Hvordan forbedres opløsningen af mikroskop?
Mikroskop er et af hovedudstyret til inspektionsudstyr, og det vigtige indeks til at bedømme mikroskopets ydeevne er opløsning. Opløsning refererer til evnen til klart at skelne mellem to små punkter eller små afstande mellem to linjer. Det menneskelige øje i sig selv er et mikroskop. Under standard lysforhold er opløsningen af det menneskelige øje ved den fotopiske afstand (25 cm er internationalt anerkendt) omtrent lig med 1/10 mm. For at se to lige linjer kan øjets opløsning også forbedres, fordi den lige linje stimulerer en række nerveceller.
Opløsningen af det menneskelige øje er kun 1/10 mm, så afstanden mellem et objekt mindre end 1/10 mm eller to små objekter tættere på end 1/10 mm kan ikke skelnes af det menneskelige øje. Så der opstod fra simpelt makroskopisk forstørrelsesglas til optisk mikroskop til mikroskopisk observation og derefter elektronmikroskop. Definitionen af mikroskopopløsning er den lille afstand mellem to små punkter, der tydeligt kan opløses på en prøve. Dens beregningsformel er: D=0.61λ/NA
I formlen: D er opløsningen (um); λ er bølgelængden af lyskilden (um); NA er den numeriske blænde (også kaldet objektivblænden) for objektivlinsen.
Det kan opnås ud fra formlen, at opløsningen af mikroskopet bestemmes af bølgelængden af den indfaldende lyskilde og den numeriske blænde af den matchede objektivlinse. Det kan ses, at metoden til at forbedre det optiske mikroskop:
1. Reducer lyskildens bølgelængde.
Den kortere bølgelængde af synligt lys er 390nm. Hvis det ultraviolette lys af denne bølgelængde bruges som belysningslyskilde, kan opløsningen af det optiske mikroskop reduceres til 0,2um. Men fordi de fleste almindelige materialer af glas absorberer en stor mængde lys med bølgelængder under 340 nm, kan ultraviolet lys ikke danne et klart og lyst billede efter megen dæmpning. Derfor skal der bruges dyre materialer som kvarts (som kan transmittere ultraviolet lys helt ned til 200 nm) og fluorit (som kan transmittere ultraviolet lys helt ned til 185 nm), og ultraviolet lysmikroskoper kan ikke observeres med det blotte øje, selv de observerede prøver Begrænsningen af , kombineret med de høje omkostninger, så denne måde at forbedre mikroskopopløsningen på er ikke udbredt på grund af sine egne begrænsninger.
2. Forøg den numeriske blænde NA for objektivlinsen.
Numerisk blænde NA=n*sin(u)
I formlen er n brydningsindekset for mediet mellem objektivlinsen og prøven; u er objektivets halve blændevinkel. Derfor er det fra et optisk designs perspektiv blevet en almindelig metode til at forbedre opløsningen af et optisk mikroskop på passende måde at bruge en større blændevinkel eller øge brydningsindekset. Generelt bruger objektivlinse med lav forstørrelse, såsom under 10X, luft som medium med et brydningsindeks på 1, det vil sige en tør objektivlinse; vandnedsænkningsmediet er destilleret vand, og dets brydningsindeks er 1,33; olie-immersionsobjektivlinsen er cederolie eller anden gennemsigtig olie, og dens brydningsindeks er generelt På omkring 1,52, er den tæt på brydningsindekset for linser og glasglas, såsom Olympus' 100X olielinse. Vandnedsænkningsobjektiver og olienedsænkningsobjektiver har ikke kun høj forstørrelse, men forbedrer også objektivets opløsning på grund af brugen af medier med højt brydningsindeks
