Kaip galima pagerinti mikroskopo skiriamąją gebą?
Mikroskopas yra viena iš pagrindinių įrangos testavimo įrangai, o svarbus rodiklis, leidžiantis įvertinti mikroskopo veikimą, yra skiriamoji geba. Rezoliucija reiškia gebėjimą aiškiai atskirti mažesnį atstumą tarp dviejų mažų taškų arba dviejų linijų. Pati žmogaus akis yra mikroskopas. Standartinio apšvietimo sąlygomis žmogaus akies skiriamoji geba fotopiniu atstumu (tarptautiniu mastu pripažįstama 25 cm) yra maždaug 1/10 mm. Stebint dvi tiesias linijas, kadangi tiesios linijos gali stimuliuoti eilę nervinių ląstelių, galima pagerinti akių skiriamąją gebą.
Žmogaus akies skiriamoji geba yra tik 1/10 mm, todėl žmogaus akis negali atskirti mažesnių nei 1/10 mm objektų arba atstumo tarp dviejų mažų objektų, arčiau nei 1/10 mm. Taigi buvo paprasti makroskopiniai didinamieji stiklai, optiniai mikroskopai mikroskopiniam stebėjimui, o paskui elektroniniai mikroskopai. Mikroskopo skiriamoji geba apibrėžiama kaip mažesnis atstumas tarp dviejų mažų mėginio taškų, kuriuos galima aiškiai atskirti. Skaičiavimo formulė yra tokia: D=0.61λ/NA
Formulėje: D yra skiriamoji geba (um); λ – šviesos šaltinio bangos ilgis (um); NA yra skaitinė objektyvo diafragma (taip pat vadinama objektyvo diafragmos santykiu).
Iš formulės galima gauti, kad mikroskopo skiriamąją gebą lemia krintančios šviesos šaltinio bangos ilgis ir atitinkamo objektyvo skaitinė diafragma. Iš to matyti, kad optinės mikroskopijos tobulinimo metodai:
1. Sumažinkite šviesos šaltinio bangos ilgį.
Trumpesnis matomos šviesos bangos ilgis yra 39{1}}nm. Jei kaip apšvietimo šaltinis naudojama tokio bangos ilgio ultravioletinė šviesa, optinio mikroskopo skiriamoji geba gali būti sumažinta iki 0,2 um. Tačiau kadangi dauguma įprastų stiklo medžiagų sugeria daug šviesos, kurios bangos ilgis yra mažesnis nei 340 nm, ultravioletinė šviesa negali sukurti aiškaus ir ryškaus vaizdo po didelio slopinimo. Todėl reikia naudoti brangias medžiagas, tokias kaip kvarcas (galintis perduoti net 200 nm ultravioletinę šviesą) ir fluoritą (galintis perduoti net 185 nm ultravioletinę šviesą), o ultravioletinių spindulių mikroskopų negalima stebėti plika akimi, net ir mėginių stebėjimas. Kartu su didelėmis sąnaudomis šis mikroskopo skiriamosios gebos gerinimo metodas nėra plačiai naudojamas dėl savo apribojimų.
2. Padidinkite objektyvo objektyvo skaitmeninę diafragmą NA.
Skaitinė diafragma NA=n*sin(u)
Formulėje n yra terpės tarp objektyvo lęšio ir bandinio lūžio rodiklis; u yra pusė objektyvo diafragmos kampo. Todėl tinkamas didesnio diafragmos kampo pritaikymas optiniam dizainui arba lūžio rodiklio padidinimas tapo įprastu metodu, kaip pagerinti optinių mikroskopų skiriamąją gebą. Paprastai mažo didinimo objektyvų, pvz., mažesnių nei 10X, terpė yra oras, kurio lūžio rodiklis yra 1, tai yra, sausos sistemos objektyvas; vandens panardinimo terpė yra distiliuotas vanduo, kurio lūžio rodiklis yra 1,33; alyvos imersinio objektyvo terpė yra kedro aliejus arba kitas skaidrus aliejus, kurio vidutinis lūžio rodiklis. Maždaug 1,52 jis yra artimas lęšių ir stiklelių, pvz., „Olympus 100X“ alyvos lęšių, lūžio rodikliui. Vandens panardinamieji objektyvai ir panardinamieji į aliejų objektyvai turi ne tik didelį padidinimą, bet ir naudoja aukštą lūžio rodiklį, kad pagerintų objektyvo lęšio skiriamąją gebą.
