Връзката между общото увеличение и разделителната способност на микробиологичните маслени микроскопи
Обикновено има три вида обективни лещи за микроскопи, използвани в микробиологичните изследвания: маслена обективна леща с ниско увеличение (10×), обективна леща с голямо увеличение (40×) и маслена леща ( 100×). Има и думата "OI" (маслено потапяне), което показва, че има най-голямото увеличение сред трите. В зависимост от използването на окуляри с различни увеличения, обектът, който се проверява, може да бъде увеличен 1000-1600 пъти. Когато се използват, разликата между маслените лещи и другите лещи на обектива е, че между предметното стъкло и лещата на обектива няма слой въздух, а слой масло, което се нарича маслена имерсионна система. Кедровото масло често се използва като това масло, тъй като индексът на пречупване на кедровото масло е n=1.52, което е същото като стъклото. Когато светлината преминава през предметното стъкло, тя може да влезе в лещата на обектива директно през кедровото масло без пречупване. Ако средата между предметното стъкло и лещата на обектива е въздух, това се нарича суха система. Когато светлината преминава през предметното стъкло, тя се пречупва и разсейва, а светлината, влизаща в лещата на обектива, очевидно намалява, което намалява осветеността на зрителното поле. Използването на маслени лещи може не само да увеличи осветеността, но и да увеличи цифровата апертура, тъй като ефективността на увеличение на микроскопа се определя от неговата цифрова апертура. Така наречената цифрова апертура е произведението на половината от синуса на максималния ъгъл, под който светлината се проектира върху лещата на обектива (наричан ъгъл на лещата), умножен по индекса на пречупване на средата между стъклената пластина и лещата на обектива. Може да се изрази със следната формула: NA=n×sinа където NA{{10}} Числова апертура; n=индекс на пречупване на средата; a=половината от максималния ъгъл на падане, т.е. половината от ъгъла на огледалото. Следователно, колкото по-голям е ъгълът, под който светлината пада върху обектива, толкова по-голяма е ефективността на микроскопа. Размерът на този ъгъл се определя от диаметъра и фокусното разстояние на обектива. В същото време теоретичната граница на a е 90. . sin90. =1, така че когато въздухът се използва като среда (n=1), числовата апертура не може да надвишава 1. Например, когато кедровото масло се използва като среда, n се увеличава и числовата апертура също се увеличава. Например, ако ъгълът на падане на светлината е 120o и неговият полусинус е sin60o=0.87, тогава: когато въздухът се използва като среда: NA{ {22}}×0.87=0.87 Когато вода се използва като среда: NA=1.33×0.87=1.15 Когато кедрово масло се използва като среда: NA =1.52×0.87=1.32 Разделителната способност на микроскопа се отнася до способността на микроскопа да различава минималното разстояние между две точки. Тя е право пропорционална на числовата апертура на лещата на обектива и обратно пропорционална на дължината на вълната. Следователно, колкото по-голяма е цифровата апертура на лещата на обектива и колкото по-къса е дължината на вълната на светлинната вълна, толкова по-голяма е разделителната способност на микроскопа и толкова по-ясно може да се различи фината структура на обекта, който се проверява. Следователно висока разделителна способност означава малко разрешимо разстояние. Тези два фактора са в обратна зависимост. Обикновено някои хора говорят за разделителната способност като микрометри или нанометри. Това всъщност обърква резолюцията с минималното разстояние на разделителна способност. Събудих се. Разделителната способност на микроскопа се изразява чрез минималното разстояние, което може да бъде разрешено. Минималното разстояние, което може да бъде разграничено между две точки=λ/2NA където λ=дължина на вълната на светлинната вълна. Средната дължина на светлинните вълни, които можем да усетим с просто око, е 0,55 μm. Ако се използва обектив с висока мощност с цифрова апертура 0,65, той може да различи разстоянието между две точки. е 0,42μm. Разстоянието между две точки под 0,42 μm не може да бъде разграничено. Дори ако се използва по-голям окуляр за увеличаване на общото увеличение на микроскопа, той пак не може да се различи. Единственото решение е да се използва по-голям обектив с по-голяма цифрова апертура, за да се увеличи неговата разделителна способност. Например, когато използвате маслена леща с цифрова апертура 1,25, минималното разстояние между две точки, които могат да бъдат разграничени=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Следователно можем да видим, че ако се използва обектив с висока мощност (NA=0.65) с увеличение 40 пъти и окуляр с увеличение 24 пъти, въпреки че общото увеличение е 960 пъти, минималното разстояние на разделителна способност е само 0,42 μm. Ако използвате маслена леща с увеличение 90 пъти (NA=1.25) и окуляр с увеличение 9 пъти, въпреки че общото увеличение е 810 пъти, можете да разрешите разстояние от 0,22 μm.
