Com millorar la resolució d'un microscopi?
Els microscopis són un dels equips principals per provar equips, i l'indicador important per avaluar el rendiment dels microscopis és la resolució. La resolució es refereix a la capacitat de distingir clarament entre dos punts petits o la distància més petita entre dues línies. L'ull humà en si és un microscopi i, en condicions d'il·luminació estàndard, la resolució de l'ull humà a una distància brillant (reconeguda internacionalment com a 25 cm) és d'aproximadament 1/10 mm. Per observar dues línies rectes, la resolució de l'ull es pot millorar estimulant una sèrie de cèl·lules nervioses.
La resolució de l'ull humà és només d'1/10 mm, de manera que l'ull humà no pot distingir la distància entre objectes menors d'1/10 mm o dos objectes petits més propers a 1/10 mm. Així doncs, hi ha hagut un canvi de simples lupes macroscòpiques als microscopis òptics d'observació microscòpica, seguits dels microscopis electrònics. La definició de resolució d'un microscopi es refereix a la distància més petita entre dos punts petits que es poden distingir clarament en una mostra.
La fórmula de càlcul és: D=0,61 λ／ NA
A la fórmula, D representa la resolució (um); λ És la longitud d'ona de la font de llum (um); NA és l'obertura numèrica (també coneguda com a relació d'obertura) de la lent de l'objectiu.
Segons la fórmula, la resolució d'un microscopi depèn de la longitud d'ona de la font de llum incident i de l'obertura numèrica de l'objectiu coincident. D'això, es pot veure que els mètodes per millorar els microscopis òptics són:
1. Reduir la longitud d'ona de la font de llum.
La llum visible té una longitud d'ona més curta de 390nm. Si s'utilitza llum ultraviolada d'aquesta longitud d'ona com a font de llum d'il·luminació, la resolució del microscopi òptic es pot reduir a 0,2um. Tanmateix, a causa del fet que la majoria dels materials de vidre ordinaris absorbeixen una gran quantitat de llum amb longituds d'ona inferiors a 340 nm, la llum ultraviolada no pot formar imatges clares i brillants després d'una atenuació significativa. Per tant, s'han d'utilitzar materials cars com el quars (que pot transmetre llum ultraviolada fins a 200 nm) i fluorita (que pot transmetre llum ultraviolada fins a 185 nm). A més, els microscopis ultraviolats no es poden observar a ull nu, i fins i tot estan limitats per les mostres observades, juntament amb costos cars. Per tant, aquest mètode per millorar la resolució del microscopi no s'utilitza àmpliament a causa de les seves pròpies limitacions.
2. Augmenteu l'obertura numèrica NA de la lent de l'objectiu
Apertura numèrica NA=n * sin (u)
A la fórmula, n és l'índex de refracció del medi entre la lent objectiu i l'espècimen; U és el mig angle d'obertura de la lent de l'objectiu. Per tant, utilitzar un angle d'obertura més gran o augmentar l'índex de refracció en el disseny òptic s'ha convertit en un mètode comú per millorar la resolució dels microscopis òptics. En general, les lents de baix augment inferiors a 10X utilitzen aire com a mitjà i tenen un índex de refracció d'1, que és un objectiu de tipus sec; El medi d'immersió en aigua és aigua destil·lada, amb un índex de refracció d'1,33; El medi objectiu submergit en oli és quitrà o un altre oli transparent, amb un índex de refracció generalment al voltant d'1,52, que s'aproxima a l'índex de refracció de lents i diapositives de vidre, com ara la lent d'oli 100X d'Olympus. Les lents d'immersió en aigua i les lents d'immersió en oli no només tenen un gran augment, sinó que també milloren la resolució de l'objectiu gràcies a l'ús de mitjans d'índex de refracció alt.
