De relatie tussen de totale vergroting en resolutie van microbiologische oliespiegels
De objectieflenzen van microscopen die in microbiologisch onderzoek worden gebruikt, zijn doorgaans olielenzen met een lage vergroting (10 x), objectieflenzen met een hoge vergroting (40 x) en olielenzen (10 0x). Er is ook het woord "OI" (olie-immersie), wat aangeeft dat dit degene is met de hoogste vergroting van de drie. Door het gebruik van oculairs met verschillende vergrotingen kan het geïnspecteerde object met 1000-1600 keer worden vergroot. Bij gebruik is het verschil tussen de olielens en andere objectieflenzen dat er geen luchtlaag tussen de dia en de objectieflens zit, maar een laag olie, het zogenaamde olie-immersiesysteem. Bij dit type olie wordt vaak cederolie gebruikt omdat de brekingsindex n=1.52 is, wat hetzelfde is als glas. Wanneer licht door een glasplaatje gaat, kan het zonder breking rechtstreeks de objectieflens binnendringen via cederolie. Als het medium tussen het glasplaatje en de objectieflens lucht is, wordt dit een droog systeem genoemd. Wanneer licht door het glasplaatje gaat, ondergaat het verstrooiing als gevolg van breking, en de hoeveelheid licht die de objectieflens binnenkomt, wordt duidelijk verminderd, waardoor de verlichting van het gezichtsveld wordt verminderd. Het gebruik van oliespiegels kan niet alleen de verlichting vergroten, maar vooral ook de numerieke apertuur vergroten, aangezien de vergrotingsefficiëntie van een microscoop wordt bepaald door de numerieke apertuur. De zogenaamde numerieke opening verwijst naar het product van de helft van de sinus van de maximale hoek waaronder licht op de objectieflens wordt geprojecteerd (bekend als de openingshoek), vermenigvuldigd met de brekingsindex van het medium tussen het glasplaatje en de objectieflens. . Het kan worden uitgedrukt met de volgende formule: NA=nx sin , waarbij NA=numerieke opening; N=brekingsindex van het medium; Een{{10}}de helft van de maximale invalshoek, dwz de helft van de openingshoek. Daarom geldt dat hoe groter de hoek waaronder licht op de objectieflens wordt geprojecteerd, des te groter de efficiëntie van de microscoop is, en de grootte van deze hoek wordt bepaald door de diameter en de brandpuntsafstand van de objectieflens. Ondertussen is de theoretische limiet van a 90.. sin90.＝1. Bij gebruik van lucht als medium (n=1) kan de numerieke apertuur dus niet groter zijn dan 1. Wanneer bijvoorbeeld teer als medium wordt gebruikt, neemt n toe, en neemt ook de numerieke apertuur toe. Als de invalshoek van het licht 120o is en de helft van de sinus sin6{{60}}o=0.87 is, dan: bij gebruik van lucht als medium: n.v.t. =1 x 0.87=0.87, bij gebruik van water als medium: NA=1.33 x 0.87=1.15, bij gebruik van teer als medium: NA =1.52 x 0.87=1.32. De resolutie van een microscoop verwijst naar het vermogen om de minimale afstand tussen twee punten te onderscheiden. Het is evenredig met de numerieke opening van de objectieflens en omgekeerd evenredig met de golflengtelengte. Hoe groter de numerieke opening van de objectieflens, hoe korter de golflengte van de lichtgolf en hoe groter de resolutie van de microscoop. Ook de fijnere structuren van het geteste object zijn duidelijk te onderscheiden. Daarom betekent een hoge resolutie een kleine, waarneembare afstand, en deze twee factoren zijn omgekeerd evenredig. Sommige mensen noemen resolutie vaak het aantal micrometers of nanometers, wat resolutie feitelijk verwart met de minimale resolutieafstand. De resolutie van een microscoop wordt weergegeven door de minimale afstand die kan worden opgelost. De minimale afstand tussen twee punten die onderscheiden kan worden is λ/2NA. In de formule is λ=golflengte van de lichtgolf, en de gemiddelde lengte van de lichtgolf die met het blote oog kan worden waargenomen, 0,55 μm. Als een krachtig objectief met een numerieke apertuur van 0,65 wordt gebruikt, kan het de afstand tussen twee punten onderscheiden als 0,42 μm. De afstand tussen twee punten onder de 0,42 μm kan echter niet worden onderscheiden, zelfs met een oculair met grotere vergroting kan de totale vergroting van de microscoop nog steeds niet worden onderscheiden. Alleen door grotere objectieflenzen met grotere numerieke openingen te gebruiken, kan hun resolutie worden verhoogd. Als u bijvoorbeeld een oliespiegel gebruikt met een numerieke apertuur van 1,25, is de minimale afstand tussen twee punten die kunnen worden onderscheiden 0,55/(2 x 1,25)=0,22 μm. Daarom kunnen we zien dat als een krachtig objectief met een vergroting van 40 keer (NA=0.65) en een oculair met een vergroting van 24 keer wordt gebruikt, hoewel de totale vergroting 960 keer is, de minimale resolutieafstand is slechts 0,42 μm. Als een oliespiegel met een vergroting van 90 keer (NA=1.25) en een oculair met een vergroting van 9 keer wordt gebruikt, hoewel de totale vergroting 810 keer is, kan een afstand van 0,22 μm worden onderscheiden.
