Jak zlepšit rozlišení mikroskopu?
Mikroskop je jedním z hlavních vybavení kontrolního zařízení a důležitým ukazatelem pro posouzení výkonu mikroskopu je rozlišení. Rozlišení označuje schopnost jasně rozlišit dva malé body nebo malé vzdálenosti mezi dvěma čarami. Samotné lidské oko je mikroskop. Za standardních světelných podmínek je rozlišení lidského oka na fotopickou vzdálenost (mezinárodně uznávaná hodnota 25 cm) přibližně rovna 1/10 mm. Pro sledování dvou přímých čar lze také zlepšit rozlišení oka, protože přímka stimuluje řadu nervových buněk.
Rozlišení lidského oka je pouze 1/10 mm, takže vzdálenost mezi objektem menším než 1/10 mm nebo dvěma drobnými objekty bližšími než 1/10 mm lidské oko nerozezná. Tak se objevily od jednoduché makroskopické lupy k optickému mikroskopu pro mikroskopické pozorování a poté k elektronovému mikroskopu. Definice rozlišení mikroskopu je malá vzdálenost mezi dvěma malými body, kterou lze na vzorku jasně rozlišit. Jeho výpočetní vzorec je: D=0.61λ/NA
Ve vzorci: D je rozlišení (um); λ je vlnová délka zdroje světla (um); NA je numerická apertura (také nazývaná apertura čočky) objektivu.
Ze vzorce lze získat, že rozlišovací schopnost mikroskopu je určena vlnovou délkou dopadajícího světelného zdroje a numerickou aperturou přizpůsobené čočky objektivu. Je vidět, že metoda vylepšení optického mikroskopu:
1. Snižte vlnovou délku světelného zdroje.
Kratší vlnová délka viditelného světla je 390nm. Pokud je jako zdroj osvětlení použito ultrafialové světlo této vlnové délky, lze rozlišení optického mikroskopu snížit na 0,2 um. Protože však většina běžných materiálů skla absorbuje velké množství světla s vlnovými délkami pod 340 nm, nemůže ultrafialové světlo po velkém zeslabení vytvořit jasný a jasný obraz. Proto se musí používat drahé materiály, jako je křemen (který může propouštět ultrafialové světlo až 200 nm) a fluorit (který může propouštět ultrafialové světlo až 185 nm), a mikroskopy s ultrafialovým světlem nelze pozorovat pouhým okem. i pozorované vzorky Omezení , spojené s vysokou cenou, takže tento způsob zlepšení rozlišení mikroskopu není široce používán kvůli svým vlastním omezením.
2. Zvyšte numerickou aperturu NA objektivu.
Numerická apertura NA=n*sin(u)
Ve vzorci je n index lomu média mezi čočkou objektivu a vzorkem; u je úhel poloviční clony objektivu. Z hlediska optického designu se proto vhodné použití většího úhlu apertury nebo zvýšení indexu lomu stalo běžnou metodou pro zlepšení rozlišení optického mikroskopu. Obecně platí, že čočka objektivu s malým zvětšením, například pod 10X, používá jako médium vzduch s indexem lomu 1, tj. suchá čočka objektivu; médiem pro ponoření do vody je destilovaná voda a její index lomu je 1,33; čočka objektivu s olejovou imerzí je cedrový olej nebo jiný průhledný olej a její index lomu je obecně kolem 1,52, je blízký indexu lomu čoček a skleněných sklíček, jako je olejová čočka Olympus 100X. Vodní imerzní objektivy a olejové imerzní objektivy mají nejen vysoké zvětšení, ale také zlepšují rozlišení objektivu díky použití média s vysokým indexem lomu
