnota 25 cm) rovná približne 1/10 mm. Pri pozorovaní dvoch priamych línií je možné zlepšiť aj rozlíšenie oka, pretože rovná línia stimuluje sériu nervových buniek.
Rozlíšenie ľudského oka je len 1/10 mm, takže vzdialenosť medzi objektom menším ako 1/10 mm alebo dvoma drobnými objektmi bližšími ako 1/10 mm ľudské oko nedokáže rozlíšiť. Tak sa objavila od jednoduchej makroskopickej lupy k optickému mikroskopu na mikroskopické pozorovanie a potom k elektrónovému mikroskopu. Definícia rozlíšenia mikroskopu je malá vzdialenosť medzi dvoma malými bodmi, ktoré možno na vzorke jasne rozlíšiť. Jeho vzorec na výpočet je: D=0.61λ/NA
Vo vzorci: D je rozlíšenie (um); λ je vlnová dĺžka zdroja svetla (um); NA je numerická apertúra (nazývaná aj clona šošovky) šošovky objektívu.
Zo vzorca možno získať, že rozlišovacia schopnosť mikroskopu je určená vlnovou dĺžkou zdroja dopadajúceho svetla a číselnou apertúrou prispôsobenej šošovky objektívu. Je zrejmé, že metóda zlepšenia optického mikroskopu:
1. Znížte vlnovú dĺžku svetelného zdroja.
Kratšia vlnová dĺžka viditeľného svetla je 390nm. Ak sa ako zdroj osvetlenia použije ultrafialové svetlo tejto vlnovej dĺžky, rozlíšenie optického mikroskopu sa môže znížiť na 0,2 um. Pretože však väčšina bežných materiálov zo skla absorbuje veľké množstvo svetla s vlnovými dĺžkami pod 340 nm, ultrafialové svetlo nemôže po veľkom útlme vytvoriť jasný a jasný obraz. Preto sa musia používať drahé materiály ako kremeň (ktorý dokáže prenášať ultrafialové svetlo až 200 nm) a fluorit (ktorý môže prenášať ultrafialové svetlo až 185 nm) a mikroskopy s ultrafialovým svetlom nemožno pozorovať voľným okom, dokonca aj pozorované vzorky Obmedzenie , spojené s vysokou cenou, takže tento spôsob zlepšenia rozlíšenia mikroskopu nie je široko používaný kvôli svojim vlastným obmedzeniam.
2. Zvýšte numerickú apertúru NA objektívu.
Číselná apertúra NA=n*sin(u)
Vo vzorci je n index lomu média medzi šošovkou objektívu a vzorkou; u je uhol polovičnej clony objektívu. Z hľadiska optického dizajnu sa preto vhodné použitie väčšieho apertúrneho uhla alebo zvýšenie indexu lomu stalo bežnou metódou na zlepšenie rozlíšenia optického mikroskopu. Vo všeobecnosti šošovka objektívu s malým zväčšením, napríklad pod 10X, používa ako médium vzduch s indexom lomu 1, to znamená suchá šošovka objektívu; médiom na ponorenie do vody je destilovaná voda a jej index lomu je 1,33; šošovka objektívu s olejovou imerziou je cédrový olej alebo iný priehľadný olej a jej index lomu je vo všeobecnosti okolo 1,52, je blízky indexu lomu šošoviek a sklenených sklíčok, ako sú olejové šošovky Olympus 100X. Objektívy na ponorenie do vody a objektívy s olejovou imerziou majú nielen veľké zväčšenie, ale tiež zlepšujú rozlíšenie objektívu vďaka použitiu médií s vysokým indexom lomu
