Mikroskop çözünürlüğü nasıl geliştirilir?
Mikroskop, inceleme ekipmanının ana ekipmanlarından biridir ve mikroskobun performansını değerlendirmek için önemli bir indeks çözünürlüktür. Çözünürlük, iki küçük noktayı veya iki çizgi arasındaki küçük mesafeleri net bir şekilde ayırt etme yeteneğini ifade eder. İnsan gözünün kendisi bir mikroskoptur. Standart aydınlatma koşullarında, insan gözünün fotopik mesafedeki çözünürlüğü (25 cm uluslararası kabul görmektedir) yaklaşık olarak 1/10 mm'ye eşittir. İki düz çizgiyi görüntülemek için, düz çizgi bir dizi sinir hücresini uyardığından gözün çözünürlüğü de geliştirilebilir.
İnsan gözünün çözünürlüğü yalnızca 1/10 mm'dir, bu nedenle 1/10 mm'den küçük bir nesne ile 1/10 mm'den daha yakın iki küçük nesne arasındaki mesafe insan gözü tarafından ayırt edilemez. Böylece basit makroskobik büyüteçten mikroskobik gözlem için optik mikroskoba ve ardından elektron mikroskobuna kadar ortaya çıktı. Mikroskop çözünürlüğünün tanımı, bir numune üzerinde açıkça çözülebilen iki küçük nokta arasındaki küçük mesafedir. Hesaplama formülü: D=0.61λ/NA
Formülde: D, çözünürlüktür (um); λ, ışık kaynağının dalga boyudur (um); NA, objektif merceğin sayısal açıklığıdır (mercek açıklığı da denir).
Mikroskobun çözünürlüğünün, gelen ışık kaynağının dalga boyu ve eşleşen objektif merceğin sayısal açıklığı tarafından belirlendiği formülden elde edilebilir. Optik mikroskobu geliştirme yönteminin şu şekilde olduğu görülebilir:
1. Işık kaynağının dalga boyunu azaltın.
Görünür ışığın daha kısa dalga boyu 390nm'dir. Bu dalga boyundaki ultraviyole ışık aydınlatma ışık kaynağı olarak kullanılırsa, optik mikroskobun çözünürlüğü 0,2 um'ye düşürülebilir. Bununla birlikte, en yaygın cam malzemeleri 340 nm'nin altındaki dalga boylarında büyük miktarda ışığı emdiğinden, ultraviyole ışık çok fazla zayıflamadan sonra net ve parlak bir görüntü oluşturamaz. Bu nedenle, kuvars (morötesi ışığı 200 nm'ye kadar iletebilen) ve florit (morötesi ışığı 185 nm'ye kadar iletebilen) gibi pahalı malzemelerin kullanılması gerekir ve ultraviyole ışık mikroskopları çıplak gözle gözlemlenemez. gözlemlenen numuneler bile Yüksek maliyetle birleştiğinde sınırlaması, bu nedenle mikroskop çözünürlüğünü iyileştirmenin bu yolu, kendi sınırlamaları nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır.
2. Objektif merceğin sayısal açıklığını NA artırın.
Sayısal açıklık NA=n*sin(u)
Formülde n, objektif lens ile numune arasındaki ortamın kırılma indisidir; u, objektif merceğin yarı açıklık açısıdır. Bu nedenle, optik tasarım açısından, uygun şekilde daha büyük bir açıklık açısı kullanmak veya kırılma indeksini artırmak, bir optik mikroskobun çözünürlüğünü iyileştirmek için yaygın bir yöntem haline geldi. Genel olarak, 10X'in altındaki gibi düşük büyütme oranlı objektif lens, ortam olarak havayı kullanır, kırılma indeksi 1'dir, yani kuru bir objektif lenstir; suya daldırma ortamı damıtılmış sudur ve kırılma indeksi 1.33'tür; yağa batırılmış objektif merceği sedir yağı veya diğer şeffaf yağdır ve kırılma indisi genellikle 1,52 civarındadır, Olympus'un 100X yağlı merceği gibi merceklerin ve cam slaytların kırılma indisine yakındır. Suya daldırma hedefleri ve yağa daldırma hedefleri yalnızca yüksek büyütmeye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek kırılma indeksli ortamların kullanılması nedeniyle hedefin çözünürlüğünü de geliştirir
