Forholdet mellem total forstørrelse og opløsning i mikroskopi
Målene med mikroskoper anvendt i mikrobiologisk forskning er normalt tre typer: lav forstørrelse (1 {{2 0}} x), høj forstørrelse (4 0 x) og olieforstørrelse (100x). Der er også ordet 'oi' (olie nedsænkning), der indikerer, at det har den højeste forstørrelse blandt de tre. Afhængig af forstørrelsen af det anvendte okular kan objektet, der inspiceres, forstørres 1000-1600 gange. Når man er i brug, er forskellen mellem en olie nedsænkningslinse og andre mål, at der ikke er et lag luft mellem glasglaset og den objektive linse, men et lag olie kaldet et olie -nedsænkningssystem. Denne type olie vælges ofte som cedertræolie, fordi dens brydningsindeks n =1. 52, som er det samme som glas. Når lyset passerer gennem et glasglas, kan det direkte indtaste objektivlinsen gennem cedertræolie uden brydning. Hvis mediet mellem glasglaset og den objektive linse er luft, kaldes det et tørt system. Når lyset passerer gennem glasglasset, brydes det og spredes, og mængden af lys, der kommer ind i den objektive linse, reduceres åbenbart, hvilket reducerer belysningen af synsfeltet. Brugen af oliespejle øger ikke kun belysningen, men øger også primært numerisk blænde, da forstørrelseseffektiviteten af et mikroskop bestemmes af dets numeriske åbning. Den såkaldte numeriske blænde henviser til produktet af halvdelen af sinus af den maksimale vinkel, hvorpå lys projiceres på den objektive linse (kendt som linsevinklen) ganget med mediets brydningsindeks mellem glasglaset og objektivlinsen. Det kan udtrykkes ved følgende formel: Na=n × sin, hvor na=numerisk åbning; N=brydningsindeks for mediet; A=halvdelen af den maksimale hændelsesvinkel, dvs. halvdelen af spejlets vinkel. Derfor, jo større vinklen, hvor lyset projiceres på den objektive linse, jo større er effektiviteten af mikroskopet, og størrelsen på denne vinkel afhænger af den objektive linse og brændvidde. I mellemtiden er den teoretiske grænse for A 90 .. SIN90. ＝ Derfor, når man bruger luft som medium (n {13}}), kan den numeriske blænde ikke overstige 1. Hvis brug af asfalt som mediet, når n øges, øges den numeriske blænde også. Hvis hændelsesvinklen af lys er 120o og halvdelen af dets sinus er sin60o =0. 87, så: når du bruger luft som medium: na =1 × 0. 87=0. 87; Ved brug af vand som medium: na =1. 33 × 0. 87=1. 15; Når man bruger asfalt som medium: na =1. 52 × 0. 87=1. 32. Opløsningen af et mikroskop henviser til dens evne til at skelne minimumsafstanden mellem to punkter. Det er direkte proportionalt med den numeriske åbning af den objektive linse og omvendt proportional med bølgelængdelængden. Derfor, jo større den numeriske åbning af den objektive linse, jo kortere er bølgelængden af lysbølgen, jo større er mikroskopets opløsning, og den klarere den fine struktur af det objekt, der inspiceres, kan adskilles.
Derfor, jo større den numeriske åbning af den objektive linse, jo kortere er bølgelængden af lysbølgen, jo større er mikroskopets opløsning, og den klarere den fine struktur af det objekt, der inspiceres, kan adskilles. Derfor betyder en høj opløsning en lille adskillelig afstand, og disse to faktorer er omvendt proportional. Nogle mennesker beskriver normalt opløsning som hvor mange mikrometer eller nanometre det er, hvilket faktisk forvirrer opløsningen med den minimale opløsningsafstand. Opløsningen af et mikroskop er repræsenteret af den minimale afstand, der kan løses. Den minimale afstand, der kan skelne mellem to punkter, er λ/2na, hvor λ=bølgelængden af lysbølgen. Den gennemsnitlige længde af lysbølgen, der kan opfattes med det blotte øje, er 0. 55 μ m. Hvis den numeriske åbning er 0. 65 for en højeffektmålobjektiv, kan den skelne afstanden mellem to punkter som 0. 42 μ m. Afstanden mellem to punkter under 0. 42 μ m kan imidlertid ikke skelnes, selvom en større forstørrelse okular bruges til at øge den samlede forstørrelse af mikroskopet. Kun ved at bruge en større objektiv linse med en større numerisk åbning kan dens opløsning øges. For eksempel, når man bruger et oliespejl med en numerisk blænde på 1,25, er den minimale afstand mellem to punkter, der kan skelnes, 0. 55/(2 × 1,25) =0. 22 μ m. Derfor kan vi se, at hvis en højeffekt objektiv linse med en forstørrelse på 4 0 gange (Na =0. 65) og et okular med en forstørrelse på 24 gange anvendes, selvom den samlede forstørrelse er 96 0 gange, er minimumsopløsningsafstand kun 0,42 μ m. Hvis et oliespejl med en forstørrelse på 90 gange (Na =1. 25) og et okular med en forstørrelse på 9 gange anvendes, selvom den samlede forstørrelse er 810 gange, kan en afstand på 0,22 μ m skelnes.
