Optički principi i performanse mikroskopa
Tradicionalni optički mikroskop sastoji se od optičkog sistema i mehaničke strukture koja ih podržava. Optički sistem uključuje sočivo objektiva, okular i kondenzatorsko sočivo, a sve su to složena povećala napravljena od različitih vrsta optičkog stakla. Objektivno sočivo će povećati sliku uzorka, njegovo uvećanje M stvar po sljedećoj formuli: M stvar=Δ ∕ f 'stvar, gdje je f 'stvar žižna daljina objektivnog sočiva, Δ se može shvatiti kao udaljenost između sočiva objektiva i okulara. Okular će biti slika objektiva ponovo uvećana u zamišljenu sliku ispred osobe 250mm za ljudsko posmatranje, što većina ljudi osjeća **** položaj posmatranja, okular uvećanja M oka { {2}}/f'eye, f'eye je okular žižne daljine. Ukupno povećanje mikroskopa je proizvod objektiva i okulara, tj. M=M objekt * M okular=Δ * 250∕f'eye * f;objekat. Vidi se, smanjenje žižne daljine objektiva i okulara će napraviti ukupno povećanje, koje mikroskop može vidjeti ** i druge mikroorganizme ključa, ali i razliku između njegove i obične lupe.
Dakle, da li je moguće bez ograničenja smanjiti f'objektivni okular da bismo povećali uvećanje kako bismo mogli vidjeti suptilnije objekte? Odgovor je ne! To je zato što je priroda svjetlosti koja se koristi za slikanje svojevrsni elektromagnetni val, te stoga u procesu širenja neizbježno stvaraju fenomene difrakcije i interferencije, baš kao što se svakodnevno viđano mreškanje na površini vode pri susretu s preprekama može zaokružiti, dvije kolone vodenih valova mogu se susresti jedna s drugom kako bi ojačale ili oslabile iste. Kada svjetlosni talasi iz točkastog objekta koji emituje svjetlost uperi u sočivo objektiva, leća oboda objektiva ometa širenje svjetlosti, difrakciju i interferenciju, nakon što se sočivo objektiva više ne može skupiti u tačku, već formiranje određene veličine mrlje, postoji i niz intenziteta periferije slabog i postepeno opadajućeg oreola, centar svijetle tačke nazivamo za Avery spot, dvije tačke koje emituju svjetlost blizu određene udaljenosti kada će se dva mjesta preklapati dok se ne može potvrditi za dva mjesta. Riley je predložio kriterij, da kada je udaljenost centra dvije tačke jednaka radijusu Airyjeve tačke, dvije tačke se mogu razlikovati, računajući da je udaljenost između dvije tačke koje emituju svjetlost e=0.61 u ∕n.sinA=0.61 u ∕NA, gdje u talasnu dužinu svjetlosnih talasa, ljudsko oko može biti primljeno talasnom dužinom svjetlosnih talasa od oko 0.4-0 .7 um, n za tačku emitiranja svjetlosti srednjeg indeksa prelamanja, gdje se tačka emitovanja svjetlosti nalazi u indeksu prelamanja tačke emitovanja svjetlosti. Indeks prelamanja medija u kojem je tačka emitovanja svetlosti, kao što je u vazduhu, n ≈ 1, u vodi, n ≈ 1,33, i A za tačku emitovanja svetlosti ugla okvira sočiva objektiva od polovine, NA poznat kao numerički otvor objektiva. Iz gornje formule, objektiv objektiva može razlikovati udaljenost između dvije tačke po talasnoj dužini svjetlosti i numeričkom otvoru ograničenja ljudskog oka, zbog vizualnog * oštre talasne dužine ljudskog oka od oko 0. 5 um, a ugao A nije veći od 90 stepeni, sinA je uvijek manji od 1, za raspoloživi medij koji prenosi svjetlost * indeks prelamanja je oko 1,5, tako da je e-vrijednost uvijek veća od 0.2 hm, ovo je optički mikroskop koji može razlikovati * najmanju granicu udaljenosti. Kroz mikroskopsko uvećanje slike, ako želite da možete imati neku NA vrijednost rezolucije sočiva objektiva razmaka tačaka objekta e povećanu na dovoljno da se razlikuje ljudskom oku, potrebno je da Me veće od ili jednako { {31}}.15mm, gdje 0.15mm za eksperimentalno ljudsko oko može razlikovati dva mikro-objekta postavljena ispred oka na 250mm na udaljenosti između * malih, tako da je M veće ili jednako (0,15 ∕ 0,61 u) NA ≈ 500N.A, da bi se obavilo posmatranje Da posmatranje nije previše naporno, biće dovoljno M udvostručeno, odnosno 500N.A Manje od ili jednako M Manje od ili jednako 1000N.A, razuman je odabir ukupnog povećanja raspona mikroskopa, a onda je ukupno povećanje besmisleno, jer je numerički otvor objektiva ograničen na * mali rješivi udaljenosti za povećanje povećanja bilo je nemoguće razlikovati detalje manjih objekata.
