Como aumentar a resolução do microscópio?
O microscópio é um dos principais equipamentos de teste, e o índice importante para julgar o desempenho do microscópio é a resolução. Resolução refere-se à capacidade de distinguir claramente a pequena distância entre dois pequenos pontos ou duas linhas. O próprio olho humano é um microscópio. Sob condições de iluminação padrão, a resolução do olho humano à distância de visão (reconhecida internacionalmente como 25cm) é de cerca de 1/10mm. Ao observar duas linhas retas, a resolução dos olhos pode ser melhorada porque as linhas retas podem estimular uma série de células nervosas.
A resolução do olho humano é de apenas 1/10 mm, portanto, o olho humano não consegue distinguir objetos menores que 1/10 mm ou a distância entre dois objetos minúsculos menores que 1/10 mm. Assim, surgiu de uma simples lupa macroscópica para um microscópio óptico para observação microscópica e depois um microscópio eletrônico. A resolução do microscópio é definida como a menor distância entre dois pequenos pontos que podem ser claramente resolvidos em uma amostra. Sua fórmula de cálculo é: D=0.61λ/NA
Na fórmula: D é a resolução (um); λ é o comprimento de onda da fonte de luz (um); NA é a abertura numérica da lente objetiva (também chamada de taxa de abertura).
Pode ser obtido a partir da fórmula que a resolução do microscópio depende do comprimento de onda da fonte de luz incidente e da abertura numérica da lente objetiva correspondente. Pode-se ver que o método de melhoria do microscópio óptico:
1. Reduza o comprimento de onda da fonte de luz.
O menor comprimento de onda da luz visível é 390nm. Se a luz ultravioleta deste comprimento de onda for usada como fonte de iluminação, a resolução do microscópio óptico pode ser reduzida para 0,2um. No entanto, como o vidro dos materiais mais comuns absorve uma grande quantidade de luz com comprimento de onda abaixo de 340 nm, a luz ultravioleta não pode formar uma imagem clara e brilhante após uma grande quantidade de atenuação. Portanto, materiais caros como quartzo (que pode passar por luz ultravioleta tão baixa quanto 200nm) e fluorita (que pode passar por luz ultravioleta tão baixa quanto 185nm) devem ser usados, e o microscópio de luz ultravioleta não pode ser observado a olho nu. , e até mesmo a amostra observada Devido às limitações do microscópio, aliadas ao alto custo, esse método de melhorar a resolução do microscópio não é muito utilizado devido às suas próprias limitações.
2. Aumente a abertura numérica NA da lente objetiva.
Abertura numérica NA=n*sin(u)
Na fórmula, n é o índice de refração do meio entre a lente objetiva e a amostra; u é o meio ângulo de abertura da lente objetiva. Portanto, do ponto de vista do design óptico, adotar adequadamente um ângulo de abertura maior ou aumentar o índice de refração tornou-se um método comum para melhorar a resolução de um microscópio óptico. Geralmente, o meio da lente objetiva de baixa ampliação, como abaixo de 10X, é ar e seu índice de refração é 1, ou seja, lente objetiva seca; o meio de imersão em água é água destilada e seu índice de refração é 1,33; o meio da lente objetiva de imersão em óleo é óleo de cedro ou outro óleo transparente, seu índice de refração é médio em torno de 1,52, próximo ao índice de refração da lente e lâmina de vidro, como a lente de óleo 100X da Olympus. A lente objetiva de imersão em água e a lente objetiva de imersão em óleo não só têm alta ampliação, mas também melhoram a resolução da lente objetiva devido ao uso de meio de alto índice de refração.
