Взаимосвязь между полным увеличением и разрешением при погружной микроскопии масла
Цели микроскопов, используемых в микробиологических исследованиях, обычно три типа: низкое увеличение (1 {{2 0}} x), высокое увеличение (4 0 x) и увеличение масла (100x). Существует также слово «oi» (нефтяное погружение), указывающее, что оно имеет наибольшее увеличение среди трех. В зависимости от увеличения используемого окуляра, проверенный объект может быть увеличен 1000-1600 раз. При использовании разница между нефтяной линзой и другими целями заключается в том, что между стеклянным слайдом и объективной линзой нет слоя воздуха, а слой нефти, называемого нефтяной системой погружения. Этот тип масла часто выбирается в качестве кедрового масла, потому что его показатель преломления n =1. 52, который такой же, как стекло. Когда свет проходит через стеклянный слайд, он может непосредственно войти в объектив через кедровое масло без преломления. Если среда между стеклянным слайдом и объективной линзой является воздухом, она называется сухой системой. Когда свет проходит через стеклянную слайд, он преломляется и разбросан, а количество света, попавшего в объективную линзу, явно уменьшается, что уменьшает освещение поля зрения. Использование масляных зеркал не только увеличивает освещение, но также в первую очередь увеличивает численную апертуру, поскольку эффективность увеличения микроскопа определяется его численной апертурой. Так называемая численная апертура относится к продукту половины синуса максимального угла, при котором свет проецируется на объективную линзу (известную как угол линзы), умноженную на показатель преломления среды между стеклянным слайдом и объективой объектива. Это может быть выражено следующей формулой: na=n × sin a, где na=числовая апертура; N=показатель преломления среды; A=половина максимального угла падаю, то есть половина угла зеркала. Следовательно, чем больше угол, при котором свет проецируется на объектив, тем выше эффективность микроскопа и размер этого угла зависит от диаметра и фокусного расстояния объективной линзы. Между тем, теоретический предел a составляет 90 .. sin90. ＝ Следовательно, при использовании воздуха в качестве среды (n =1) численная апертура не может превышать 1. Если использование асфальта в качестве среды, как n увеличивается, численная апертура также увеличивается. Если угол инцидента света составляет 120o, а половина его синуса - sin60o =0. 87, то: при использовании воздуха в качестве среды: na =1 × 0. 87=0. 87; При использовании воды в качестве среды: na =1. 33 × 0. 87=1. 15; При использовании асфальта в качестве среды: na =1. 52 × 0. 87=1. 32. Разрешение микроскопа относится к его способности различать минимальное расстояние между двумя точками. Он прямо пропорционален численной апертуре объективного линзы и обратно пропорционально длине волны. Следовательно, чем больше численная апертура объективной линзы, чем короче длины волны световой волны, тем больше разрешения микроскопа и чем более четкость тонкую структуру проверенного объекта может быть отличается.
Следовательно, чем больше численная апертура объективной линзы, чем короче длины волны световой волны, тем больше разрешения микроскопа и чем более четкость тонкую структуру проверенного объекта может быть отличается. Следовательно, высокое разрешение означает небольшое различимое расстояние, и эти два фактора обратно пропорциональны. Некоторые люди обычно описывают разрешение как количество микрометров или нанометров, что на самом деле сбивает с толку разрешение с минимальным расстоянием разрешения. Разрешение микроскопа представлено минимальным расстоянием, которое может быть разрешено. Минимальное расстояние, которое может различать две точки, составляет λ/2NA, где λ=длина волны световой волны. Средняя длина световой волны, которая может быть воспринята невооруженным глазом, составляет 0. 55 мкм. Если численная апертура составляет 0. 65 для высокопроизводительной объективной линзы, она может различать расстояние между двумя точками как 0. 42 мкм. Тем не менее, расстояние между двумя точками ниже 0. 42 мкм нельзя различить, даже если для увеличения общего увеличения микроскопа используется более крупное увеличение. Только при использовании более крупной объективной линзы с большей численной апертурой можно увеличить его разрешение. Например, при использовании масляного зеркала с численной апертурой 1,25 минимальное расстояние между двумя точками, которые можно различить, составляет 0. 55/(2 × 1,25) =0. 22 μ m. Следовательно, мы можем видеть, что если высокоэффективная объективная линза с увеличением 4 0 раз (na =0. 65) и окуляр с увеличением 24 раза, хотя общее увеличение составляет 96 0 раз, минимальное расстояние разрешения составляет только 0,42 мкм. Если масляное зеркало с увеличением в 90 раз (Na =1. 25) и окуляр с увеличением 9 раз, хотя общее увеличение составляет 810 раз, можно различить расстояние 0,22 мкм.
