Metódy zlepšenia rozlišovacej schopnosti mikroskopu
Mikroskop je jedným z hlavných detekčných zariadení a rozlíšenie je dôležitým ukazovateľom na posúdenie výkonu mikroskopu. Rozlíšenie znamená schopnosť jasne rozlíšiť menšiu vzdialenosť medzi dvoma bodkami alebo dvoma čiarami. Samotné ľudské oko je mikroskop. Za štandardných svetelných podmienok je rozlíšenie ľudského oka na zdanlivú vzdialenosť (medzinárodne uznávaná ako 25 cm) približne 1/10 mm. Pri pozorovaní dvoch priamych čiar je možné zlepšiť rozlíšenie očí, pretože priame čiary môžu stimulovať sériu nervových buniek.
Rozlíšenie ľudského oka je len 1/10 mm, takže ľudské oko nedokáže rozlíšiť vzdialenosť medzi objektom menším ako 1/10 mm alebo dvoma drobnými objektmi bližšie ako 1/10 mm. Preto od jednoduchej makro lupy k optickému mikroskopu na mikroskopické pozorovanie a potom sa objavil elektrónový mikroskop. Definícia rozlíšenia mikroskopu sa vzťahuje na malú vzdialenosť medzi dvoma malými bodmi, ktoré možno na vzorke jasne rozlíšiť. Vzorec výpočtu je: d=0,61λ/na.
Kde: d je rozlíšenie (um); λ je vlnová dĺžka zdroja svetla (um); NA je numerická apertúra (tiež nazývaná apertúrny pomer) šošovky objektívu.
Podľa vzorca závisí rozlíšenie mikroskopu od vlnovej dĺžky zdroja dopadajúceho svetla a numerickej apertúry prispôsobenej šošovky objektívu. Preto sú metódy na zlepšenie optického mikroskopu nasledovné:
1. Znížte vlnovú dĺžku svetelného zdroja.
Kratšia vlnová dĺžka viditeľného svetla je 390nm. Ak sa ako zdroj osvetlenia použije ultrafialové svetlo s touto vlnovou dĺžkou, rozlíšenie optického mikroskopu sa môže znížiť na 0,2 um. Pretože však väčšina bežných sklenených materiálov pohltí veľké množstvo svetla s vlnovou dĺžkou pod 340 nm, ultrafialové svetlo po veľkom útlme nedokáže vytvoriť jasný a jasný obraz. Preto sa musia použiť drahé materiály ako Shi Ying (ktoré môžu prenášať ultrafialové svetlo až 200 nm) a kazivec (ktoré môžu prenášať ultrafialové svetlo až 185 nm) a ultrafialový mikroskop nemožno pozorovať voľným okom. dokonca obmedzené pozorovanými vzorkami a navyše drahými nákladmi, takže tento spôsob zlepšenia rozlíšenia mikroskopu nie je široko používaný kvôli jeho vlastným obmedzeniam.
2. Zvýšte numerickú apertúru NA objektívu.
Číselná apertúra NA=n*sin(u)
kde n je index lomu média medzi šošovkou objektívu a vzorkou; U je uhol polovičnej clony objektívu. Preto je bežnou metódou na zlepšenie rozlíšenia optického mikroskopu prijatím väčšieho uhla apertúry alebo zvýšením indexu lomu v optickom dizajne. Vo všeobecnosti je médiom šošovky objektívu s nízkym výkonom, napríklad pod 10X, vzduch s indexom lomu 1, to znamená suchá šošovka objektívu; Imerzným médiom je destilovaná voda s indexom lomu 1,33; Médium šošovky objektívu ponorenej do oleja je vonný decht alebo iný priehľadný olej a jeho index lomu je vo všeobecnosti okolo 1,52, čo je blízko indexu lomu šošovky a sklíčka, ako napríklad 100X olejové zrkadlo Olympus. Šošovka objektívu s vodnou imerziou a šošovka objektívu s olejovou imerziou majú nielen vysoké zväčšenie, ale tiež zlepšujú rozlíšenie šošovky objektívu vďaka médiu s vysokým indexom lomu.
