Wie kann die Auflösung des Mikroskops verbessert werden?
Das Mikroskop ist eine der Hauptausrüstungen von Inspektionsgeräten, und der wichtige Index zur Beurteilung der Leistung des Mikroskops ist die Auflösung. Auflösung bezieht sich auf die Fähigkeit, zwei kleine Punkte oder kleine Abstände zwischen zwei Linien klar zu unterscheiden. Das menschliche Auge selbst ist ein Mikroskop. Unter normalen Lichtverhältnissen beträgt die Auflösung des menschlichen Auges im photopischen Abstand (international anerkannt 25 cm) etwa 1/10 mm. Auch beim Sehen von zwei Geraden kann das Auflösungsvermögen des Auges verbessert werden, da die Gerade eine Reihe von Nervenzellen stimuliert.
Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt nur 1/10 mm, sodass der Abstand zwischen einem Objekt, das kleiner als 1/10 mm ist, oder zwei winzigen Objekten, die näher als 1/10 mm sind, vom menschlichen Auge nicht unterschieden werden kann. So entstand von der einfachen makroskopischen Lupe zum optischen Mikroskop für die mikroskopische Beobachtung und dann zum Elektronenmikroskop. Die Definition der Mikroskopauflösung ist der kleine Abstand zwischen zwei kleinen Punkten, die auf einer Probe klar aufgelöst werden können. 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 (auch Linsenapertur genannt) der Objektivlinse.
Aus der Formel lässt sich entnehmen, dass die Auflösung des Mikroskops durch die Wellenlänge der einfallenden Lichtquelle und die numerische Apertur des angepassten Objektivs bestimmt wird. Es ist ersichtlich, dass das Verfahren zur Verbesserung des optischen Mikroskops:
1. Reduzieren Sie die Wellenlänge der Lichtquelle.
Die kürzere Wellenlänge des sichtbaren Lichts beträgt 390nm. Wenn ultraviolettes Licht dieser Wellenlänge als Beleuchtungslichtquelle verwendet wird, kann die Auflösung des optischen Mikroskops auf 0,2 um reduziert werden. Da jedoch die meisten gängigen Glasmaterialien eine große Menge Licht mit Wellenlängen unter 340 nm absorbieren, kann ultraviolettes Licht nach starker Dämpfung kein klares und helles Bild erzeugen. Daher müssen teure Materialien wie Quarz (das ultraviolettes Licht bis zu 200 nm durchlassen kann) und Fluorit (das ultraviolettes Licht bis zu 185 nm durchlassen kann) verwendet werden, und UV-Lichtmikroskope können nicht mit bloßem Auge beobachtet werden. sogar die beobachteten Proben Die Einschränkung von , verbunden mit den hohen Kosten, so dass diese Methode zur Verbesserung der Mikroskopauflösung aufgrund ihrer eigenen Einschränkungen nicht weit verbreitet ist.
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 des Objektivs. Aus Sicht des optischen Designs ist daher die geeignete Verwendung eines größeren Öffnungswinkels oder die Erhöhung des Brechungsindex ein übliches Verfahren geworden, um die Auflösung eines optischen Mikroskops zu verbessern. Im Allgemeinen verwendet eine Objektivlinse mit geringer Vergrößerung, beispielsweise unter 10X, Luft als Medium mit einem Brechungsindex von 1, d. h. eine trockene Objektivlinse; das Wasserimmersionsmedium ist destilliertes Wasser und sein Brechungsindex beträgt 1,33; Das Ölimmersionsobjektiv besteht aus Zedernöl oder einem anderen transparenten Öl, und sein Brechungsindex liegt im Allgemeinen bei etwa 1,52, er liegt nahe am Brechungsindex von Linsen und Objektträgern aus Glas, wie z. B. der 100X-Öllinse von Olympus. Wasserimmersionsobjektive und Ölimmersionsobjektive haben nicht nur eine hohe Vergrößerung, sondern verbessern auch die Auflösung des Objektivs durch die Verwendung von Medien mit hohem Brechungsindex
