Hvordan kan mikroskopets oppløsning økes?
Mikroskop er et av hovedutstyret til testutstyr, og den viktige indeksen for å bedømme ytelsen til mikroskop er oppløsning. Oppløsning refererer til evnen til å tydelig skille den lille avstanden mellom to små punkter eller to linjer. Det menneskelige øyet i seg selv er et mikroskop. Under standard lysforhold er oppløsningen til det menneskelige øyet på synsavstand (internasjonalt anerkjent som 25 cm) omtrent 1/10 mm. For å observere to rette linjer kan oppløsningen til øynene forbedres fordi de rette linjene kan stimulere en rekke nerveceller.
Oppløsningen til det menneskelige øyet er bare 1/10 mm, så det menneskelige øyet kan ikke skille objekter mindre enn 1/10 mm eller avstanden mellom to små objekter nærmere enn 1/10 mm. Så det dukket opp fra et enkelt makroskopisk forstørrelsesglass til et optisk mikroskop for mikroskopisk observasjon, og deretter et elektronmikroskop. Mikroskopoppløsning er definert som den minste avstanden mellom to små flekker som tydelig kan løses opp på en prøve. Dens beregningsformel er: D=0.61λ/NA
I formelen: D er oppløsningen (um); λ er bølgelengden til lyskilden (um); NA er den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen (også kalt blenderforholdet).
Det kan fås fra formelen at oppløsningen til mikroskopet avhenger av bølgelengden til den innfallende lyskilden og den numeriske blenderåpningen til den matchede objektivlinsen. Det kan sees at metoden for å forbedre det optiske mikroskopet:
1. Reduser bølgelengden til lyskilden.
Den kortere bølgelengden til synlig lys er 390nm. Hvis ultrafiolett lys av denne bølgelengden brukes som belysningskilde, kan oppløsningen til det optiske mikroskopet reduseres til 0,2um. Men siden glasset av de fleste vanlige materialer absorberer en stor mengde lys med en bølgelengde under 340nm, kan det ultrafiolette lyset ikke danne et klart og lyst bilde etter en stor mengde demping. Derfor må dyre materialer som kvarts (som kan passere gjennom ultrafiolett lys så lavt som 200 nm) og fluoritt (som kan passere gjennom ultrafiolett lys så lavt som 185 nm) brukes, og ultrafiolett lysmikroskopet kan ikke observeres med det blotte øye , og til og med begrenset av observasjonsutvalget. I tillegg til de høye kostnadene, er denne metoden for å forbedre oppløsningen til mikroskopet ikke mye brukt på grunn av sine egne begrensninger.
2. Øk den numeriske blenderåpningen NA til objektivlinsen.
Numerisk blenderåpning NA=n*sin(u)
I formelen er n brytningsindeksen til mediet mellom objektivlinsen og prøven; u er den halve blenderåpningsvinkelen til objektivlinsen. Derfor har riktig bruk av en større blendervinkel når det gjelder optisk design eller økning av brytningsindeksen blitt en vanlig metode for å forbedre oppløsningen til et optisk mikroskop. Generelt er medium for objektivlinser med lav forstørrelse slik som under 10X luft, og brytningsindeksen er 1, det vil si den tørre objektivlinsen; vannnedsenkningsmediet er destillert vann, og dets brytningsindeks er 1,33; linsemediet for oljenedsenkingsobjektiv er sedertreolje eller andre gjennomsiktige oljer, og brytningsindeksen er vanligvis rundt 1,52, som er nær brytningsindeksen til linsen og glassglasset, for eksempel Olympus 100X oljelinse. Vannnedsenkningsobjektivlinsen og oljenedsenkingsobjektivlinsen har ikke bare høy forstørrelse, men forbedrer også oppløsningen til objektivlinsen på grunn av bruken av media med høy brytningsindeks.
