Wie verbessert man die Auflösung des Mikroskops?
Das Mikroskop ist eine der Hauptausrüstungen von Prüfgeräten, und der wichtige Index zur Beurteilung der Leistung des Mikroskops ist die Auflösung. Auflösung bezieht sich auf die Fähigkeit, den kleinen Abstand zwischen zwei kleinen Punkten oder zwei Linien klar zu unterscheiden. Das menschliche Auge selbst ist ein Mikroskop. Unter normalen Lichtverhältnissen beträgt die Auflösung des menschlichen Auges im Sehabstand (international anerkannt 25 cm) etwa 1/10 mm. Für die 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 Objekte, die kleiner als 1/10 mm sind, oder den Abstand zwischen zwei winzigen Objekten, die kleiner als 1/10 mm sind, nicht unterscheiden kann. So entstand aus einer einfachen makroskopischen Lupe ein optisches Mikroskop für mikroskopische Beobachtungen und dann 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 des Objektivs (auch Öffnungsverhältnis genannt).
Aus der Formel ergibt sich, dass die Auflösung des Mikroskops von der Wellenlänge der einfallenden Lichtquelle und der numerischen Apertur des angepassten Objektivs abhängt. 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 Beleuchtungsquelle verwendet wird, kann die Auflösung des optischen Mikroskops auf 0,2 um reduziert werden. Da jedoch das Glas der meisten gebräuchlichen 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 durchlassen kann) und Fluorit (das ultraviolettes Licht von nur 185 nm durchlassen kann) verwendet werden, und das UV-Lichtmikroskop kann nicht mit bloßem Auge beobachtet werden , und sogar die beobachtete Probe. Aufgrund der Beschränkungen des Mikroskops, gekoppelt mit den hohen Kosten, wird dieses Verfahren zur Verbesserung der Auflösung des Mikroskops aufgrund seiner eigenen Beschränkungen nicht weit verbreitet 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 des Objektivs. Aus der Perspektive des optischen Designs ist daher ein geeigneter Einsatz eines größeren Öffnungswinkels oder eine Erhöhung des Brechungsindex ein übliches Verfahren geworden, um die Auflösung eines optischen Mikroskops zu verbessern. Im Allgemeinen ist das Medium einer Objektivlinse mit geringer Vergrößerung, beispielsweise unter 10X, Luft, und ihr Brechungsindex ist 1, d. h. eine trockene Objektivlinse; das Medium zum Eintauchen in Wasser ist destilliertes Wasser und sein Brechungsindex beträgt 1,33; Das Medium des Ölimmersionsobjektivs ist Zedernöl oder anderes transparentes Öl, sein Brechungsindex liegt im Allgemeinen bei etwa 1,52, nahe dem Brechungsindex der Linse und des Glasobjektträgers, wie z. B. der 100X-Öllinse von Olympus. Das Wasserimmersionsobjektiv und das Ölimmersionsobjektiv haben nicht nur eine hohe Vergrößerung, sondern verbessern auch die Auflösung des Objektivs aufgrund der Verwendung von Medien mit hohem Brechungsindex.
