Relació entre la ampliació total i la resolució en la microscòpia d’immersió del petroli
Els objectius dels microscopis utilitzats en la investigació microbiològica solen ser de tres tipus: ampliació baixa (1 {{2 0}} x), augment alta (4 0 x) i ampliació de petroli (100x). També hi ha la paraula "oi" (immersió del petroli) que indica que té la major ampliació entre els tres. Depenent de la ampliació de l'ocular utilitzat, l'objecte que s'inspecciona es pot magnificar 1000-1600 vegades. Quan s’utilitza, la diferència entre una lent d’immersió d’oli i altres objectius és que no hi ha una capa d’aire entre el tobogan de vidre i la lent objectiva, sinó una capa d’oli anomenada sistema d’immersió d’oli. Aquest tipus d’oli sovint s’escull com a oli de cedre de fusta perquè el seu índex de refracció n =1. 52, que és el mateix que el vidre. Quan la llum passa per un portaobjectes de vidre, pot entrar directament a la lent objectiva mitjançant oli de cedre sense refracció. Si el medi entre el tobogan de vidre i la lent objectiva és aire, s’anomena sistema sec. Quan la llum passa pel portaobjectes de vidre, es refracta i es dispersa, i la quantitat de llum que entra a la lent objectiva es redueix òbviament, cosa que redueix la il·luminació del camp de vista. L’ús de miralls d’oli no només augmenta la il·luminació, sinó que també augmenta principalment l’obertura numèrica, ja que l’eficiència d’ampliació d’un microscopi es determina per la seva obertura numèrica. L’anomenada obertura numèrica es refereix al producte de la meitat del sine de l’angle màxim en què es projecta la llum sobre la lent objectiva (coneguda com a angle de lent) multiplicada per l’índex de refracció del medi entre la diapositiva de vidre i la lent objectiva. Es pot expressar amb la fórmula següent: Na=n × sin а а, on na=numèrica aperture; N=Índex de refracció del medi; A=la meitat de l'angle d'incident màxim, és a dir, la meitat de l'angle del mirall. Per tant, com més gran sigui l’angle en què es projecta la llum sobre la lent objectiva, més gran és l’eficiència del microscopi i la mida d’aquest angle depèn del diàmetre i la longitud focal de la lent objectiva. Mentrestant, el límit teòric de A és 90 .. sin90. ＝ Per tant, quan s’utilitza l’aire com a mitjà (N =1), l’obertura numèrica no pot superar 1. Si s’utilitza l’asfalt com a mitjà, a mesura que n augmenta, l’obertura numèrica també augmenta. Si l'angle incident de la llum és de 120o i la meitat del seu sinus és sin60o =0. Quan s'utilitza l'aigua com a mitjà: na =1. 33 × 0. 87=1. 15; Quan s'utilitza l'asfalt com a mitjà: Na =1. 52 × 0. 87=1. 32. La resolució d’un microscopi fa referència a la seva capacitat de distingir la distància mínima entre dos punts. És directament proporcional a l’obertura numèrica de la lent objectiva i inversament proporcional a la longitud d’ona. Per tant, com més gran sigui l’obertura numèrica de la lent objectiva, més curta es pot distingir la longitud d’ona de l’ona de llum, més gran és la resolució del microscopi i, com més clara es distingeixi l’estructura fina de l’objecte.
Per tant, com més gran sigui l’obertura numèrica de la lent objectiva, més curta es pot distingir la longitud d’ona de l’ona de llum, més gran és la resolució del microscopi i, com més clara es distingeixi l’estructura fina de l’objecte. Per tant, una alta resolució significa una petita distància distingible, i aquests dos factors són inversament proporcionals. Algunes persones solen descriure la resolució com la quantitat de micròmetres o nanòmetres que és, cosa que confon la resolució amb la distància de resolució mínima. La resolució d’un microscopi està representada per la distància mínima que es pot resoldre. La distància mínima que pot distingir entre dos punts és λ/2Na, on λ=longitud d'ona de l'ona de llum. La longitud mitjana de l’ona de llum que es pot percebre per l’ull nu és 0. 55 μ m. Si l’obertura numèrica és 0. 65 per a una lent objectiva d’alta potència, pot distingir la distància entre dos punts com 0. Tanmateix, la distància entre dos punts per sota de 0. Només mitjançant una lent objectiva més gran amb una obertura numèrica més gran es pot augmentar la seva resolució. Per exemple, quan s’utilitza un mirall d’oli amb una obertura numèrica d’1,25, la distància mínima entre dos punts que es pot distingir és 0. 55/(2 × 1,25) =0. 22 μ m. Per tant, podem veure que si s’utilitza una lent d’objectiu d’alta potència amb una ampliació de 4 0 (Na =0. 65) i una ocular amb una ampliació de 24 vegades, tot i que la ampliació total és de 96 0 vegades, la distància de resolució mínima és de només 0,42 μ m. Si s’utilitza un mirall d’oli amb una ampliació de 90 vegades (Na {{29}. 25) i s’utilitza una ocular amb una ampliació de 9 vegades, tot i que la ampliació total és 810 vegades, es pot distingir una distància de 0,22 μ m.
