Forholdet mellem total forstørrelse og opløsning af mikrobiologiske oliemikroskoper
Der er sædvanligvis tre typer objektivlinser til mikroskoper, der bruges i mikrobiologisk forskning: olieobjektiv med lav forstørrelse (10×), objektiv med høj forstørrelse (40×) og olielinse ( 100×). Der er også ordet "OI" (olienedsænkning), der indikerer, at det har den største forstørrelse blandt de tre. Afhængigt af brugen af okularer med forskellige forstørrelser, kan objektet, der inspiceres, forstørres 1000-1600 gange. Når de bruges, er forskellen mellem olielinser og andre objektivlinser, at der ikke er et luftlag mellem objektglasset og objektivlinsen, men et lag olie, som kaldes et olienedsænkningssystem. Cederolie bruges ofte som denne olie, fordi cederolies brydningsindeks er n=1.52, hvilket er det samme som glas. Når lyset passerer gennem glaspladen, kan det trænge ind i objektivlinsen direkte gennem cederolie uden brydning. Hvis mediet mellem glasset og objektivlinsen er luft, kaldes det et tørt system. Når lyset passerer gennem glaspladen, brydes og spredes det, og lyset, der kommer ind i objektivlinsen, reduceres naturligvis, hvilket reducerer belysningen af synsfeltet. Brugen af olielinser kan ikke kun øge belysningen, men også øge den numeriske blænde, fordi mikroskopets forstørrelseseffektivitet bestemmes af dets numeriske blænde. Den såkaldte numeriske blænde er produktet af halvdelen af sinus af den maksimale vinkel, hvorved lys projiceres på objektivlinsen (kaldet linsevinklen) ganget med brydningsindekset for mediet mellem glaspladen og objektivlinsen. Det kan udtrykkes med følgende formel: NA=n×sinа hvor NA{{10}} Numerisk blænde; n=brydningsindeks for mediet; a=halvdelen af den maksimale indfaldsvinkel, det vil sige halvdelen af spejlmundingsvinklen. Derfor, jo større vinkel lyset rammer objektivet i, jo større er effektiviteten af mikroskopet. Størrelsen af denne vinkel bestemmes af objektivets diameter og brændvidde. Samtidig er den teoretiske grænse for a 90. . sin90. =1, så når luft bruges som medium (n=1), kan den numeriske blænde ikke overstige 1. For eksempel, når cederolie bruges som medium, øges n, og den numeriske blænde også stiger. For eksempel, hvis lysets indfaldsvinkel er 120o, og dets halve sinus er sin60o=0.87, så: når luft bruges som medium: NA{ {22}}×0.87=0.87 Når vand bruges som medium: NA=1.33×0.87=1.15 Når cederolie bruges som medium: NA =1.52×0.87=1.32 Et mikroskops opløsning refererer til mikroskopets evne til at skelne den mindste afstand mellem to punkter. Den er direkte proportional med objektivlinsens numeriske blænde og omvendt proportional med bølgelængden. Derfor, jo større den numeriske blænde på objektivlinsen og jo kortere bølgelængden af lysbølgen er, jo større er opløsningen af mikroskopet, og jo klarere kan den fine struktur af det objekt, der undersøges, skelnes. Derfor betyder en høj opløsning en lille opløselig afstand. Disse to faktorer er omvendt forbundne. Normalt taler nogle mennesker om opløsningen som mikrometer eller nanometer. Dette forveksler faktisk opløsningen med den minimale opløsningsafstand. Vågnede op. Et mikroskops opløsningsevne er udtrykt ved den mindste afstand, der kan opløses. Den mindste afstand, der kan skelnes mellem to punkter=λ/2NA hvor λ=bølgelængde af lysbølge. Den gennemsnitlige længde af lysbølger, som vores blotte øjne kan mærke, er 0,55 μm. Hvis der bruges en højeffekt objektivlinse med en numerisk blænde på 0,65, kan den skelne afstanden mellem to punkter. er 0,42μm. Afstanden mellem to punkter under 0,42 μm kan ikke skelnes. Selvom et større okular bruges til at øge mikroskopets samlede forstørrelse, kan det stadig ikke skelnes. Den eneste løsning er at bruge et større objektiv med en større numerisk blænde for at øge opløsningen. For eksempel, når du bruger en olielinse med en numerisk blænde på 1,25, er den mindste afstand mellem to punkter, der kan skelnes,=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Derfor kan vi se, at hvis der bruges en højeffekt objektivlinse (NA=0.65) med en forstørrelse på 40 gange og et okular med en forstørrelse på 24 gange, selvom den samlede forstørrelse er 960 gange, mindste opløsningsafstand er kun 0,42 μm. Hvis du bruger en olielinse 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 du opløse en afstand på 0,22 μm.
