Como aumentar a resolução do microscópio?
A composição e a estrutura de um microscópio óptico Um microscópio óptico geralmente consiste em um palco, um sistema de iluminação de holofotes, uma lente objetiva, uma ocular e um mecanismo de foco. O palco é usado para segurar o objeto a ser observado. O mecanismo de focagem pode ser acionado pelo botão de focagem para fazer o palco se mover para cima e para baixo para ajuste aproximado e ajuste fino, de modo que o objeto observado possa ser focado e visualizado com clareza.
Sua camada superior pode se mover e girar com precisão no plano horizontal e geralmente ajustar a parte observada ao centro do campo de visão. O sistema de iluminação pontual é composto por uma fonte de luz e um condensador. A função do condensador é concentrar mais energia luminosa na parte observada. As características espectrais da lâmpada de iluminação devem ser compatíveis com a faixa de trabalho do receptor do microscópio.
A lente objetiva está localizada perto do objeto a ser observado e é a lente que realiza o primeiro nível de ampliação. Várias lentes objetivas com diferentes ampliações são instaladas no conversor de lentes objetivas ao mesmo tempo, e as lentes objetivas com diferentes ampliações podem entrar no caminho óptico de trabalho girando o conversor. A ampliação da lente objetiva é geralmente de 5 a 100 vezes. A lente objetiva é o elemento óptico que desempenha um papel decisivo na qualidade da imagem no microscópio.
Comumente usadas são lentes objetivas acromáticas que podem corrigir a aberração cromática para duas cores de luz; lentes objetivas apocromáticas de alta qualidade que podem corrigir a aberração cromática para três tipos de luz colorida; pode garantir que todo o plano de imagem da lente objetiva seja plano para melhorar o campo de visão Objetivas de campo plano com qualidade de imagem marginal. As objetivas de imersão em líquido são frequentemente usadas em objetivas de alta ampliação, ou seja, o índice de refração é 1 entre a superfície inferior da lente objetiva e a superfície superior da folha de amostra.
5 líquido, pode melhorar significativamente a resolução da observação microscópica. A ocular é uma lente localizada perto do olho humano para atingir o segundo nível de ampliação, e a ampliação da lente é geralmente de 5 a 20 vezes. De acordo com o tamanho do campo de visão que pode ser visto, as oculares podem ser divididas em dois tipos: oculares comuns com um campo de visão menor e oculares de campo grande (ou oculares de grande angular) com um campo de visão maior.
Tanto a platina quanto a lente objetiva devem ser capazes de se mover uma em relação à outra ao longo do eixo óptico da lente objetiva para obter o ajuste do foco e obter uma imagem nítida. Ao trabalhar com uma lente objetiva de alta ampliação, a faixa de focagem permitida geralmente é menor que mícrons, portanto, o microscópio deve ter um mecanismo de microfocalização muito preciso. O limite da ampliação do microscópio é a ampliação efetiva, e a resolução do microscópio refere-se à distância mínima entre dois pontos do objeto que podem ser claramente distinguidos pelo microscópio.
Resolução e ampliação são dois conceitos diferentes, mas relacionados. Quando a abertura numérica da lente objetiva selecionada não é grande o suficiente, ou seja, a resolução não é alta o suficiente, o microscópio não consegue distinguir a estrutura fina do objeto. Neste momento, mesmo que a ampliação seja excessivamente aumentada, a imagem obtida pode ser apenas uma imagem com um grande contorno, mas com detalhes pouco claros. , chamada de ampliação inválida.
Por outro lado, se a resolução atende aos requisitos, mas a ampliação é insuficiente, o microscópio tem a capacidade de resolver, mas a imagem ainda é muito pequena para ser vista claramente pelos olhos humanos. Portanto, a fim de dar total desempenho ao poder de resolução do microscópio, a abertura numérica deve corresponder razoavelmente à ampliação total do microscópio. O sistema de iluminação do holofote tem um grande impacto no desempenho da imagem do microscópio, mas é um elo que é facilmente ignorado pelos usuários.
Sua função é fornecer iluminação suficiente e uniforme da superfície do objeto. O feixe de luz enviado pelo condensador deve garantir que ele preencha o ângulo de abertura da lente objetiva, caso contrário, a resolução mais alta que a lente objetiva pode alcançar não pode ser totalmente utilizada. Para isso, o condensador é equipado com um diafragma de abertura variável semelhante ao da lente objetiva fotográfica, que pode ajustar o tamanho da abertura e é usado para ajustar a abertura do feixe de iluminação para corresponder ao ângulo de abertura da objetiva lente.
Ao alterar o método de iluminação, podem ser obtidos diferentes métodos de observação, como pontos de objetos escuros em um fundo claro (chamado iluminação de campo claro) ou pontos de objetos brilhantes em um fundo escuro (chamado iluminação de campo escuro), de modo a descobrir e observar melhor o Microestrutura. Um microscópio eletrônico é um instrumento que usa feixes de elétrons e lentes de elétrons em vez de feixes de luz e lentes ópticas para obter imagens das estruturas finas de substâncias em ampliações muito altas com base no princípio da óptica eletrônica.
O poder de resolução de um microscópio eletrônico é representado pela distância mínima entre dois pontos adjacentes que ele pode resolver. Nos anos 1970, a resolução do microscópio eletrônico de transmissão era de cerca de 0,3 nanômetros (o poder de resolução do olho humano era de cerca de 0,1 mm). Agora, a ampliação máxima do microscópio eletrônico excede 3 milhões de vezes, enquanto a ampliação máxima do microscópio óptico é de cerca de 2.000 vezes, de modo que os átomos de alguns metais pesados e as redes atômicas bem organizadas no cristal podem ser observadas diretamente através do microscópio eletrônico. .
