Що я можу зробити, щоб покращити роздільну здатність свого мікроскопа?
Мікроскоп як одне з основних обладнання для тестування обладнання, і важливим показником для оцінки продуктивності мікроскопа є роздільна здатність. Роздільна здатність означає здатність чітко розрізняти дві маленькі точки або меншу відстань між двома лініями. Людське око саме по собі є мікроскопом, у стандартних умовах освітлення людське око на відстані (міжнародно визнаній 25 см) за роздільною здатністю дорівнює приблизно 1/10 мм. для спостереження двох прямих ліній, завдяки серії прямих ліній можна стимулювати серію нервових клітин, роздільна здатність ока може бути трохи збільшена.
Роздільна здатність людського ока становить лише 1/10 мм, тому людське око не може розрізнити об’єкти, менші за 1/10 мм або ближчі за 1/10 мм від відстані між двома крихітними об’єктами. Отже, від простої макролупи до мікроскопічного спостереження за допомогою оптичного мікроскопа, а потім електронного мікроскопа. Роздільна здатність мікроскопа визначається як менша відстань між двома маленькими точками, які можна чітко розрізнити на зразку. Його формула розрахунку: D=0.61λ / NA
Де: D для роздільної здатності (um); λ для довжини хвилі джерела світла (мкм); NA для числового калібру лінзи об’єктива (також відомого як швидкість дзеркала).
З формули можна отримати роздільну здатність мікроскопа, яка визначається довжиною хвилі джерела падаючого світла та відповідною числовою апертурою лінзи об’єктива. Видно, що метод удосконалення оптичного мікроскопа:
1, зменшіть довжину хвилі джерела світла.
Видиме світло має коротшу довжину хвилі 390нм, якщо довжина хвилі ультрафіолетового світла як джерело освітлення, роздільну здатність оптичного мікроскопа можна зменшити до 0,2 мкм. Але оскільки більшість поширених матеріалів, скло, поглинає велику кількість довжин хвиль 340 нм нижче світла, ультрафіолетове світло через велику кількість ослаблення не може бути сформовано після формування чіткого, яскравого зображення. Тому нам доводиться використовувати кварц (пропускає ультрафіолетове світло лише за 200 нм), флуоресцентний камінь (пропускає ультрафіолетове світло за довжини довжини до 185 нм) та інші дорогі матеріали, а ультрафіолетову мікроскопію неможливо спостерігати неозброєним оком і навіть піддавати обмеження спостережуваних зразків укупі з високою вартістю, тому цей спосіб підвищення роздільної здатності мікроскопа в силу власних обмежень і не знайшов широкого застосування.
2. Збільште числову апертуру NA лінзи об’єктива.
Числова апертура NA=n*sin(u)
де n - показник заломлення середовища між лінзою об'єктива і зразком; u — половинний кут апертури лінзи об'єктива. Таким чином, з оптичної конструкції відповідне використання більшого кута апертури або збільшення показника заломлення стало більш поширеним для покращення роздільної здатності оптичного мікроскопа. Загальний об’єктив із низьким збільшенням, наприклад, у 10 разів нижче його середовища, використовуючи повітря, показник заломлення 1, тобто сухий системний об’єктив; середовище занурення у воду - дистильована вода, її показник заломлення 1,33; Об’єктив, занурений у масло, — це кедрова олія або інша прозора олія, її показник заломлення зазвичай становить близько 1,52, близький до показника заломлення лінзи та предметного скла, наприклад масляного дзеркала Olympus 100X. Водно-імерсійні об’єктиви та масляні об’єктиви не тільки мають високе збільшення, але й покращують роздільну здатність об’єктива завдяки використанню середовища з високим показником заломлення.
