Mikroskop çözünürlüğü nasıl iyileştirir?

Mikroskop, inceleme ekipmanının ana ekipmanlarından biridir ve mikroskobun performansını değerlendirmek için önemli indeks çözünürlüktür. Çözünürlük, iki küçük noktayı veya iki çizgi arasındaki küçük mesafeyi net bir şekilde ayırt etme yeteneğini ifade eder. İnsan gözünün kendisi bir mikroskoptur. Standart aydınlatma koşulları altında, 25 cm'lik bir fotopik mesafede insan gözünün çözünürlüğü yaklaşık 1/10 mm'ye eşittir. İki düz çizgiyi gözlemlemek için, düz çizgi bir dizi sinir hücresini uyarabileceğinden, gözün çözünürlüğü iyileştirilebilir.

İnsan gözünün çözünürlüğü sadece 1/10 mm'dir, bu nedenle 1/10 mm'den küçük bir nesne veya 1/10 mm'den daha yakın iki küçük nesne arasındaki mesafe insan gözü tarafından ayırt edilemez. Böylece, mikroskobik gözlem için bir optik mikroskoba basit bir makroskopik büyüteç ve sonra bir elektron mikroskobu olmuştur. Mikroskop çözünürlüğünün tanımı, numune üzerinde açıkça ayırt edilebilen iki küçük nokta arasındaki küçük mesafeyi ifade eder. Hesaplama formülü: D=0.61λ/NA'dır, burada: D, çözünürlüktür (um); λ, ışık kaynağının dalga boyudur (um); NA, açıklık oranı olarak da adlandırılan objektif merceğin sayısal açıklığıdır).

Formüle göre, mikroskobun çözünürlüğü, gelen ışık kaynağının dalga boyu ve eşleşen objektif merceğin sayısal açıklığı ile belirlenir. Optik mikroskobu geliştirme yönteminin şu şekilde olduğu görülebilir:

1. Işık kaynağının dalga boyunu azaltın.

Görünür ışığın daha kısa dalga boyu 390 nm'dir. Aydınlatma kaynağı olarak bu dalga boyundaki ultraviyole ışık kullanılırsa, optik mikroskobun çözünürlüğü 0.2um'a düşürülebilir. Bununla birlikte, yaygın olarak kullanılan cam malzemelerin çoğu 340 nm'nin altındaki dalga boylarına sahip büyük miktarda ışığı absorbe ettiğinden, ultraviyole ışık, büyük miktarda zayıflamadan sonra net ve parlak bir görüntü oluşturamaz. Bu nedenle, kuvars (ultraviyole ışığı 200 nm'ye kadar iletebilen, florit (185nm kadar düşük ultraviyole ışığı iletebilen ve diğer pahalı malzemeler) kullanılmalıdır ve ultraviyole mikroskobu çıplak gözle, hatta numune bile gözlemlenemez. Yüksek maliyetine ek olarak, mikroskobun çözünürlüğünü iyileştirmeye yönelik bu yöntem, kendi sınırlamaları nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır.

2. Objektif merceğin sayısal açıklığını NA artırın.

Sayısal açıklık NA=n*sin(u, burada n, objektif merceği ile numune arasındaki ortamın kırılma indisidir; u, objektif merceğinin açıklık açısının yarısıdır. Bu nedenle, uygun şekilde daha büyük bir açıklık açısı kullanılmalıdır. Optik tasarımda veya kırılma indisinin arttırılması, optik mikroskopların çözünürlüğünü iyileştirmek için yaygın bir yöntem haline gelmiştir.Genellikle, 10X veya daha az gibi düşük güçlü hedefler, ortam olarak, kırılma indisi 1 olan, kuru olan havayı kullanır. objektif lens; suya daldırma ortamı, kırılma indisi 1.33 olan damıtılmış sudur; Yağa daldırma objektif lensinin ortamı, sedir yağı veya diğer şeffaf yağdır ve kırılma indisi, genellikle kırılma indisine yakın olan yaklaşık 1.52'dir. Olympus 100X yağlı lens gibi lens ve cam slayt Suya daldırma objektif lens ve yağa daldırma objektif lens sadece yüksek büyütmeye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek kırılma indeksli ortamın kullanılması nedeniyle, o çözünürlüğün objektif lens geliştirildi.