Wie kann die Auflösung des Mikroskops erhöht werden?
Das Mikroskop ist eine der Hauptausrüstungen von Prüfgeräten, und der wichtige Index zur Beurteilung der Leistung des Mikroskops ist die Auflösung. Unter Auflösung versteht man die Fähigkeit, den kleinen Abstand zwischen zwei kleinen Punkten oder zwei Linien deutlich zu unterscheiden. Das menschliche Auge selbst ist ein Mikroskop. Unter normalen Lichtbedingungen beträgt die Auflösung des menschlichen Auges im Sehabstand (international anerkannt als 25 cm) etwa 1/10 mm. Bei der Beobachtung zweier gerader Linien kann die Auflösung der Augen verbessert werden, da die geraden Linien eine Reihe von Nervenzellen stimulieren können.
Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt nur 1/10 mm, sodass das menschliche Auge keine Objekte unterscheiden kann, die kleiner als 1/10 mm sind, oder den Abstand zwischen zwei winzigen Objekten, der näher als 1/10 mm ist. So entstand von einer einfachen makroskopischen Lupe ein optisches Mikroskop zur mikroskopischen Beobachtung und schließlich ein Elektronenmikroskop. Die Mikroskopauflösung ist definiert als der kleinste Abstand zwischen zwei kleinen Punkten, der auf einer Probe klar aufgelöst werden kann. Seine Berechnungsformel lautet: D=0.61λ/NA
In der Formel: D ist die Auflösung (um); λ ist die Wellenlänge der Lichtquelle (um); NA ist die numerische Apertur der Objektivlinse (auch Öffnungsverhältnis genannt).
Aus der Formel lässt sich ableiten, dass die Auflösung des Mikroskops von der Wellenlänge der einfallenden Lichtquelle und der numerischen Apertur des passenden Objektivs abhängt. Es ist ersichtlich, dass die Methode zur Verbesserung des optischen Mikroskops:
1. Reduzieren Sie die Wellenlänge der Lichtquelle.
Die kürzere Wellenlänge des sichtbaren Lichts beträgt 390nm. Wenn als Beleuchtungsquelle ultraviolettes Licht dieser Wellenlänge verwendet wird, kann die Auflösung des optischen Mikroskops auf 0,2 µm reduziert werden. Da jedoch das Glas der meisten gängigen Materialien eine große Menge Licht mit einer Wellenlänge unter 340 nm absorbiert, kann das ultraviolette Licht nach einer starken Abschwächung kein klares und helles Bild erzeugen. Daher müssen teure Materialien wie Quarz (das ultraviolettes Licht von nur 200 nm durchlässt) und Fluorit (das ultraviolettes Licht von nur 185 nm durchlässt) verwendet werden, und das UV-Lichtmikroskop kann nicht mit bloßem Auge beobachtet werden , und sogar die beobachtete Probe Aufgrund der Einschränkungen des Mikroskops, gepaart mit den hohen Kosten, wird diese Methode zur Verbesserung der Auflösung des Mikroskops aufgrund ihrer eigenen Einschränkungen nicht häufig verwendet.
2. Erhöhen Sie die numerische Apertur NA der Objektivlinse.
Numerische Apertur NA=n*sin(u)
In der Formel ist n der Brechungsindex des Mediums zwischen der Objektivlinse und der Probe; u ist der halbe Öffnungswinkel der Objektivlinse. Aus Sicht des optischen Designs ist daher die geeignete Verwendung eines größeren Öffnungswinkels oder die Erhöhung des Brechungsindex eine gängige Methode zur Verbesserung der Auflösung eines optischen Mikroskops geworden. Im Allgemeinen ist das Medium einer Objektivlinse mit geringer Vergrößerung, beispielsweise unter dem 10-fachen, Luft, und ihr Brechungsindex beträgt 1, d. h. eine trockene Objektivlinse; das Medium des Eintauchens in Wasser ist destilliertes Wasser und sein Brechungsindex beträgt 1,33; Das Medium der Ölimmersionsobjektivlinse ist Zedernöl oder ein anderes transparentes Öl. Sein Brechungsindex liegt im Allgemeinen bei etwa 1,52 und liegt nahe am Brechungsindex der Linse und des Glasobjektivs, wie z. B. der 100-fachen Öllinse von Olympus. Das Wasserimmersionsobjektiv und das Ölimmersionsobjektiv bieten nicht nur eine hohe Vergrößerung, sondern verbessern durch die Verwendung von Medien mit hohem Brechungsindex auch die Auflösung des Objektivs.
