Razmerje med skupno povečavo in ločljivostjo mikrobioloških oljnih mikroskopov
Običajno obstajajo tri vrste objektivnih leč za mikroskope, ki se uporabljajo v mikrobioloških raziskavah: oljna objektivna leča z majhno povečavo (10×), objektivna leča z visoko povečavo (40×) in oljna leča ( 100×). Obstaja tudi beseda "OI" (oljna imerzija), ki označuje, da ima največjo povečavo med tremi. Odvisno od uporabe okularjev z različnimi povečavami lahko predmet, ki ga pregledujemo, povečamo 1000-1600-krat. Pri uporabi je razlika med oljnimi lečami in drugimi lečami objektiva v tem, da med diapozitivom in lečo objektiva ni plast zraka, temveč plast olja, kar se imenuje oljni imerzijski sistem. Cedrovo olje se pogosto uporablja kot to olje, ker je lomni količnik cedrinega olja n=1.52, kar je enako kot steklo. Ko svetloba prehaja skozi stekelce, lahko vstopi v lečo objektiva neposredno skozi cedrovo olje brez loma. Če je medij med stekelcem in lečo objektiva zrak, se temu reče suh sistem. Ko svetloba prehaja skozi stekelce, se lomi in razprši, svetloba, ki vstopa v lečo objektiva, pa se očitno zmanjša, kar zmanjša osvetlitev vidnega polja. Uporaba oljnih leč ne more samo povečati osvetlitve, temveč tudi povečati numerično odprtino, saj je učinkovitost povečave mikroskopa določena z njegovo numerično odprtino. Tako imenovana numerična apertura je zmnožek polovice sinusa največjega kota, pod katerim se svetloba projicira na lečo objektiva (imenovanega kot leče), pomnoženega z lomnim količnikom medija med stekleno ploščo in lečo objektiva. Lahko se izrazi z naslednjo formulo: NA=n×sinа kjer je NA{{10}} numerična apertura; n=lomni količnik medija; a=polovica največjega vpadnega kota, to je polovica kota ustja zrcala. Zato večji kot, pod katerim svetloba pade na objektiv, večja je učinkovitost mikroskopa. Velikost tega kota je določena s premerom in goriščno razdaljo objektiva. Hkrati je teoretična meja a 90. . greh90. =1, torej, ko je kot medij uporabljen zrak (n=1), numerična apertura ne more preseči 1. Na primer, ko je kot medij uporabljeno olje cedre, se n poveča, numerična apertura pa tudi poveča. Na primer, če je vpadni kot svetlobe 120o in je njen polsinus sin60o=0.87, potem: ko je kot medij uporabljen zrak: NA{ {22}}×0.87=0.87 Če je kot medij uporabljena voda: NA=1.33×0.87=1.15 Če je kot medij uporabljeno cedrovo olje: NA =1.52×0.87=1.32 Ločljivost mikroskopa se nanaša na sposobnost mikroskopa, da razlikuje najmanjšo razdaljo med dvema točkama. Je neposredno sorazmerna z numerično odprtino leče objektiva in obratno sorazmerna z valovno dolžino. Zato je večja numerična apertura leče objektiva in krajša valovna dolžina svetlobnega valovanja večja ločljivost mikroskopa in jasnejša razločljivost fine strukture predmeta, ki ga pregledujemo. Zato visoka ločljivost pomeni majhno razločljivo razdaljo. Ta dva dejavnika sta obratno povezana. Običajno nekateri ljudje govorijo o ločljivosti kot o mikrometrih ali nanometrih. To dejansko zamenjuje ločljivost z najmanjšo razdaljo ločljivosti. Zbudil se. Ločljivost mikroskopa je izražena z najmanjšo razdaljo, ki jo je mogoče ločiti. Najmanjša razdalja, ki jo je mogoče razlikovati med dvema točkama=λ/2NA kjer je λ=valovna dolžina svetlobnega vala. Povprečna dolžina svetlobnih valov, ki jih lahko občutimo s prostim očesom, je 0,55 μm. Če uporabimo visokosvetilni objektiv z numerično zaslonko 0,65, lahko ločimo razdaljo med dvema točkama. je 0,42 μm. Razdalje med dvema točkama pod 0,42 μm ni mogoče razlikovati. Tudi če uporabimo večji okular za povečanje skupne povečave mikroskopa, ga še vedno ni mogoče razlikovati. Edina rešitev je uporaba večje objektivne leče z večjo numerično zaslonko, da se poveča njena ločljivost. Na primer, pri uporabi oljne leče z numerično zaslonko 1,25 je najmanjša razdalja med dvema točkama, ki ju je mogoče razlikovati=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Zato lahko vidimo, da če uporabimo objektiv z visoko svetlobno svetlobo (NA=0.65) s 40-kratno povečavo in okular s 24-kratno povečavo, čeprav je skupna povečava 960-krat, najmanjša razdalja ločljivosti je le 0,42 μm. Če uporabljate oljno lečo z 90-kratno povečavo (NA=1.25) in okular z 9-kratno povečavo, čeprav je skupna povečava 810-kratna, lahko ločite razdaljo 0,22 μm.
