¿Cómo mejorar la resolución del microscopio?
El microscopio es uno de los principales equipos de inspección, y el índice importante para juzgar el rendimiento del microscopio es la resolución. La resolución se refiere a la capacidad de distinguir claramente dos puntos pequeños o distancias pequeñas entre dos líneas. El ojo humano en sí mismo es un microscopio. En condiciones de iluminación estándar, la resolución del ojo humano a la distancia fotópica (25 cm es reconocida internacionalmente) es aproximadamente igual a 1/10 mm. Para ver dos líneas rectas, también se puede mejorar la resolución del ojo porque la línea recta estimula una serie de células nerviosas.
La resolución del ojo humano es de solo 1/10 mm, por lo que el ojo humano no puede distinguir la distancia entre un objeto de menos de 1/10 mm o dos objetos pequeños más cerca de 1/10 mm. Así aparecieron desde la simple lupa macroscópica hasta el microscopio óptico para la observación microscópica, y luego el microscopio electrónico. La definición de resolución del microscopio es la pequeña distancia entre dos puntos pequeños que se pueden resolver claramente en una muestra. Su fórmula de cálculo es: D=0.61λ/NA
En la fórmula: D es la resolución (um); λ es la longitud de onda de la fuente de luz (um); NA es la apertura numérica (también llamada apertura de la lente) de la lente del objetivo.
Se puede obtener de la fórmula que la resolución del microscopio está determinada por la longitud de onda de la fuente de luz incidente y la apertura numérica de la lente del objetivo correspondiente. Se puede ver que el método de mejora del microscopio óptico:
1. Reduzca la longitud de onda de la fuente de luz.
La longitud de onda más corta de la luz visible es 390nm. Si la luz ultravioleta de esta longitud de onda se utiliza como fuente de luz de iluminación, la resolución del microscopio óptico puede reducirse a 0,2 um. Sin embargo, debido a que los materiales de vidrio más comunes absorben una gran cantidad de luz con longitudes de onda inferiores a 340 nm, la luz ultravioleta no puede formar una imagen clara y brillante después de mucha atenuación. Por lo tanto, se deben usar materiales costosos como el cuarzo (que puede transmitir luz ultravioleta tan baja como 200 nm) y fluorita (que puede transmitir luz ultravioleta tan baja como 185 nm), y los microscopios de luz ultravioleta no se pueden observar a simple vista. incluso las muestras observadas La limitación de , junto con el alto costo, por lo que esta forma de mejorar la resolución del microscopio no se usa mucho debido a sus propias limitaciones.
2. Aumente la apertura numérica NA de la lente del objetivo.
Apertura numérica NA=n*sin(u)
En la fórmula, n es el índice de refracción del medio entre la lente del objetivo y la muestra; u es la mitad del ángulo de apertura de la lente del objetivo. Por lo tanto, desde la perspectiva del diseño óptico, el uso apropiado de un ángulo de apertura mayor o el aumento del índice de refracción se ha convertido en un método común para mejorar la resolución de un microscopio óptico. Generalmente, las lentes de objetivo de bajo aumento, como por debajo de 10X, utilizan aire como medio, con un índice de refracción de 1, es decir, una lente de objetivo seca; el medio de inmersión en agua es agua destilada y su índice de refracción es 1,33; la lente del objetivo de inmersión en aceite es aceite de cedro u otro aceite transparente, y su índice de refracción es generalmente de alrededor de 1,52, está cerca del índice de refracción de lentes y portaobjetos de vidrio, como la lente de aceite 100X de Olympus. Los objetivos de inmersión en agua y los objetivos de inmersión en aceite no solo tienen un gran aumento, sino que también mejoran la resolución del objetivo debido al uso de medios de alto índice de refracción.
