Como a resolução do microscópio pode ser aumentada?
O microscópio é um dos principais equipamentos de teste, e o índice importante para avaliar 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 25 cm) é de cerca de 1/10 mm. 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 mais próximos que 1/10 mm. Assim surgiu desde uma simples lupa macroscópica até 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-se obter pela 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 observar que o método de aprimoramento do microscópio óptico:
1. Reduza o comprimento de onda da fonte de luz.
O comprimento de onda mais curto 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 consegue formar uma imagem clara e brilhante após uma grande atenuação. Portanto, materiais caros como o quartzo (que pode passar pela luz ultravioleta tão baixa quanto 200 nm) e a fluorita (que pode passar pela luz ultravioleta tão baixa quanto 185 nm) devem ser usados, e o microscópio de luz ultravioleta não pode ser observado a olho nu. , e até limitado pela amostra de observação. Além do alto custo, esse método de melhoria da 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, adotar adequadamente um ângulo de abertura maior em termos de design óptico ou aumentar o índice de refração tornou-se um método comum para melhorar a resolução de um microscópio óptico. Geralmente, o meio das lentes objetivas de baixa ampliação, como abaixo de 10X, é o ar, e o índice de refração é 1, ou seja, a 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 outros óleos transparentes, e seu índice de refração é geralmente em torno de 1,52, que é próximo ao índice de refração da lente e da lâmina de vidro, como a lente de óleo Olympus 100X. As lentes objetivas de imersão em água e as lentes objetivas de imersão em óleo não apenas têm alta ampliação, mas também melhoram a resolução da lente objetiva devido ao uso de meios de alto índice de refração.
