Der Grundaufbau eines Mikroskops und die Funktionsweise einer Öllinse
Moderne allgemeine optische Mikroskope verwenden ein System aus zwei Linsen, einem Okular und einer Objektivlinse, um das Bild zu vergrößern, und werden oft als zusammengesetzte Mikroskope bezeichnet. Sie bestehen aus zwei Hauptteilen: der mechanischen Vorrichtung und dem optischen System. Im optischen System des Mikroskops ist die Leistung der Objektivlinse am kritischsten, da sie die Auflösung des Mikroskops direkt beeinflusst. Unter den verschiedenen Arten von Objektivlinsen, die üblicherweise in allgemeinen optischen Mikroskopen verwendet werden, hat die Öllinse die größte Vergrößerung und ist für die mikrobiologische Forschung am wichtigsten. Im Vergleich zu anderen Objektivlinsen ist die Verwendung von Öllinsen spezieller, Sie müssen einen Tropfen Spiegelöl zwischen Objektträger und Linse geben, was hauptsächlich auf die folgenden zwei Aspekte zurückzuführen ist:
1. Erhöhen Sie die Helligkeit der Beleuchtung mit einem Ölspiegel auf bis zu 100 Χ. Bei einer so großen Vergrößerung hat eine Linse eine sehr kurze Brennweite und einen sehr kleinen Durchmesser, aber die erforderliche Lichtintensität ist am größten. Wenn das Objekt vom Objektträger durch das Licht transportiert wird, kann aufgrund der unterschiedlichen Dichte des Mediums (vom Objektträger in die Luft und dann in die Linse) ein Teil des Lichts aufgrund von Brechung oder Totalreflexion nicht in die Linse gelangen. Bei Verwendung eines Ölspiegels wird das Bild des Objekts aufgrund der geringeren Lichtmenge unscharf. Um also keinen Lichtverlust zu verursachen, muss bei Verwendung eines Ölspiegels zwischen dem Ölspiegel und dem Objektträger ein Glas mit einem Brechungsindex (n=1.55) hinzugefügt werden, der dem eines Ölspiegels ähnelt (normalerweise wird Zedernöl verwendet, dessen Brechungsindex n=1.52 beträgt).
2. Erhöhen Sie die Auflösung des Mikroskops. Die Auflösung oder das Auflösungsvermögen eines Mikroskops ist die Fähigkeit des Mikroskops, den Mindestabstand zwischen zwei Punkten zu erkennen. Aus physikalischer Sicht wird die Auflösung eines optischen Mikroskops durch Interferenzphänomene und die Leistung des verwendeten Objektivs begrenzt. Das Auflösungsvermögen D lässt sich wie folgt ausdrücken: D=λ/2N.A, wobei λ=Wellenlänge der Lichtwelle; NA=numerischer Aperturwert des Objektivs. Eine Lichtquelle eines optischen Mikroskops ist jenseits des Wellenlängenbereichs des sichtbaren Lichts (0.4 - 0.7 μ m) nicht möglich, während der numerische Aperturwert vom Öffnungswinkel des Spiegels des Objektivs und dem Brechungsindex des Mediums zwischen Objektträger und Linse abhängt und sich wie folgt ausdrücken lässt: NA=n × sin, wobei die Hälfte des maximalen Einfallswinkels des Lichts ist. Dies hängt vom Durchmesser und der Brennweite der Objektivlinse ab. In der Praxis kann das Maximum im Allgemeinen nur 12 13 O erreichen, und n ist der Brechungsindex des Mediums. Da der Brechungsindex von Zedernöl (1,52) höher ist als der Brechungsindex von Luft und Wasser (1,22 bzw. 1,33), kann Zedernöl als Linse zwischen dem Ölspiegel und dem Medium eine numerische Apertur erreichen (NA liegt im Allgemeinen zwischen 1,17 und 4), die höher ist als bei Linsen mit geringer Vergrößerung und bei Linsen mit hoher Vergrößerung, z. B. Trockenspiegeln (NA liegt unter 1,23). Wenn die durchschnittliche Wellenlänge des sichtbaren Lichts 0,55 μm beträgt, kann eine stark vergrößernde Linse mit einer numerischen Apertur von 0,65 nur Objekte in einer Entfernung von nicht weniger als 0,4 μm unterscheiden, während die Auflösung eines Ölspiegels etwa 0,2 μm betragen kann.
