Mikroskobun çözünürlüğü nasıl geliştirilir?
Mikroskop, test ekipmanının ana ekipmanlarından biridir ve mikroskobun performansını değerlendirmek için önemli bir indeks çözünürlüktür. Çözünürlük, iki küçük nokta veya iki çizgi arasındaki küçük mesafeyi net bir şekilde ayırt etme yeteneğini ifade eder. İnsan gözünün kendisi bir mikroskoptur. Standart aydınlatma koşullarında, insan gözünün görüş mesafesindeki çözünürlüğü (uluslararası olarak 25 cm olarak kabul edilmektedir) yaklaşık 1/10 mm'dir. İki düz çizgiyi gözlemlemek için, düz çizgiler bir dizi sinir hücresini uyarabileceğinden, gözlerin çözünürlüğü iyileştirilebilir.
İnsan gözünün çözünürlüğü yalnızca 1/10 mm'dir, bu nedenle insan gözü 1/10 mm'den küçük nesneleri veya 1/10 mm'den daha yakın iki küçük nesne arasındaki mesafeyi ayırt edemez. Böylece basit bir makroskobik büyüteçten mikroskobik gözlem için bir optik mikroskoba ve ardından bir elektron mikroskobuna kadar ortaya çıktı. Mikroskop çözünürlüğü, bir numune üzerinde net bir şekilde çözülebilen iki küçük nokta arasındaki en küçük mesafe olarak tanımlanır. Hesaplama formülü: D=0.61λ/NA
Formülde: D, çözünürlüktür (um); λ, ışık kaynağının dalga boyudur (um); NA, objektif merceğin sayısal açıklığıdır (apertür oranı olarak da adlandırılır).
Mikroskobun çözünürlüğünün gelen ışık kaynağının dalga boyuna ve eşleşen objektif merceğin sayısal açıklığına bağlı olduğu 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 kaynağı olarak kullanılırsa, optik mikroskobun çözünürlüğü 0,2 um'ye düşürülebilir. Bununla birlikte, en yaygın malzemelerin camı, dalga boyu 340nm'nin altında olan büyük miktarda ışığı emdiğinden, ultraviyole ışık büyük miktarda zayıflamadan sonra net ve parlak bir görüntü oluşturamaz. Bu nedenle, kuvars (200nm kadar düşük ultraviyole ışıktan geçebilen) ve florit (185 nm kadar düşük ultraviyole ışıktan geçebilen) gibi pahalı malzemelerin kullanılması gerekir ve ultraviyole ışık mikroskobu çıplak gözle gözlemlenemez. , ve hatta gözlenen numune Mikroskobun sınırlamaları ve yüksek maliyeti nedeniyle, mikroskobun çözünürlüğünü iyileştirmeye yönelik bu yöntem, 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 açısının benimsenmesi veya kırılma indeksinin arttırılması, bir optik mikroskobun çözünürlüğünü iyileştirmek için yaygın bir yöntem haline gelmiştir. Genel olarak, 10X'in altındaki gibi düşük büyütmeli objektif merceğin ortamı havadır ve kırılma indeksi 1'dir, yani kuru objektif merceğidir; suya daldırma ortamı damıtılmış sudur ve kırılma indeksi 1.33'tür; yağa batırılmış objektif merceğinin ortamı sedir yağı veya diğer şeffaf yağdır, kırılma indeksi genel olarak 1.52 civarındadır ve Olympus'un 100X yağ merceği gibi merceğin ve cam slaydın kırılma indisine yakındır. Suya daldırmalı objektif merceği ve yağa daldırmalı objektif merceği yalnızca yüksek büyütmeye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek kırılma indeksli ortamın kullanılması nedeniyle objektif merceğin çözünürlüğünü de geliştirir.
