De relatie tussen totale vergroting en resolutie van microbiologische oliemicroscopen
Er zijn gewoonlijk drie soorten objectieflenzen voor microscopen die worden gebruikt in microbiologisch onderzoek: olielens met lage vergroting (10×), objectieflens met hoge vergroting (40×) en olielens ( 100×). Er is ook het woord "OI" (olie-immersie), wat aangeeft dat het de grootste vergroting van de drie heeft. Afhankelijk van het gebruik van oculairs met verschillende vergrotingen kan het te inspecteren object 1000-1600 keer worden vergroot. Bij gebruik is het verschil tussen olielenzen en andere objectieflenzen dat er geen luchtlaag tussen de dia en de objectieflens zit, maar een laag olie, een zogenaamde olie-immersiesysteem. Cederolie wordt vaak als deze olie gebruikt omdat de brekingsindex van cederolie n=1.52 is, wat hetzelfde is als glas. Wanneer licht door het glasplaatje valt, kan het zonder breking rechtstreeks door de cederolie de objectieflens binnendringen. Als het medium tussen het glasplaatje en de objectieflens lucht is, wordt dit een droog systeem genoemd. Wanneer het licht door het glasplaatje gaat, wordt het gebroken en verstrooid, en wordt het licht dat de objectieflens binnenkomt duidelijk verminderd, waardoor de verlichting van het gezichtsveld wordt verminderd. Het gebruik van olielenzen kan niet alleen de verlichting vergroten, maar ook de numerieke apertuur vergroten, omdat de vergrotingsefficiëntie van de microscoop wordt bepaald door de numerieke apertuur. De zogenaamde numerieke opening is het product van de helft van de sinus van de maximale hoek waaronder licht op de objectieflens wordt geprojecteerd (de lenshoek genoemd), vermenigvuldigd met de brekingsindex van het medium tussen de glasplaat en de objectieflens. Het kan worden uitgedrukt met de volgende formule: NA=n×sinа waarbij NA{{10}} Numerieke opening; n=brekingsindex van het medium; een=helft van de maximale invalshoek, dat wil zeggen de helft van de spiegelmondhoek. Hoe groter de hoek waaronder licht het objectief raakt, hoe groter de efficiëntie van de microscoop. De grootte van deze hoek wordt bepaald door de diameter en de brandpuntsafstand van het objectief. Tegelijkertijd is de theoretische limiet van a 90. . zonde90. =1, dus wanneer lucht als medium wordt gebruikt (n=1), kan de numerieke apertuur niet groter zijn dan 1. Wanneer bijvoorbeeld cederolie als medium wordt gebruikt, neemt n toe, en ook de numerieke apertuur neemt toe. Als de invalshoek van licht bijvoorbeeld 120o is, en de halve sinus sin60o=0.87, dan: wanneer lucht als medium wordt gebruikt: NA{ {22}}×0.87=0.87 Wanneer water als medium wordt gebruikt: NA=1.33×0.87=1.15 Wanneer cederolie als medium wordt gebruikt: NA =1.52×0.87=1.32 De resolutie van een microscoop verwijst naar het vermogen van de microscoop om de minimale afstand tussen twee punten te onderscheiden. Het is direct evenredig met de numerieke opening van de objectieflens en omgekeerd evenredig met de golflengtelengte. Hoe groter de numerieke apertuur van de objectieflens en hoe korter de golflengte van de lichtgolf, hoe groter de resolutie van de microscoop en hoe duidelijker de fijne structuur van het te inspecteren object kan worden onderscheiden. Daarom betekent een hoge resolutie een kleine oplosbare afstand. Deze twee factoren zijn omgekeerd evenredig. Meestal praten sommige mensen over de resolutie als micrometer of nanometer. Dit verwart feitelijk de resolutie met de minimale resolutieafstand. Werd wakker. Het oplossend vermogen van een microscoop wordt uitgedrukt in de minimale afstand die kan worden opgelost. De minimale afstand die kan worden onderscheiden tussen twee punten=λ/2NA waar λ=golflengte van de lichtgolf. De gemiddelde lengte van de lichtgolven die we met het blote oog kunnen voelen is 0,55 μm. Als een krachtige objectieflens met een numerieke apertuur van 0,65 wordt gebruikt, kan deze de afstand tussen twee punten onderscheiden. bedraagt 0,42 μm. De afstand tussen twee punten onder de 0,42 μm is niet te onderscheiden. Zelfs als een groter oculair wordt gebruikt om de totale vergroting van de microscoop te vergroten, kan dit nog steeds niet worden onderscheiden. De enige oplossing is het gebruik van een grotere objectieflens met een groter numeriek diafragma om de resolutie te vergroten. Als u bijvoorbeeld een olielens gebruikt met een numerieke opening van 1,25, is de minimale afstand tussen twee punten die kunnen worden onderscheiden=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Daarom kunnen we zien dat als een objectieflens met hoog vermogen (NA=0.65) met een vergroting van 40 keer en een oculair met een vergroting van 24 keer worden gebruikt, hoewel de totale vergroting 960 keer is, de minimale resolutieafstand is slechts 0,42 μm. Als je een olielens gebruikt met een vergroting van 90 keer (NA=1.25) en een oculair met een vergroting van 9 keer, hoewel de totale vergroting 810 keer is, kun je een afstand van 0,22 μm oplossen.
