Bagaimana untuk meningkatkan resolusi mikroskop?
Mikroskop adalah salah satu peralatan utama peralatan pemeriksaan, dan indeks penting untuk menilai prestasi mikroskop ialah resolusi. Resolusi merujuk kepada keupayaan untuk membezakan dengan jelas dua titik kecil atau jarak kecil antara dua garisan. Mata manusia itu sendiri adalah mikroskop. Di bawah keadaan pencahayaan standard, resolusi mata manusia pada jarak fotopik (25cm diiktiraf di peringkat antarabangsa) adalah lebih kurang sama dengan 1/10mm. Untuk melihat dua garis lurus, resolusi mata juga boleh dipertingkatkan kerana garis lurus merangsang 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. Oleh itu, muncul dari kaca pembesar makroskopik mudah kepada mikroskop optik untuk pemerhatian mikroskopik, dan kemudian mikroskop elektron. Definisi resolusi mikroskop ialah jarak kecil antara dua titik kecil yang boleh diselesaikan dengan jelas pada spesimen. Formula pengiraannya ialah: D=0.61λ/NA
Dalam formula: D ialah resolusi (um); λ ialah panjang gelombang sumber cahaya (um); NA ialah apertur berangka (juga dipanggil bukaan lensa) bagi kanta objektif.
Ia boleh didapati daripada formula bahawa resolusi mikroskop ditentukan oleh panjang gelombang sumber cahaya kejadian dan apertur berangka bagi kanta objektif yang dipadankan. Ia boleh dilihat bahawa kaedah memperbaiki mikroskop optik:
1. Kurangkan panjang gelombang sumber cahaya.
Panjang gelombang cahaya nampak yang lebih pendek ialah 390nm. Jika cahaya ultraungu panjang gelombang ini digunakan sebagai sumber cahaya pencahayaan, resolusi mikroskop optik boleh dikurangkan kepada 0.2um. Walau bagaimanapun, kerana kebanyakan bahan kaca biasa menyerap sejumlah besar cahaya dengan panjang gelombang di bawah 340 nm, cahaya ultraungu tidak dapat membentuk imej yang jelas dan terang selepas banyak pengecilan. Oleh itu, bahan mahal seperti kuarza (yang boleh menghantar cahaya ultraviolet serendah 200 nm) dan fluorit (yang boleh menghantar cahaya ultraviolet serendah 185 nm) perlu digunakan, dan mikroskop cahaya ultraungu tidak boleh diperhatikan dengan mata kasar, walaupun sampel yang diperhatikan Had , ditambah dengan kos yang tinggi, jadi cara ini untuk meningkatkan resolusi mikroskop 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, dari perspektif reka bentuk optik, dengan sewajarnya menggunakan sudut apertur yang lebih besar, atau meningkatkan indeks biasan, telah menjadi kaedah biasa untuk meningkatkan resolusi mikroskop optik. Secara amnya, kanta objektif pembesaran rendah, seperti di bawah 10X, menggunakan udara sebagai medium, dengan indeks biasan 1, iaitu, kanta objektif kering; medium rendaman air ialah air suling, dan indeks biasannya ialah 1.33; kanta objektif rendaman minyak ialah minyak cedar atau minyak lutsinar lain, dan indeks biasannya secara amnya Pada sekitar 1.52, ia hampir dengan indeks biasan kanta dan slaid kaca, seperti kanta minyak Olympus 100X. Objektif rendaman air dan objektif rendaman minyak bukan sahaja mempunyai pembesaran tinggi, tetapi juga meningkatkan resolusi objektif kerana penggunaan media indeks biasan tinggi
