Hur kan mikroskopets upplösning ökas?
Mikroskop är en av huvudutrustningen för testutrustning, och det viktiga indexet för att bedöma mikroskopets prestanda är upplösningen. Upplösning hänvisar till förmågan att tydligt skilja det lilla avståndet mellan två små punkter eller två linjer. Det mänskliga ögat i sig är ett mikroskop. Under standardljusförhållanden är upplösningen för det mänskliga ögat på synavstånd (internationellt erkänd 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 föremål som är mindre än 1/10 mm eller avståndet mellan två små föremål närmare än 1/10 mm. Så det dök upp från ett enkelt makroskopiskt förstoringsglas till ett optiskt mikroskop för mikroskopisk observation, och sedan ett elektronmikroskop. Mikroskopupplösning definieras som det minsta avståndet mellan två små fläckar som tydligt kan lösas upp på ett prov. Dess beräkningsformel är: D=0.61λ/NA
I formeln: D är upplösningen (um); λ är våglängden för ljuskällan (um); NA är den numeriska bländaren för objektivlinsen (även kallad bländarförhållande).
Det kan erhållas från formeln att mikroskopets upplösning beror på våglängden hos den infallande ljuskällan och den numeriska bländaren för den matchade objektivlinsen. Det kan ses att metoden för att förbättra det optiska mikroskopet:
1. Minska ljuskällans våglängd.
Den kortare våglängden för synligt ljus är 390nm. Om ultraviolett ljus av denna våglängd används som belysningskälla, kan upplösningen av det optiska mikroskopet reduceras till 0,2um. Men eftersom glaset av de vanligaste materialen absorberar en stor mängd ljus med en våglängd under 340nm, kan det ultravioletta ljuset inte bilda en klar och ljus bild efter en stor mängd dämpning. Därför måste dyra material som kvarts (som kan passera genom ultraviolett ljus så lågt som 200nm) och fluorit (som kan passera genom ultraviolett ljus så lågt som 185nm) användas, och ultraviolettljusmikroskopet kan inte observeras med blotta ögat , och även det observerade provet På grund av mikroskopets begränsningar, tillsammans med den höga kostnaden, används denna metod för att förbättra mikroskopets upplösning inte i stor utsträckning på grund av dess 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. Därför, ur perspektivet av optisk design, har lämpligt antagande av en större öppningsvinkel eller ökning av brytningsindex blivit en vanlig metod för att förbättra upplösningen hos ett optiskt mikroskop. I allmänhet är mediet med låg förstoringsobjektiv såsom under 10X luft, och dess brytningsindex är 1, det vill säga torr objektivlins; mediet för vattendoppning är destillerat vatten och dess brytningsindex är 1,33; objektivets medium för oljenedsänkning är cederträolja eller annan transparent olja, dess brytningsindex är i genomsnitt runt 1,52, nära brytningsindexet för linsen och glasskivan, såsom 100X oljelinsen från Olympus. Vattensänkningsobjektiv och oljesänkningsobjektiv har inte bara hög förstoring utan förbättrar också upplösningen av objektivlinsen på grund av användningen av medium med högt brytningsindex.
