Como melhorar a resolução do microscópio?
O microscópio é um dos principais equipamentos de inspeção, e o índice importante para avaliar o desempenho do microscópio é a resolução. Resolução refere-se à capacidade de distinguir claramente dois pequenos pontos ou pequenas distâncias entre duas linhas. O próprio olho humano é um microscópio. Sob condições de iluminação padrão, a resolução do olho humano na distância fotópica (25cm é reconhecida internacionalmente) é aproximadamente igual a 1/10mm. Para visualizar duas linhas retas, a resolução do olho também pode ser melhorada porque a linha reta estimula uma série de células nervosas.
A resolução do olho humano é de apenas 1/10 mm, portanto, a distância entre um objeto menor que 1/10 mm ou dois objetos minúsculos mais próximos que 1/10 mm não pode ser distinguida pelo olho humano. Assim, surgiu desde uma simples lupa macroscópica até o microscópio óptico para observação microscópica e depois o microscópio eletrônico. A definição de resolução do microscópio é a pequena 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 (também chamada de abertura da lente) da lente objetiva.
Pode ser obtido a partir da fórmula que a resolução do microscópio é determinada pelo comprimento de onda da fonte de luz incidente e a 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 luz de iluminação, a resolução do microscópio óptico pode ser reduzida para 0,2um. No entanto, como os materiais de vidro mais comuns absorvem uma grande quantidade de luz com comprimentos de onda abaixo de 340 nm, a luz ultravioleta não pode formar uma imagem clara e brilhante após muita atenuação. Portanto, materiais caros como quartzo (que pode transmitir luz ultravioleta tão baixa quanto 200 nm) e fluorita (que podem transmitir luz ultravioleta tão baixa quanto 185 nm) devem ser usados, e os microscópios de luz ultravioleta não podem ser observados a olho nu, mesmo as amostras observadas A limitação de , aliada ao alto custo, portanto, esta forma de melhorar a resolução do microscópio não é amplamente utilizada 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, usar 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, objetivas de baixa ampliação, como abaixo de 10X, utilizam ar como meio, com índice de refração de 1, ou seja, objetiva seca; o meio de imersão em água é água destilada e seu índice de refração é 1,33; a lente objetiva de imersão em óleo é óleo de cedro ou outro óleo transparente, e seu índice de refração é geralmente em torno de 1,52, está próximo do índice de refração de lentes e lâminas de vidro, como as lentes de óleo 100X da Olympus. As objetivas de imersão em água e as objetivas de imersão em óleo não apenas têm alta ampliação, mas também melhoram a resolução da objetiva devido ao uso de meios de alto índice de refração
