Bagaimana untuk meningkatkan resolusi mikroskop?
Mikroskop adalah salah satu peralatan utama untuk menguji peralatan, dan penunjuk penting untuk menilai prestasi mikroskop ialah resolusi. Resolusi merujuk kepada keupayaan untuk membezakan dengan jelas antara dua titik kecil atau jarak yang lebih kecil antara dua garis. Mata manusia itu sendiri adalah mikroskop, dan di bawah keadaan pencahayaan standard, resolusi mata manusia pada jarak terang (diiktiraf secara antarabangsa sebagai 25cm) adalah lebih kurang 1/10mm. Untuk memerhati dua garis lurus, resolusi mata boleh diperbaiki dengan merangsang satu siri sel saraf.
Resolusi mata manusia hanya 1/10mm, jadi jarak antara objek yang lebih kecil daripada 1/10mm atau dua objek kecil yang lebih dekat daripada 1/10mm tidak dapat dibezakan oleh mata manusia. Jadi telah berlaku peralihan daripada pembesar makroskopik mudah kepada mikroskop optik pemerhatian mikroskopik, diikuti oleh mikroskop elektron. Definisi resolusi mikroskop merujuk kepada jarak yang lebih kecil antara dua titik kecil yang boleh dibezakan dengan jelas pada spesimen.
Formula pengiraan ialah: D=0.61 λ／ NA
Dalam formula, D mewakili resolusi (um); λ Merupakan panjang gelombang sumber cahaya (um); NA ialah apertur berangka (juga dikenali sebagai nisbah apertur) bagi kanta objektif.
Menurut formula, resolusi mikroskop bergantung pada panjang gelombang sumber cahaya kejadian dan apertur berangka objektif yang dipadankan. Daripada ini, dapat dilihat bahawa kaedah untuk memperbaiki mikroskop optik adalah:
1. Kurangkan panjang gelombang sumber cahaya.
Cahaya yang boleh dilihat mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek iaitu 390nm. Jika cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang ini digunakan sebagai sumber cahaya pencahayaan, resolusi mikroskop optik boleh dikurangkan kepada 0.2um. Walau bagaimanapun, disebabkan fakta bahawa kebanyakan bahan kaca biasa menyerap sejumlah besar cahaya dengan panjang gelombang di bawah 340nm, cahaya ultraungu tidak dapat membentuk imej yang jelas dan terang selepas pengecilan yang ketara. Oleh itu, bahan mahal seperti kuarza (yang boleh menghantar sehingga 200nm cahaya ultraviolet) dan fluorit (yang boleh menghantar sehingga 185nm cahaya ultraviolet) perlu digunakan. Selain itu, mikroskop ultraungu tidak boleh diperhatikan dengan mata kasar, malah dihadkan oleh sampel yang diperhatikan, ditambah pula dengan kos yang mahal. Oleh itu, kaedah meningkatkan resolusi mikroskop ini tidak digunakan secara meluas kerana batasannya sendiri.
2. Tingkatkan apertur berangka NA bagi kanta objektif
Bukaan berangka NA=n * sin (u)
Dalam formula, n ialah indeks biasan medium antara kanta objektif dan spesimen; U ialah separuh sudut bukaan bagi kanta objektif. Oleh itu, menggunakan sudut apertur yang lebih besar atau meningkatkan indeks biasan dalam reka bentuk optik telah menjadi kaedah biasa untuk meningkatkan resolusi mikroskop optik. Secara amnya, kanta pembesaran rendah di bawah 10X menggunakan udara sebagai medium dan mempunyai indeks biasan 1, iaitu objektif jenis kering; Medium rendaman air ialah air suling, dengan indeks biasan 1.33; Medium objektif terendam minyak ialah tar atau minyak lutsinar lain, dengan indeks biasan secara amnya sekitar 1.52, yang hampir dengan indeks biasan kanta dan slaid kaca, seperti kanta minyak 100X Olympus. Kanta rendaman air dan kanta rendaman minyak bukan sahaja mempunyai pembesaran tinggi, tetapi juga meningkatkan resolusi objektif kerana penggunaan media indeks biasan yang tinggi.
