Kā palielināt mikroskopa izšķirtspēju?
Mikroskops ir viena no galvenajām testēšanas iekārtu iekārtām, un svarīgs rādītājs, lai novērtētu mikroskopa veiktspēju, ir izšķirtspēja. Izšķirtspēja attiecas uz spēju skaidri atšķirt mazo attālumu starp diviem maziem punktiem vai divām līnijām. Pati cilvēka acs ir mikroskops. Standarta apgaismojuma apstākļos cilvēka acs izšķirtspēja redzes attālumā (starptautiski atzīta par 25 cm) ir aptuveni 1/10 mm. Novērojot divas taisnas līnijas, acu izšķirtspēju var uzlabot, jo taisnās līnijas var stimulēt virkni nervu šūnu.
Cilvēka acs izšķirtspēja ir tikai 1/10 mm, tāpēc cilvēka acs nespēj atšķirt objektus, kas ir mazāki par 1/10 mm, vai attālumu starp diviem sīkiem objektiem, kas ir tuvāk par 1/10 mm. Tātad parādījās no vienkārša makroskopiskā palielināmā stikla līdz optiskajam mikroskopam mikroskopiskai novērošanai un pēc tam elektronu mikroskopam. Mikroskopa izšķirtspēja ir definēta kā mazākais attālums starp diviem maziem plankumiem, ko var skaidri izšķirt paraugā. Tā aprēķina formula ir: D=0.61λ/NA
Formulā: D ir izšķirtspēja (um); λ ir gaismas avota viļņa garums (um); NA ir objektīva objektīva skaitliskā apertūra (saukta arī par diafragmas attiecību).
No formulas var iegūt, ka mikroskopa izšķirtspēja ir atkarīga no krītošā gaismas avota viļņa garuma un atbilstošā objektīva skaitliskās apertūras. Var redzēt, ka optiskā mikroskopa uzlabošanas metode:
1. Samaziniet gaismas avota viļņa garumu.
Redzamās gaismas īsākais viļņa garums ir 390nm. Ja kā apgaismojuma avotu izmanto šāda viļņa garuma ultravioleto gaismu, optiskā mikroskopa izšķirtspēju var samazināt līdz 0,2 um. Tomēr, tā kā visbiežāk sastopamo materiālu stikls absorbē lielu daudzumu gaismas ar viļņa garumu, kas mazāks par 340 nm, ultravioletā gaisma pēc liela vājinājuma nevar veidot skaidru un spilgtu attēlu. Tāpēc ir jāizmanto dārgi materiāli, piemēram, kvarcs (kas var iziet cauri ultravioletajai gaismai līdz pat 200 nm) un fluorīts (kas var iziet caur ultravioleto gaismu līdz 185 nm), un ultravioletās gaismas mikroskopu nevar novērot ar neapbruņotu aci. , un pat novērotais paraugs Mikroskopa ierobežojumu un augsto izmaksu dēļ šī mikroskopa izšķirtspējas uzlabošanas metode netiek plaši izmantota tās ierobežojumu dēļ.
2. Palieliniet objektīva objektīva skaitlisko apertūru NA.
Skaitliskā diafragma NA=n*sin(u)
Formulā n ir vides refrakcijas koeficients starp objektīvu un paraugu; u ir objektīva objektīva atvēruma leņķis. Tāpēc no optiskā dizaina viedokļa atbilstoša lielāka atvēruma leņķa pieņemšana vai refrakcijas indeksa palielināšana ir kļuvusi par izplatītu metodi optiskā mikroskopa izšķirtspējas uzlabošanai. Parasti zema palielinājuma objektīva vidējs, piemēram, zem 10X, ir gaiss, un tā laušanas koeficients ir 1, tas ir, sausais objektīvs; ūdens iegremdēšanas vide ir destilēts ūdens, un tā laušanas koeficients ir 1,33; eļļas imersijas objektīva vide ir ciedra eļļa vai cita caurspīdīga eļļa, tās laušanas koeficients ir vispārīgs Aptuveni 1,52, tuvu lēcas un stikla priekšmetstikliņa laušanas koeficientam, piemēram, Olympus 100X eļļas lēcai. Ūdens iegremdēšanas objektīvam un eļļas imersijas objektīvam ir ne tikai liels palielinājums, bet arī tie uzlabo objektīva izšķirtspēju, jo tiek izmantots augsts refrakcijas koeficients.
