Как улучшить разрешение микроскопа?

Микроскоп является одним из основных элементов инспекционного оборудования, и важным показателем, позволяющим судить о работе микроскопа, является разрешение. Разрешение относится к способности четко различать две маленькие точки или небольшое расстояние между двумя линиями. Человеческий глаз сам по себе является микроскопом. При стандартных условиях освещения разрешающая способность человеческого глаза на фотопическом расстоянии 25 см примерно равна 1/10 мм. При наблюдении двух прямых линий, поскольку прямая линия может стимулировать ряд нервных клеток, разрешающая способность глаза может быть улучшена.

Разрешение человеческого глаза составляет всего 1/10 мм, поэтому человеческий глаз не может различить расстояние между объектом меньше 1/10 мм или двумя крошечными объектами ближе 1/10 мм. Так было от простого макроскопического увеличительного стекла до оптического микроскопа для микроскопических наблюдений, а затем и электронного микроскопа. Определение разрешения микроскопа относится к небольшому расстоянию между двумя маленькими точками, которые можно четко различить на образце. Формула расчета: D=0,61λ/NA, где: D — разрешение (мкм); λ — длина волны источника света (мкм); NA — числовая апертура объектива, также называемая светосилой).

Согласно формуле разрешающая способность микроскопа определяется длиной волны источника падающего света и числовой апертурой согласованного объектива. Видно, что способ усовершенствования оптического микроскопа:

1. Уменьшите длину волны источника света.

Самая короткая длина волны видимого света составляет 390 нм. Если в качестве источника освещения использовать ультрафиолетовый свет с этой длиной волны, разрешающая способность оптического микроскопа может быть снижена до 0,2 мкм. Однако, поскольку большинство обычных стеклянных материалов поглощают большое количество света с длиной волны ниже 340 нм, ультрафиолетовый свет не может формировать четкое и яркое изображение после значительного ослабления. Следовательно, необходимо использовать кварц (который может пропускать ультрафиолетовый свет с длиной волны до 200 нм, флюорит (может пропускать ультрафиолетовый свет с длиной волны до 185 нм и другие дорогостоящие материалы), а ультрафиолетовый микроскоп нельзя наблюдать невооруженным глазом, даже образец Помимо высокой стоимости, этот способ повышения разрешающей способности микроскопа не получил широкого распространения из-за собственных ограничений.

2. Увеличить числовую апертуру объектива.

Числовая апертура NA=n*sin(u, где n — показатель преломления среды между линзой объектива и образцом; u — половина угла апертуры линзы объектива. Следовательно, целесообразно использовать больший угол апертуры. в оптической конструкции.Или увеличение показателя преломления стало распространенным методом улучшения разрешения оптических микроскопов.Как правило, маломощные объективы, такие как 10X или менее, используют воздух в качестве среды с показателем преломления 1, что является сухим объектива; водная иммерсионная среда представляет собой дистиллированную воду с показателем преломления 1,33; среда иммерсионного объектива с маслом представляет собой кедровое масло или другое прозрачное масло, а его показатель преломления обычно составляет около 1,52, что близко к показателю преломления линза и предметное стекло, такие как масляная линза Olympus 100X. Объектив с водной иммерсией и объектив с масляной иммерсией не только имеют большое увеличение, но и благодаря использованию сред с высоким показателем преломления разрешение o объектив улучшен.