Metode de îmbunătățire a rezoluției microscopului
Microscopul este unul dintre principalele echipamente de detectare, iar rezoluția este un indice important pentru a evalua performanța microscopului. Rezoluția se referă la posibilitatea de a distinge clar distanța mai mică dintre două puncte sau două linii. Ochiul uman însuși este un microscop. În condiții standard de iluminare, rezoluția ochiului uman la distanța aparentă (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, așa că ochiul uman nu poate distinge distanța dintre un obiect mai mic de 1/10 mm sau două obiecte minuscule mai apropiate de 1/10 mm. Prin urmare, de la o simplă lupă macro la un microscop optic pentru observație microscopică, apoi a apărut un microscop electronic. Definiția rezoluției microscopului se referă la distanța mică dintre două puncte mici care pot fi distinse clar pe specimen. Formula de calcul este: d=0.61λ/na.
Unde: d este rezoluția (um); λ este lungimea de undă a sursei de lumină (um); NA este deschiderea numerică (numită și raportul de deschidere) a obiectivului.
Conform formulei, rezoluția microscopului depinde de lungimea de undă a sursei de lumină incidentă și de deschiderea numerică a obiectivului potrivit. Prin urmare, metodele de îmbunătățire a microscopului optic sunt următoarele:
1. Reduceți lungimea de undă a sursei de lumină.
Lungimea de undă mai scurtă a luminii vizibile este de 390nm. Dacă lumina ultravioletă cu această lungime de undă este utilizată ca sursă de iluminare, rezoluția microscopului optic poate fi redusă la 0,2um. Cu toate acestea, deoarece majoritatea materialelor obișnuite din sticlă vor absorbi 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 Shi Ying (care poate transmite lumina ultravioletă până la 200 nm) și spatul fluor (care poate transmite lumină ultravioletă până la 185 nm), iar microscopul ultraviolet nu poate fi observat cu ochiul liber, chiar limitat de probele observate, plus costul scump, astfel încât acest mod de a îmbunătăți rezoluția microscopului nu este utilizat pe scară largă din cauza propriilor limitări.
2. Măriți diafragma numerică NA a obiectivului.
Deschidere numerică NA=n*sin(u)
Unde n este indicele de refracție al mediului dintre lentila obiectiv și specimen; U este unghiul de jumătate de deschidere al obiectivului. Prin urmare, este o metodă comună de a îmbunătăți rezoluția microscopului optic prin adoptarea unui unghi de deschidere mai mare sau prin creșterea indicelui de refracție în designul optic. În general, mediul unei lentile obiectiv cu putere redusă, cum ar fi sub 10X, este aer cu un indice de refracție de 1, adică o lentilă obiectiv uscată; Mediul de imersie este apă distilată cu indicele de refracție de 1,33; Mediul obiectivului imersat în ulei este gudronul parfumat sau alt ulei transparent, iar indicele său de refracție este în general în jur de 1,52, care este aproape de indicele de refracție al lentilei și al diapozitivei, cum ar fi oglinda cu ulei 100X a lui Olympus. Obiectivul cu imersiune în apă și obiectivul cu imersiune în ulei nu numai că au o mărire ridicată, ci și îmbunătățesc rezoluția obiectivului datorită mediului cu indice de refracție ridicat.
