Mikrobioloogiliste õlimikroskoopide täieliku suurenduse ja eraldusvõime vaheline seos
Mikrobioloogilistes uuringutes kasutatavate mikroskoopide jaoks on tavaliselt kolme tüüpi objektiive: madala suurendusega õliobjektiiv (10×), suure suurendusega objektiiv (40×) ja õlilääts ( 100×). Seal on ka sõna "OI" (õliimmersioon), mis näitab, et sellel on kolmest suurim suurendus. Olenevalt erineva suurendusega okulaaride kasutamisest saab kontrollitavat objekti suurendada 1000-1600 korda. Kasutamisel erineb õliläätsede ja muude objektiivide vahel see, et slaidi ja objektiivi vahel ei ole õhukihti, vaid õlikihti, mida nimetatakse õlikümblussüsteemiks. Selle õlina kasutatakse sageli seedriõli, kuna seedriõli murdumisnäitaja on n=1,52, mis on sama, mis klaasil. Kui valgus läbib klaasklaasi, võib see ilma murdumiseta siseneda objektiivi otse läbi seedriõli. Kui alusklaasi ja objektiivi vahel on õhk, nimetatakse seda kuivaks süsteemiks. Kui valgus läbib slaidi, siis see murdub ja hajub ning objektiivi läätsele sisenev valgus väheneb ilmselgelt, mis vähendab vaatevälja valgustatust. Õliläätsede kasutamine ei saa mitte ainult suurendada valgustust, vaid suurendada ka numbrilist ava, sest mikroskoobi suurendusefektiivsuse määrab selle numbriline ava. Niinimetatud numbriline ava on objektiivile projitseeritud maksimaalse nurga siinuse poole siinuse korrutis (nn läätse nurk), mis on korrutatud klaasplaadi ja objektiiviläätse vahelise keskkonna murdumisnäitajaga. Seda saab väljendada järgmise valemiga: NA=n×sinа kus NA{{10}} Numbriline ava; n=keskkonna murdumisnäitaja;=pool maksimaalsest langemisnurgast, st pool peegli suunurgast. Seega, mida suurema nurga all valgus objektiivi tabab, seda suurem on mikroskoobi efektiivsus. Selle nurga suuruse määrab objektiivi läbimõõt ja fookuskaugus. Samal ajal on a teoreetiline piir 90. . sin90. =1, nii et kui söötmena kasutatakse õhku (n=1), ei tohi arvuline ava ületada 1. Näiteks kui seedriõli kasutatakse keskkonnana, suureneb n ja ka arvuline ava suureneb. Näiteks kui valguse langemisnurk on 120o ja selle poolsiinus on sin60o=0.87, siis: kui keskkonnana kasutatakse õhku: NA{ {22}}×0.87=0.87 Kui keskkonnana kasutatakse vett: NA=1.33×0.87=1.15 Kui söötmena kasutatakse seedriõli: NA =1.52×0.87=1.32 Mikroskoobi eraldusvõime viitab mikroskoobi võimele eristada kahe punkti vahelist minimaalset kaugust. See on otseselt võrdeline objektiiviläätse numbrilise avaga ja pöördvõrdeline lainepikkusega. Seega, mida suurem on objektiiviläätse numbriline ava ja mida lühem on valguslaine lainepikkus, seda suurem on mikroskoobi lahutusvõime ja seda selgemalt on eristatav uuritava objekti peenstruktuur. Seetõttu tähendab kõrge eraldusvõime väikest lahendatavat vahemaad. Need kaks tegurit on pöördvõrdelises seoses. Tavaliselt räägivad mõned inimesed eraldusvõimest mikromeetrites või nanomeetrites. See ajab eraldusvõime segi minimaalse eraldusvõime kaugusega. Ärkas üles. Mikroskoobi lahutusvõimet väljendab minimaalne kaugus, mida saab lahutada. Minimaalne kaugus, mida saab eristada kahe punkti vahel=λ/2NA kus λ=valguslaine lainepikkus. Meie palja silmaga tajutav valguslainete keskmine pikkus on 0,55 μm. Kui kasutada suure võimsusega objektiivi, mille numbriline ava on 0,65, suudab see eristada kahe punkti vahelist kaugust. on 0,42 μm. Kahe punkti vahelist kaugust alla 0,42 μm ei saa eristada. Isegi kui mikroskoobi kogusuurenduse suurendamiseks kasutatakse suuremat okulaari, ei saa seda ikkagi eristada. Ainus lahendus on selle eraldusvõime suurendamiseks kasutada suuremat objektiivi, millel on suurem numbriline ava. Näiteks 1,25 numbrilise avaga õliläätse kasutamisel on kahe eristatava punkti vaheline minimaalne kaugus=0,55/(2×1,25)=0,22 μm. Seetõttu näeme, et kui kasutada suure võimsusega objektiivi (NA=0.65) 40-kordse suurendusega ja okulaari 24-kordse suurendusega, kuigi kogusuurendus on 960-kordne, siis Minimaalne eraldusvõime kaugus on ainult 0,42 μm. Kui kasutate 90-kordse suurendusega õliläätse (NA=1.25) ja 9-kordse suurendusega okulaari, ehkki kogusuurendus on 810-kordne, saate lahendada 0,22 μm kauguse.
