Beziehung zwischen Gesamtvergrößerung und Auflösung in der Öleintauchmikroskopie
Die Ziele der in mikrobiologischen Forschung verwendeten Mikroskope sind normalerweise drei Typen: niedrige Vergrößerung (1 {{2 0}} x), hohe Vergrößerung (4 0 x) und Ölvergrößerung (100x). Es gibt auch das Wort 'oi' (Öleintauchen), das darauf hinweist, dass es die höchste Vergrößerung unter den drei aufweist. Abhängig von der Vergrößerung des verwendeten Okulars kann das zu untersuchende Objekt 1000-1600 -Faden vergrößert werden. Im Gebrauch besteht der Unterschied zwischen einer Öleintauchlinse und anderen Zielen darin, dass es keine Luftschicht zwischen dem Glasrutschen und der objektiven Linse gibt, sondern eine Ölschicht, die als Öleintauchsystem bezeichnet wird. Diese Art von Öl wird häufig als Zedernholzöl ausgewählt, da der Brechungsindex n =1. 52, der das gleiche ist wie Glas. Wenn Licht durch einen Glasrutschen verläuft, kann es ohne Brechung direkt die objektive Linse durch Zedernöl eingeben. Wenn das Medium zwischen dem Glasrutschen und der objektiven Linse Luft ist, wird es als trockenes System bezeichnet. Wenn Licht durch den Glasrutschen verläuft, wird es gebrochen und verstreut, und die Lichtmenge, die in die objektive Linse eindringt, wird offensichtlich reduziert, was die Beleuchtung des Sichtfeldes verringert. Die Verwendung von Ölspiegeln erhöht nicht nur die Beleuchtung, sondern erhöht auch hauptsächlich die numerische Apertur, da die Vergrößerungseffizienz eines Mikroskops durch ihre numerische Apertur bestimmt wird. Die sogenannte numerische Blende bezieht sich auf das Produkt der Hälfte des Sinus des maximalen Winkels, in dem Licht auf die objektive Linse projiziert wird (bekannt als Objektivwinkel), multipliziert mit dem Brechungsindex des Mediums zwischen dem Glasrutschen und der objektiven Linse. Es kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden: na=n × sin а, wobei na=numerische Apertur; N=Brechungsindex des Mediums; A=Die Hälfte des maximalen Inhaltswinkels, dh die Hälfte des Spiegelwinkels. Je größer der Winkel, in dem Licht auf die objektive Linse projiziert wird, desto größer ist die Effizienz des Mikroskops und die Größe dieses Winkels vom Durchmesser und der Brennweite der objektiven Linse. In der Zwischenzeit beträgt die theoretische Grenze von a 90 .. sin90. Wenn der Incident -Lichtwinkel 120o ist und die Hälfte seiner Sinus sin60o =0. 87 ist, dann: Wenn sie Luft als Medium verwenden: na =1 × 0. {87=0. 87; Bei Verwendung von Wasser als Medium: Na =1. 33 × 0. 87=1. 15; Bei Verwendung von Asphalt als Medium: Na =1. 52 × 0. 87=1. 32. Die Auflösung eines Mikroskops bezieht sich auf seine Fähigkeit, den Mindestabstand zwischen zwei Punkten zu unterscheiden. Es ist direkt proportional zur numerischen Apertur der objektiven Linse und umgekehrt proportional zur Wellenlängenlänge. Je größer die numerische Apertur der objektiven Linse ist, desto kürzer die Wellenlänge der Lichtwelle, desto größer ist die Auflösung des Mikroskops und desto klarer kann die feine Struktur des geprüften Objekts unterschieden werden.
Je größer die numerische Apertur der objektiven Linse ist, desto kürzer die Wellenlänge der Lichtwelle, desto größer ist die Auflösung des Mikroskops und desto klarer kann die feine Struktur des geprüften Objekts unterschieden werden. Eine hohe Auflösung bedeutet daher einen kleinen unterscheidbaren Abstand, und diese beiden Faktoren sind umgekehrt proportional. Einige Menschen beschreiben die Auflösung normalerweise als wie viele Mikrometer oder Nanometer es ist, was die Auflösung tatsächlich mit der Mindestauflösungstrecke verwechselt. Die Auflösung eines Mikroskops wird durch den Mindestabstand dargestellt, der aufgelöst werden kann. Der minimale Abstand, der zwischen zwei Punkten unterscheiden kann, ist λ/2na, wobei λ=Wellenlänge der Lichtwelle. Die durchschnittliche Länge der Lichtwelle, die durch das bloße Auge wahrgenommen werden kann, ist 0. 55 μm. Wenn die numerische Apertur 0. 65 für eine hohe Objektivlinse ist, kann es den Abstand zwischen zwei Punkten als 0. 42 μm unterscheiden. Der Abstand zwischen zwei Punkten unter 0. 42 μm kann jedoch nicht unterschieden werden, selbst wenn ein größeres Augenhaut verwendet wird, um die Gesamtvergrößerung des Mikroskops zu erhöhen. Nur durch Verwendung einer größeren objektiven Linse mit einer größeren numerischen Blende kann ihre Auflösung erhöht werden. Wenn beispielsweise ein Ölspiegel mit einer numerischen Apertur von 1,25 verwendet wird, beträgt der minimale Abstand zwischen zwei Punkten, die unterschieden werden können, 0. 55/(2 × 1,25) =0. 22 μm. Daher können wir sehen, dass, wenn eine Hochleistungs-Objektivlinse mit einer Vergrößerung von 4 0 Zeiten (Na =0}. 65) und ein Okular mit einer Vergrößerung von 24-mal verwendet wird, obwohl die Gesamtvergrößerung 96 0 -Fachen beträgt. Die minimale Auflösung ist nur 0,42 μm. Wenn ein Ölspiegel mit einer Vergrößerung von 90 -mal (na =1. 25) und ein Okular mit einer Vergrößerung von 9 -mal verwendet werden, obwohl die Gesamtvergrößerung 810 -mal beträgt, kann ein Abstand von 0,22 μ m unterschieden werden.
