Hoe de resolutie van de microscoop te verbeteren?
Microscoop is een van de belangrijkste uitrustingen van inspectieapparatuur en de belangrijke index om de prestaties van microscoop te beoordelen is resolutie. Resolutie verwijst naar het vermogen om twee kleine punten of kleine afstanden tussen twee lijnen duidelijk te onderscheiden. Het menselijk oog zelf is een microscoop. Onder standaard lichtomstandigheden is de resolutie van het menselijk oog op de fotopische afstand (25 cm is internationaal erkend) ongeveer gelijk aan 1/10 mm. Voor het bekijken van twee rechte lijnen kan ook de resolutie van het oog worden verbeterd, omdat de rechte lijn een reeks zenuwcellen stimuleert.
De resolutie van het menselijk oog is slechts 1/10 mm, dus de afstand tussen een object kleiner dan 1/10 mm of twee kleine objecten dichter dan 1/10 mm kan niet worden onderscheiden door het menselijk oog. Zo ontstond er van een eenvoudig macroscopisch vergrootglas naar een optische microscoop voor microscopische waarneming, en vervolgens naar een elektronenmicroscoop. De definitie van microscoopresolutie is de kleine afstand tussen twee kleine punten die duidelijk op een preparaat kunnen worden opgelost. De berekeningsformule is: D=0.61λ/NA
In de formule: D is de resolutie (um); λ is de golflengte van de lichtbron (um); NA is de numerieke apertuur (ook wel lensopening genoemd) van de objectieflens.
Uit de formule kan worden verkregen dat de resolutie van de microscoop wordt bepaald door de golflengte van de invallende lichtbron en de numerieke apertuur van de bijpassende objectieflens. Het is te zien dat de methode om de optische microscoop te verbeteren:
1. Verminder de golflengte van de lichtbron.
De kortere golflengte van zichtbaar licht is 390nm. Als het ultraviolette licht van deze golflengte als verlichtingslichtbron wordt gebruikt, kan de resolutie van de optische microscoop tot 0.2um worden verminderd. Omdat de meeste gangbare materialen van glas echter een grote hoeveelheid licht absorberen met een golflengte van minder dan 340 nm, kan ultraviolet licht na veel verzwakking geen helder en helder beeld vormen. Daarom moeten dure materialen zoals kwarts (dat ultraviolet licht van slechts 200 nm kan doorlaten) en fluoriet (dat ultraviolet licht van slechts 185 nm kan doorlaten) worden gebruikt, en kunnen ultraviolet-lichtmicroscopen niet met het blote oog worden waargenomen. zelfs de waargenomen monsters De beperking van , in combinatie met de hoge kosten, dus deze manier om de resolutie van de microscoop te verbeteren, wordt vanwege zijn eigen beperkingen niet veel gebruikt.
2. Vergroot de numerieke apertuur NA van de objectieflens.
Numerieke apertuur NA=n*sin(u)
In de formule is n de brekingsindex van het medium tussen de objectieflens en het preparaat; u is de halve openingshoek van de objectieflens. Daarom is vanuit het perspectief van optisch ontwerp het gebruik van een grotere openingshoek of het vergroten van de brekingsindex een gebruikelijke methode geworden om de resolutie van een optische microscoop te verbeteren. Over het algemeen gebruikt een objectieflens met een lage vergroting, zoals minder dan 10X, lucht als medium, met een brekingsindex van 1, dat wil zeggen een droge objectieflens; het wateronderdompelingsmedium is gedestilleerd water en de brekingsindex is 1,33; de objectieflens voor olie-immersie is cederolie of een andere transparante olie, en de brekingsindex ligt over het algemeen rond de 1,52, dicht bij de brekingsindex van lenzen en glasplaatjes, zoals de 100X-olielens van Olympus. Objectieven voor waterimmersie en olie-immersie hebben niet alleen een hoge vergroting, maar verbeteren ook de resolutie van het objectief door het gebruik van media met een hoge brekingsindex
