Metoder för att förbättra upplösningen i mikroskop
Mikroskop är en av de viktigaste detekteringsutrustningarna, och upplösningen är ett viktigt index för att bedöma mikroskopets prestanda. Upplösning syftar på att tydligt kunna urskilja det mindre avståndet mellan två punkter eller två linjer. Det mänskliga ögat i sig är ett mikroskop. Under standardljusförhållanden är upplösningen för det mänskliga ögat på det skenbara avståndet (internationellt erkänt som 25 cm) cirka 1/10 mm. För att observera två raka linjer kan ögonupplösningen förbättras eftersom de raka linjerna kan stimulera en serie nervceller.
Det mänskliga ögats upplösning är bara 1/10 mm, så det mänskliga ögat kan inte urskilja avståndet mellan ett föremål som är mindre än 1/10 mm eller två små föremål närmare än 1/10 mm. Därför, från ett enkelt makroförstoringsglas till ett optiskt mikroskop för mikroskopisk observation, och sedan dök ett elektronmikroskop upp. Definitionen av mikroskopupplösning hänvisar till det lilla avståndet mellan två små punkter som tydligt kan urskiljas på provet. Beräkningsformeln är: d=0.61λ/na.
Där: d är upplösningen (um); λ är våglängden för ljuskällan (um); NA är den numeriska bländaren (även kallad bländarförhållande) för objektivlinsen.
Enligt formeln beror mikroskopets upplösning på våglängden hos den infallande ljuskällan och den numeriska bländaren för den matchade objektivlinsen. Därför är metoderna för att förbättra det optiska mikroskopet som följer:
1. Minska ljuskällans våglängd.
Den kortare våglängden för synligt ljus är 390nm. Om ultraviolett ljus med denna våglängd används som belysningskälla kan upplösningen hos optiska mikroskop reduceras till 0,2um. Men eftersom de flesta vanliga glasmaterial kommer att absorbera en stor mängd ljus med en våglängd under 340nm, kan ultraviolett ljus inte bilda en klar och ljus bild efter en stor mängd dämpning. Därför måste dyra material som Shi Ying (som kan överföra ultraviolett ljus så lågt som 200nm) och flusspat (som kan överföra ultraviolett ljus så lågt som 185nm) användas, och det ultravioletta mikroskopet kan inte observeras med blotta ögon, till och med begränsad av de observerade proverna, plus den dyra kostnaden, så detta sätt att förbättra mikroskopets upplösning används inte i stor utsträckning på grund av dess egna begränsningar.
2. Öka den numeriska bländaren NA för objektivlinsen.
Numerisk bländare NA=n*sin(u)
Där n är brytningsindexet för mediet mellan objektivlinsen och provet; U är objektivets halva bländarvinkel. Därför är det en vanlig metod att förbättra upplösningen hos optiska mikroskop genom att anta en större öppningsvinkel eller öka brytningsindexet i optisk design. I allmänhet är mediet för en lågeffekts objektivlins, såsom under 10X, luft med ett brytningsindex på 1, det vill säga en torr objektivlins; Nedsänkningsmediet är destillerat vatten med ett brytningsindex på 1,33; Mediet för den oljenedsänkta objektivlinsen är doftande tjära eller annan transparent olja, och dess brytningsindex är i allmänhet runt 1,52, vilket är nära brytningsindexet för linsen och objektglaset, såsom 100X oljespegel från Olympus. Vattensänkningsobjektivet och oljesänkningsobjektivet har inte bara hög förstoring, utan förbättrar också objektivets upplösning på grund av mediet med högt brytningsindex.
