Mikroskobun çözünürlüğü nasıl geliştirilebilir?
Mikroskop, test ekipmanının ana ekipmanlarından biridir ve mikroskobun performansını değerlendirmede önemli bir gösterge çözünürlüktür. Çözünürlük, iki küçük nokta veya iki çizgi arasındaki daha küçük mesafeyi açıkça ayırt etme yeteneğini ifade eder. İnsan gözünün kendisi bir mikroskoptur. Standart aydınlatma koşullarında insan gözünün fotopik mesafedeki (uluslararası olarak 25 cm olarak kabul edilmektedir) çözünürlüğü yaklaşık olarak 1/10 mm'ye eşittir. İki düz çizgiyi gözlemlemek için, düz çizgiler bir dizi sinir hücresini uyarabildiğinden gözlerin çözünürlüğü iyileştirilebilir.
İnsan gözünün çözünürlüğü yalnızca 1/10 mm'dir, dolayısıyla insan gözü 1/10 mm'den küçük nesneleri veya 1/10 mm'den daha yakın iki küçük nesne arasındaki mesafeyi ayırt edemez. Yani basit makroskobik büyüteçler, mikroskobik gözlem için optik mikroskoplar ve ardından elektron mikroskopları vardı. Mikroskobun çözünürlüğü, bir numune üzerindeki açıkça ayırt edilebilen iki küçük nokta arasındaki daha küçük mesafe olarak tanımlanır. Hesaplama formülü şöyledir: D=0.61λ/NA
Formülde: D çözünürlüktür (um); λ ışık kaynağının dalga boyudur (um); NA, objektif merceğin sayısal açıklığıdır (aynı zamanda mercek açıklığı oranı da denir).
Mikroskobun çözünürlüğünün, gelen ışık kaynağının dalga boyu ve eşleşen objektif merceğin sayısal açıklığı tarafından belirlendiği formülden elde edilebilir. Bundan optik mikroskopiyi geliştirmeye yönelik yöntemlerin olduğu görülebilir:
1. Işık kaynağının dalga boyunu azaltın.
Görünür ışığın daha kısa dalga boyu 390nm'dir. Aydınlatma kaynağı olarak bu dalga boyundaki ultraviyole ışık kullanılırsa optik mikroskobun çözünürlüğü 0,2um'a düşürülebilir. Ancak sıradan cam malzemelerin çoğu, dalga boyları 340 nm'nin altında olan ışığın büyük bir kısmını emdiğinden, ultraviyole ışık, büyük miktarda zayıflamanın ardından net ve parlak bir görüntü oluşturamaz. Bu nedenle, kuvars (200 nm'ye kadar düşük ultraviyole ışık iletebilen) ve florit (185 nm'ye kadar düşük ultraviyole ışık iletebilen) gibi pahalı malzemelerin kullanılması gerekir ve ultraviyole ışık mikroskopları, altında bile çıplak gözle gözlemlenemez. örneklerin gözlemlenmesi. Yüksek maliyetle birleştiğinde, mikroskop çözünürlüğünü iyileştirmeye yönelik bu yöntem, kendi sınırlamaları nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır.
2. Objektif merceğin NA sayısal açıklığını artırın.
Sayısal açıklık NA=n*sin(u)
Formülde n, objektif mercek ile numune arasındaki ortamın kırılma indisidir; u objektif merceğin yarım açıklık açısıdır. Bu nedenle, optik tasarımda uygun şekilde daha büyük bir açıklık açısının benimsenmesi veya kırılma indisinin arttırılması, optik mikroskopların çözünürlüğünü iyileştirmek için yaygın bir yöntem haline gelmiştir. Genellikle 10X'in altındakiler gibi düşük büyütmeli objektif lenslerin ortamı, kırılma indisi 1 olan hava, yani kuru sistem objektif lensidir; suya batırma ortamı, kırılma indisi 1,33 olan damıtılmış sudur; Yağa batırılmış objektif merceğinin ortamı, ortalama kırılma indisine sahip sedir yağı veya diğer şeffaf yağdır. 1,52 civarında, Olympus'un 100X yağlı lensi gibi lenslerin ve cam slaytların kırılma indeksine yakındır. Suya daldırmalı objektifler ve yağa daldırmalı objektifler yalnızca yüksek büyütmeye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda objektif merceğin çözünürlüğünü iyileştirmek için yüksek kırılma indeksli ortamlar kullanır.
