Что я могу сделать, чтобы улучшить разрешение моего микроскопа?
Микроскоп как одно из основных устройств для испытательного оборудования, и важным показателем, позволяющим судить о работе микроскопа, является разрешение. Разрешение относится к способности четко различать две маленькие точки или меньшее расстояние между двумя линиями. Человеческий глаз сам по себе представляет собой микроскоп, в стандартных условиях освещения человеческий глаз на расстоянии зрения (международно признанном 25 см) по разрешению равен примерно 1/10 мм. при наблюдении двух прямых линий, поскольку серия прямых линий может стимулировать ряд нервных клеток, разрешение глаза можно немного увеличить.
Разрешение человеческого глаза составляет всего 1/10 мм, поэтому объекты размером менее 1/10 мм или ближе 1/10 мм (расстояние между двумя крошечными объектами) человеческий глаз не может различить. Поэтому от простой макролупы к микроскопическому наблюдению оптического микроскопа, а затем и электронного микроскопа. Разрешение микроскопа определяется как меньшее расстояние между двумя маленькими точками, которые можно четко различить на образце. Его формула расчета: D=0.61λ / NA.
Где: D для разрешения (ум); λ для длины волны источника света (мкм); NA для числового калибра объектива (также известного как скорость зеркального рта).
Из формулы можно получить, что разрешающая способность микроскопа определяется длиной волны падающего источника света и соответствующей числовой апертурой объектива. Видно, что метод усовершенствования оптического микроскопа:
1. Уменьшите длину волны источника света.
Видимый свет короче длины волны 390нм, если использовать длину волны ультрафиолетового света в качестве источника освещения, то разрешение оптического микроскопа можно уменьшить до 0,2 мкм. Но поскольку большинство распространенных материалов, стекло поглощает большое количество длин волн на 340 нм ниже уровня света, ультрафиолетовый свет из-за большого затухания не может быть сформирован после формирования четкого и яркого изображения. Поэтому нам приходится использовать кварц (пропускает ультрафиолетовый свет с длиной волны до 200 нм), флуоресцентный камень (пропускает ультрафиолетовый свет с длиной волны до 185 нм) и другие дорогие материалы, а ультрафиолетовую микроскопию невозможно наблюдать невооруженным глазом и даже при условии ограничения наблюдаемых образцов в сочетании с дорогой стоимостью, поэтому этот способ повышения разрешающей способности микроскопа из-за собственных ограничений не нашел широкого применения.
2. Увеличьте числовую апертуру объектива.
Числовая апертура NA=n*sin(u)
Где n — показатель преломления среды между линзой объектива и образцом; u — половина апертуры объектива. Таким образом, из оптической конструкции соответствующего использования большего угла апертуры или увеличения показателя преломления стало более распространенным для улучшения разрешения оптического микроскопа. Общий объектив с малым увеличением, например, в 10 раз ниже среды с использованием воздуха, показатель преломления 1, то есть объектив сухой системы; водная иммерсионная среда – дистиллированная вода, ее показатель преломления 1,33; Объективная среда с масляной иммерсией - кедровое масло или другое прозрачное масло, его показатель преломления обычно составляет около 1,52, что близко к показателю преломления линзы и предметного стекла, например, масляного зеркала Olympus 100X. Объективы с водной иммерсией и объективы с масляной иммерсией не только имеют высокое увеличение, но и улучшают разрешающую способность объектива за счет использования сред с высоким показателем преломления.
