Forholdet mellem den samlede forstørrelse og opløsning af mikrobiologiske oliespejle
Objektivlinserne i mikroskoper, der bruges i mikrobiologiske undersøgelser, er normalt olieobjektiver med lav forstørrelse (10 x), objektivlinser med høj forstørrelse (40 x) og olielinser (10 0 x). Der er også ordet "OI" (olienedsænkning), der indikerer, at det er den med den højeste forstørrelse blandt de tre. I henhold til brugen af okularer med forskellige forstørrelser kan det inspicerede objekt forstørres med 1000-1600 gange. Når den er i brug, er forskellen mellem olielinsen og andre objektivlinser, at der ikke er et luftlag mellem objektglasset og objektivlinsen, men et lag olie, som kaldes olienedsænkningssystemet. Denne type olie bruger ofte cederolie, fordi dens brydningsindeks er n=1.52, hvilket er det samme som glas. Når lys passerer gennem et glasglas, kan det direkte trænge ind i objektivlinsen gennem cederolie uden brydning. Hvis mediet mellem glasset og objektivlinsen er luft, kaldes det et tørt system. Når lys passerer gennem glaspladen, undergår det spredning på grund af brydning, og mængden af lys, der kommer ind i objektivlinsen, reduceres naturligvis, hvilket reducerer belysningen af synsfeltet. Brugen af oliespejle kan ikke kun øge belysningen, men også primært øge den numeriske blænde, da et mikroskops forstørrelseseffektivitet bestemmes af dets numeriske blænde. Den såkaldte numeriske blænde refererer til produktet af halvdelen af sinus af den maksimale vinkel, ved hvilken lys projiceres på objektivlinsen (kendt som blændevinklen) multipliceret med brydningsindekset for mediet mellem glasglasset og objektivlinsen . Det kan udtrykkes med følgende formel: NA=nx sin , hvor NA=numerisk blænde; N=brydningsindeks for mediet; A{{10}}halvdelen af den maksimale indfaldsvinkel, dvs. halvdelen af blændevinklen. Derfor, jo større vinkel, hvormed lys projiceres på objektivlinsen, jo større er effektiviteten af mikroskopet, og størrelsen af denne vinkel bestemmes af objektivlinsens diameter og brændvidde. I mellemtiden er den teoretiske grænse for a 90.. sin90.＝1, Når du bruger luft som medium (n=1), må den numeriske blænde derfor ikke overstige 1. For eksempel, når du bruger tjære som medium, øges n, og dens numeriske blænde øges også. Hvis lysets indfaldsvinkel er 120o, og halvdelen af dets sinus er sin6{{60}}o=0.87, så: når du bruger luft som medium: NA =1 x 0.87=0.87, ved brug af vand som medium: NA=1.33 x 0.87=1.15, ved brug af tjære som medium: NA =1.52 x 0.87=1.32. Et mikroskops opløsning refererer til dets evne til at skelne den mindste afstand mellem to punkter. Den er proportional med objektivlinsens numeriske blænde og omvendt proportional med bølgelængden. Derfor, jo større den numeriske blænde på objektivlinsen, jo kortere er lysbølgens bølgelængde, og jo større opløsning har mikroskopet. De finere strukturer af det objekt, der testes, kan også tydeligt skelnes. Derfor betyder en høj opløsning en lille skelnelig afstand, og disse to faktorer er omvendt proportionale. Nogle mennesker refererer ofte til opløsning som antallet af mikrometer eller nanometer, hvilket faktisk forveksler opløsning med minimum opløsningsafstand. Opløsningen af et mikroskop er repræsenteret ved den mindste afstand, der kan opløses. Den mindste afstand mellem to punkter, der kan skelnes, er λ/2NA. I formlen er λ=-bølgelængden af lysbølgen, og den gennemsnitlige længde af lysbølgen, der kan opfattes med det blotte øje, er 0,55 μm. Hvis der bruges et højeffektobjektiv med en numerisk blænde på 0,65, kan det skelne afstanden mellem to punkter som 0,42 μm. Afstanden mellem to punkter under 0,42 μm kan dog ikke skelnes, selv med et okular med større forstørrelse kan mikroskopets samlede forstørrelse stadig ikke skelnes. Kun ved at bruge større objektiver med større numeriske blændeåbninger kan deres opløsning øges. For eksempel, når du bruger et oliespejl med en numerisk blænde på 1,25, er minimumsafstanden mellem to punkter, der kan skelnes, 0,55/(2 x 1,25)=0.22 μm. Derfor kan vi se, at hvis der bruges et højeffektobjektiv med en forstørrelse på 40 gange (NA=0.65) og et okular med en forstørrelse på 24 gange, selvom den samlede forstørrelse er 960 gange, er minimum opløsningsafstand er kun 0,42 μm. Hvis der anvendes et oliespejl med en forstørrelse på 90 gange (NA=1.25) og et okular med en forstørrelse på 9 gange, selvom den samlede forstørrelse er 810 gange, kan der skelnes en afstand på 0,22 μm.
