Mikroskoobi eraldusvõime parandamise meetodid
Mikroskoop on üks peamisi tuvastusseadmeid ja eraldusvõime on oluline näitaja mikroskoobi jõudluse hindamisel. Eraldusvõime viitab suutlikkusele selgelt eristada väiksemat kaugust kahe punkti või kahe joone vahel. Inimsilm ise on mikroskoop. Tavalistes valgustingimustes on inimsilma eraldusvõime nähtaval kaugusel (rahvusvaheliselt tunnustatud kui 25 cm) umbes 1/10 mm. Kahe sirgjoone vaatlemisel saab silmade eraldusvõimet parandada, kuna sirgjooned võivad stimuleerida mitmeid närvirakke.
Inimsilma eraldusvõime on ainult 1/10 mm, seega ei suuda inimsilm eristada kaugust objektide vahel, mis on väiksemad kui 1/10 mm või kahe väikese objekti vahel, mis on lähemal kui 1/10 mm. Seetõttu ilmus lihtsast makroluubist mikroskoopiliseks vaatluseks mõeldud optiline mikroskoobi ja seejärel elektronmikroskoop. Mikroskoobi eraldusvõime määratlus viitab väikesele kaugusele kahe väikese punkti vahel, mida saab proovil selgelt eristada. Arvutusvalem on: d=0.61λ/na.
kus: d on eraldusvõime (um); λ on valgusallika lainepikkus (um); NA on objektiiviläätse arvuline ava (mida nimetatakse ka ava suhteks).
Valemi järgi sõltub mikroskoobi lahutusvõime langeva valgusallika lainepikkusest ja sobitatud objektiiviläätse numbrilisest avast. Seetõttu on optilise mikroskoobi täiustamise meetodid järgmised:
1. Vähendage valgusallika lainepikkust.
Nähtava valguse lühem lainepikkus on 39{1}}nm. Kui valgusallikana kasutatakse selle lainepikkusega ultraviolettvalgust, saab optilise mikroskoobi eraldusvõimet vähendada 0,2 um-ni. Kuna aga enamik tavalisi klaasmaterjale neelab suurel hulgal valgust lainepikkusega alla 340 nm, ei saa ultraviolettvalgus pärast suurt sumbumist luua selget ja eredat pilti. Seetõttu tuleb kasutada kalleid materjale, nagu Shi Ying (mis suudab ultraviolettvalgust läbi lasta kuni 200 nm) ja fluoriitri (mis suudab ultraviolettvalgust läbi lasta kuni 185 nm), ning ultraviolettmikroskoopi ei saa palja silmaga jälgida, Seda piiravad isegi vaadeldud proovid, millele lisanduvad kallid kulud, nii et seda meetodit mikroskoobi eraldusvõime parandamiseks ei kasutata selle enda piirangute tõttu laialdaselt.
2. Suurendage objektiiviläätse numbrilist ava NA.
Numbriline ava NA=n*sin(u)
kus n on objektiivi ja proovi vahelise keskkonna murdumisnäitaja; U on objektiivi poolava ava nurk. Seetõttu on see levinud meetod optilise mikroskoobi eraldusvõime parandamiseks, võttes kasutusele suurema avanurga või suurendades optilise disaini murdumisnäitaja. Üldjuhul on väikese võimsusega objektiivi, näiteks alla 10X objektiivi keskkond õhk, mille murdumisnäitaja on 1, st kuiv objektiiv; Sukelduskeskkonnaks on destilleeritud vesi, mille murdumisnäitaja on 1,33; Õliga sukeldatud objektiiviläätse keskkond on lõhnav tõrv või muu läbipaistev õli ja selle murdumisnäitaja on üldiselt umbes 1,52, mis on lähedane läätse ja slaidi murdumisnäitajale, näiteks Olympuse 100-kordne õlipeegel. Veekümblusobjektiivil ja õlikümblusobjektiivil ei ole mitte ainult kõrge suurendus, vaid need parandavad ka objektiivi eraldusvõimet kõrge murdumisnäitajaga keskkonna tõttu.
