Cum poate fi mărită rezoluția microscopului?
Microscopul este unul dintre echipamentele principale ale echipamentelor de testare, iar indicele important pentru a evalua performanța microscopului este rezoluția. Rezoluția se referă la capacitatea de a distinge clar distanța mică dintre două puncte mici sau două linii. Ochiul uman însuși este un microscop. În condiții standard de iluminare, rezoluția ochiului uman la distanța vizuală (recunoscută internațional ca 25 cm) este de aproximativ 1/10 mm. Pentru observarea a două linii drepte, rezoluția ochilor poate fi îmbunătățită deoarece liniile drepte pot stimula o serie de celule nervoase.
Rezoluția ochiului uman este de numai 1/10 mm, astfel încât ochiul uman nu poate distinge obiectele mai mici de 1/10 mm sau distanța dintre două obiecte minuscule mai aproape de 1/10 mm. Așa că a apărut de la o simplă lupă macroscopică la un microscop optic pentru observație microscopică și apoi un microscop electronic. Rezoluția microscopului este definită ca distanța cea mai mică dintre două puncte mici care pot fi rezolvate clar pe un specimen. Formula sa de calcul este: D=0.61λ/NA
În formula: D este rezoluția (um); λ este lungimea de undă a sursei de lumină (um); NA este deschiderea numerică a obiectivului (numită și raportul de deschidere).
Se poate obține din formula că rezoluția microscopului depinde de lungimea de undă a sursei de lumină incidentă și de deschiderea numerică a obiectivului potrivit. Se poate observa că metoda de îmbunătățire a microscopului optic:
1. Reduceți lungimea de undă a sursei de lumină.
Lungimea de undă mai scurtă a luminii vizibile este de 390nm. Dacă lumina ultravioletă de această lungime de undă este utilizată ca sursă de iluminare, rezoluția microscopului optic poate fi redusă la 0,2um. Cu toate acestea, deoarece sticla din cele mai comune materiale absoarbe o cantitate mare de lumină cu o lungime de undă sub 340 nm, lumina ultravioletă nu poate forma o imagine clară și strălucitoare după o cantitate mare de atenuare. Prin urmare, trebuie utilizate materiale scumpe precum cuarțul (care poate trece prin lumina ultravioletă până la 200 nm) și fluoritul (care poate trece prin lumina ultravioletă până la 185 nm), iar microscopul cu lumină ultravioletă nu poate fi observat cu ochiul liber. , și chiar proba observată Datorită limitărilor microscopului, cuplate cu costul ridicat, această metodă de îmbunătățire a rezoluției microscopului nu este utilizată pe scară largă din cauza propriilor limitări.
2. Măriți deschiderea numerică NA a obiectivului.
Deschidere numerică NA=n*sin(u)
În formulă, n este indicele de refracție al mediului dintre lentila obiectiv și specimen; u este unghiul de jumătate de deschidere al obiectivului. Prin urmare, din perspectiva designului optic, adoptarea adecvată a unui unghi de deschidere mai mare sau creșterea indicelui de refracție a devenit o metodă comună de îmbunătățire a rezoluției unui microscop optic. În general, mediul obiectivului cu mărire redusă, cum ar fi sub 10X, este aerul, iar indicele său de refracție este 1, adică obiectivul uscat; mediul de imersie în apă este apa distilată, iar indicele său de refracție este de 1,33; Mediul obiectivului cu imersiune în ulei este ulei de cedru sau alt ulei transparent, indicele său de refracție este mediu Aproximativ 1,52, aproape de indicele de refracție al lentilei și al lamei de sticlă, cum ar fi lentila de ulei 100X a lui Olympus. Obiectivul cu imersiune în apă și obiectivul cu imersiune în ulei nu numai că au o mărire mare, ci și îmbunătățesc rezoluția obiectivului datorită utilizării unui mediu cu indice de refracție ridicat.
