Kaip galima padidinti mikroskopo skiriamąją gebą?
Mikroskopas yra viena iš pagrindinių bandymo įrangos įrenginių, o svarbus rodiklis, leidžiantis įvertinti mikroskopo veikimą, yra skiriamoji geba. Rezoliucija reiškia gebėjimą aiškiai atskirti nedidelį atstumą tarp dviejų mažų taškų arba dviejų linijų. Pati žmogaus akis yra mikroskopas. Standartinio apšvietimo sąlygomis žmogaus akies skiriamoji geba matymo atstumu (tarptautiniu mastu pripažįstama 25 cm) yra apie 1/10 mm. Stebint dvi tiesias linijas, akių skiriamoji geba gali būti pagerinta, nes tiesios linijos gali stimuliuoti daugybę nervinių ląstelių.
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, nuo paprasto makroskopinio didinamojo stiklo atsirado optinis mikroskopas mikroskopiniam stebėjimui, o paskui elektroninis mikroskopas. Mikroskopo skiriamoji geba apibrėžiama kaip mažiausias atstumas tarp dviejų mažų dėmių, kurį galima aiškiai nustatyti bandinyje. Jo skaičiavimo formulė yra tokia: D=0.61λ/NA
Formulėje: D yra skiriamoji geba (um); λ – šviesos šaltinio bangos ilgis (um); NA yra skaitmeninė objektyvo diafragma (taip pat vadinama diafragmos santykiu).
Iš formulės galima gauti, kad mikroskopo skiriamoji geba priklauso nuo krintančios šviesos šaltinio bangos ilgio ir suderinto objektyvo skaitinės diafragmos. Matyti, kad optinio mikroskopo tobulinimo būdas:
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 dažniausiai naudojamų medžiagų stiklas sugeria daug šviesos, kurios bangos ilgis yra mažesnis nei 340 nm, ultravioletinė šviesa po didelio slopinimo negali sudaryti aiškaus ir ryškaus vaizdo. Todėl reikia naudoti brangias medžiagas, tokias kaip kvarcas (kuris gali prasiskverbti per ultravioletinę šviesą net 200 nm) ir fluoritas (kuris gali prasiskverbti per ultravioletinę šviesą net 185 nm), o ultravioletinės šviesos mikroskopas negali būti stebimas plika akimi. ir netgi ribojama stebėjimo imties. Be didelių sąnaudų, šis mikroskopo skiriamosios gebos gerinimo būdas 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 objektyvo objektyvo pusės diafragmos kampas. Todėl tinkamas didesnio diafragmos kampo pritaikymas optinio dizaino požiūriu arba lūžio rodiklio padidinimas tapo įprastu optinio mikroskopo skiriamosios gebos gerinimo metodu. Paprastai mažo didinimo objektyvų, tokių kaip mažesnis nei 10X, terpė yra oras, o lūžio rodiklis yra 1, tai yra, sausas objektyvas; vandens panardinimo terpė yra distiliuotas vanduo, o jo lūžio rodiklis yra 1,33; alyvos imersinio objektyvo lęšio terpė yra kedro aliejus arba kiti skaidrūs aliejai, o jo lūžio rodiklis paprastai yra apie 1,52, o tai artima objektyvo ir stiklelio, pvz., Olympus 100X alyvos lęšio, lūžio rodikliui. Vandens panardinamasis objektyvas ir alyvos imersinis objektyvas turi ne tik didelį padidinimą, bet ir pagerina objektyvo raišką dėl didelio lūžio rodiklio terpės.
