Kako se može poboljšati rezolucija mikroskopa?
Mikroskop je jedna od glavnih opreme za testiranje opreme, a važan pokazatelj za procjenu performansi mikroskopa je rezolucija. Rezolucija se odnosi na sposobnost da se jasno razlikuje manja udaljenost između dvije male tačke ili dvije linije. Ljudsko oko je samo po sebi mikroskop. U standardnim uslovima osvetljenja, rezolucija ljudskog oka na fotopičkoj udaljenosti (međunarodno priznatoj kao 25 cm) je približno jednaka 1/10 mm. Za promatranje dvije ravne linije, budući da prave linije mogu stimulirati niz nervnih stanica, rezolucija očiju može se poboljšati.
Rezolucija ljudskog oka je samo 1/10 mm, tako da ljudsko oko ne može razlikovati objekte manje od 1/10 mm ili udaljenost između dva sićušna objekta manja od 1/10 mm. Tako su postojale jednostavne makroskopske lupe, optički mikroskopi za mikroskopsko posmatranje, a zatim i elektronski mikroskopi. Rezolucija mikroskopa definira se kao manja udaljenost između dvije male tačke na uzorku koje se mogu jasno razlikovati. Formula za proračun je: D=0.61λ/NA
U formuli: D je rezolucija (um); λ je talasna dužina izvora svjetlosti (um); NA je numerički otvor blende objektiva (koji se naziva i omjer blende objektiva).
Iz formule se može dobiti da je rezolucija mikroskopa određena talasnom dužinom izvora upadne svetlosti i numeričkim otvorom odgovarajućeg objektiva. Iz ovoga se može vidjeti da su metode za poboljšanje optičke mikroskopije:
1. Smanjite talasnu dužinu izvora svetlosti.
Kraća talasna dužina vidljive svjetlosti je 390nm. Ako se ultraljubičasto svjetlo ove valne dužine koristi kao izvor osvjetljenja, rezolucija optičkog mikroskopa može se smanjiti na 0,2 um. Međutim, budući da većina običnih staklenih materijala apsorbira veliku količinu svjetlosti s valnim dužinama ispod 340nm, ultraljubičasto svjetlo ne može formirati jasnu i svijetlu sliku nakon velike količine slabljenja. Stoga se moraju koristiti skupi materijali kao što su kvarc (koji može prenijeti ultraljubičasto svjetlo do 200 nm) i fluorit (koji može prenijeti ultraljubičasto svjetlo čak i do 185 nm), a ultraljubičasti mikroskop se ne može promatrati golim okom, čak ni pod posmatranje uzoraka. Uz visoku cijenu, ova metoda poboljšanja rezolucije mikroskopa nije široko korištena zbog vlastitih ograničenja.
2. Povećajte numerički otvor NA objektiva.
Numerički otvor NA=n*sin(u)
U formuli, n je indeks prelamanja medija između sočiva objektiva i uzorka; u je ugao jedne polovine blende objektiva. Stoga je odgovarajuće usvajanje većeg ugla otvora blende u optičkom dizajnu ili povećanje indeksa prelamanja postalo uobičajena metoda za poboljšanje rezolucije optičkih mikroskopa. Generalno, medij objektiva sa malim uvećanjem, kao što su oni ispod 10X, je vazduh, sa indeksom prelamanja od 1, to jest, objektiv objektiva sa suvim sistemom; medij za uranjanje u vodu je destilovana voda, sa indeksom prelamanja 1,33; medij objektiva sa uljnim potapanjem je kedrovo ulje ili drugo prozirno ulje, sa prosječnim indeksom prelamanja. Na oko 1,52, on je blizu indeksa prelamanja sočiva i staklenih stakala, kao što je Olympusova uljana sočiva 100X. Objektivi za uranjanje u vodu i objektivi za uranjanje u ulje ne samo da imaju veliko uvećanje, već također koriste medije s visokim indeksom prelamanja kako bi poboljšali rezoluciju sočiva objektiva.
