Hur förbättrar man mikroskopupplösningen?
Mikroskop är en av huvudutrustningen för testning, och den viktiga indikatorn för att utvärdera mikroskops prestanda är upplösning. Upplösning avser förmågan att tydligt skilja mellan två små punkter eller det mindre avståndet mellan två linjer. Det mänskliga ögat i sig är ett mikroskop, och under vanliga ljusförhållanden är upplösningen av det mänskliga ögat på ett visuellt avstånd (internationellt erkänt som 25 cm) ungefär 1/10 mm. För att observera två raka linjer, eftersom de kan stimulera en serie nervceller, kan ögonens upplösning också förbättras.
Det mänskliga ögats upplösning är bara 1/10 mm, så avståndet mellan föremål som är mindre än 1/10 mm eller två små föremål närmare än 1/10 mm kan inte särskiljas av det mänskliga ögat. Så det har skett ett skifte från enkla makroskopiska förstoringsglas till optiska mikroskop för mikroskopisk observation, följt av elektronmikroskop. Ett mikroskops upplösning definieras som det mindre avståndet mellan två små punkter som tydligt kan urskiljas på ett prov. Beräkningsformeln är: D=0.61 λ/NA
I formeln: D är upplösningen (um); λ är våglängden för ljuskällan (um); NA är den numeriska bländaren (även känd som bländarförhållande) för objektivlinsen.
Enligt formeln beror ett mikroskops upplösning på våglängden hos den infallande ljuskällan och den numeriska bländaren för den matchade objektivlinsen. Av detta kan man se att metoden för att förbättra optisk mikroskopi är:
1. Minska ljuskällans våglängd.
Det synliga ljuset har en kortare våglängd på 390nm. Om ultraviolett ljus av denna våglängd används som en belysningsljuskälla, kan upplösningen av det optiska mikroskopet reduceras till 0,2um. Men på grund av det faktum att de flesta vanliga glasmaterial absorberar en stor mängd ljus med våglängder under 340nm, kan ultraviolett ljus inte bilda klara och ljusa bilder efter betydande dämpning. Därför måste dyra material som kvarts (som kan överföra ultraviolett ljus så lågt som 200nm) och flusspat (som kan överföra ultraviolett ljus så lågt som 185nm) användas, och ultravioletta mikroskop kan inte observeras med blotta ögat, och är till och med begränsat av de observerade proverna, i kombination med dyra kostnader. Därför är denna metod för att förbättra mikroskopupplösningen inte allmänt använd på grund av sina egna begränsningar.
2. Öka den numeriska bländaren NA för objektivlinsen
Numerisk bländare NA=n * sin (u)
I formeln är n brytningsindexet för mediet mellan objektivlinsen och provet; U är objektivets halva bländarvinkel. Att anta en större bländarvinkel eller öka brytningsindexet i optisk design har därför blivit en vanlig metod för att förbättra upplösningen hos optiska mikroskop. I allmänhet använder objektivlinser med låg förstoring under 10X luft som medium och har ett brytningsindex på 1, vilket är ett objektiv av torr typ; Vattendoppningsmediet är destillerat vatten med ett brytningsindex på 1,33; Mediet för oljesänkta linser är tjära eller annan genomskinlig olja, med ett brytningsindex i allmänhet runt 1,52, vilket är nära brytningsindexet för linser och glasskivor, såsom Olympus 100X oljelins. Vattensänkningsobjektiv och oljesänkningsobjektiv har inte bara hög förstoring, utan förbättrar också objektivets upplösning på grund av användningen av media med högt brytningsindex.
