Kako povečati ločljivost mikroskopa?
Mikroskop je ena od glavnih naprav opreme za testiranje, pomemben indeks za presojo učinkovitosti mikroskopa pa je ločljivost. Ločljivost se nanaša na sposobnost jasnega razlikovanja majhne razdalje med dvema majhnima točkama ali dvema črtama. Samo človeško oko je mikroskop. Pri standardnih svetlobnih pogojih je ločljivost človeškega očesa na vidni razdalji (mednarodno priznana kot 25 cm) približno 1/10 mm. Za opazovanje dveh ravnih črt je mogoče izboljšati ločljivost oči, ker lahko ravne črte stimulirajo vrsto živčnih celic.
Ločljivost človeškega očesa je samo 1/10 mm, zato človeško oko ne more razlikovati predmetov, manjših od 1/10 mm, ali razdalje med dvema drobnima predmetoma, ki sta bližje od 1/10 mm. Tako se je pojavilo od preprostega makroskopskega povečevalnega stekla do optičnega mikroskopa za mikroskopsko opazovanje in nato elektronskega mikroskopa. Ločljivost mikroskopa je opredeljena kot najmanjša razdalja med dvema majhnima točkama, ki ju je mogoče jasno ločiti na vzorcu. Njegova formula za izračun je: D=0,61λ/NA
V formuli: D je ločljivost (um); λ je valovna dolžina svetlobnega vira (um); NA je numerična zaslonka objektiva (imenovana tudi razmerje zaslonke).
Iz formule lahko razberemo, da je ločljivost mikroskopa odvisna od valovne dolžine vpadnega svetlobnega vira in numerične aperture usklajene leče objektiva. Vidimo lahko, da je metoda izboljšanja optičnega mikroskopa:
1. Zmanjšajte valovno dolžino svetlobnega vira.
Krajša valovna dolžina vidne svetlobe je 390nm. Če kot vir osvetlitve uporabimo ultravijolično svetlobo te valovne dolžine, lahko ločljivost optičnega mikroskopa zmanjšamo na 0,2 um. Ker pa steklo iz najpogostejših materialov absorbira veliko količino svetlobe z valovno dolžino pod 340 nm, ultravijolična svetloba po velikem zmanjšanju ne more oblikovati jasne in svetle slike. Zato je treba uporabiti drage materiale, kot sta kremen (ki lahko prehaja skozi ultravijolično svetlobo do 200 nm) in fluorit (ki lahko prehaja skozi ultravijolično svetlobo do 185 nm), ultravijoličnega mikroskopa pa ni mogoče opazovati s prostim očesom. , in celo opazovani vzorec. Zaradi omejitev mikroskopa in visokih stroškov se ta metoda izboljšanja ločljivosti mikroskopa zaradi lastnih omejitev ne uporablja široko.
2. Povečajte numerično zaslonko NA leče objektiva.
Numerična apertura NA=n*sin(u)
V formuli je n lomni količnik medija med lečo objektiva in vzorcem; u je polovični kot odprtine objektiva. Zato je z vidika optične zasnove ustrezna uporaba večjega kota zaslonke ali povečanje lomnega količnika postala običajna metoda za izboljšanje ločljivosti optičnega mikroskopa. Na splošno je medij objektiva z nizko povečavo, kot je pod 10X, zrak, njegov lomni količnik pa je 1, to je suha objektivna leča; medij potopitve v vodo je destilirana voda, njen lomni količnik pa je 1,33; medij oljne imerzijske leče objektiva je cedrovo olje ali drugo prozorno olje, njegov lomni količnik je povprečen okoli 1,52, blizu lomnega količnika leče in stekelca, kot je 100X oljna leča Olympusa. Vodni imerzijski objektiv in oljni imerzijski objektiv nimata le velike povečave, temveč tudi izboljšata ločljivost leče objektiva zaradi uporabe medija z visokim lomnim količnikom.
