Relazione tra ingrandimento totale e risoluzione nella microscopia di immersione in olio
Gli obiettivi dei microscopi utilizzati nella ricerca microbiologica sono di solito tre tipi: magnifica bassa (1 {{2 0}} x), ingrandimento elevato (4 0 x) e ingrandimento dell'olio (100x). C'è anche la parola "oi" (immersione olio) che indica che ha il massimo ingrandimento tra i tre. A seconda dell'ingrandimento dell'oculare utilizzato, l'oggetto da ispezionare può essere ingrandito 1000-1600 volte. In uso, la differenza tra una lente di immersione in olio e altri obiettivi è che non esiste uno strato di aria tra lo scivolo di vetro e la lente oggettiva, ma uno strato di olio chiamato sistema di immersione in olio. Questo tipo di olio è spesso scelto come olio di cedarwood perché il suo indice di rifrazione n =1. 52, che è lo stesso del vetro. Quando la luce passa attraverso uno scivolo di vetro, può entrare direttamente l'obiettivo obiettivo attraverso l'olio di cedro senza rifrazione. Se il mezzo tra lo scivolo di vetro e l'obiettivo è aria, è chiamato sistema a secco. Quando la luce passa attraverso lo scivolo di vetro, viene rifratta e sparsa e la quantità di luce che entra nella lente obiettiva è ovviamente ridotta, il che riduce l'illuminazione del campo visivo. L'uso di specchietti d'olio non solo aumenta l'illuminazione, ma aumenta anche principalmente l'apertura numerica, poiché l'efficienza di ingrandimento di un microscopio è determinata dalla sua apertura numerica. La cosiddetta apertura numerica si riferisce al prodotto della metà del seno dell'angolo massimo in cui la luce viene proiettata sulla lente oggettiva (noto come angolo di lente) moltiplicata per l'indice di rifrazione del mezzo tra il vetro e l'obiettivo. Può essere espresso dalla seguente formula: Na=n × sin а, dove na=apertura numerica; N=indice di rifrazione del mezzo; A=metà dell'angolo di incidente massimo, cioè metà dell'angolo dello specchio. Pertanto, maggiore è l'angolo con cui la luce viene proiettata sulla lente oggettiva, maggiore è l'efficienza del microscopio e la dimensione di questo angolo dipende dal diametro e dalla lunghezza focale della lente oggettiva. Nel frattempo, il limite teorico di A è 90 .. Sin90. ＝ Pertanto, quando si utilizza l'aria come mezzo (n =1), l'apertura numerica non può superare 1. Se l'utilizzo dell'asfalto come mezzo, con l'aumento di N aumenta, aumenta anche l'apertura numerica. Se l'angolo di luce incidente è 120o e metà del suo seno è sin60o =0. 87, quindi: quando si utilizza l'aria come mezzo: Na =1 × 0. 87=0. 87; Quando si utilizza l'acqua come mezzo: Na =1. 33 × 0. 87=1. 15; Quando si utilizza Asphalt come mezzo: Na =1. 52 × 0. 87=1. 32. La risoluzione di un microscopio si riferisce alla sua capacità di distinguere la distanza minima tra due punti. È direttamente proporzionale all'apertura numerica della lente oggettiva e inversamente proporzionale alla lunghezza della lunghezza d'onda. Pertanto, maggiore è l'apertura numerica della lente oggettiva, maggiore è la lunghezza d'onda dell'onda luminosa, maggiore è la risoluzione del microscopio e più chiara può essere distinta la struttura fine dell'oggetto da ispezionare.
Pertanto, maggiore è l'apertura numerica della lente oggettiva, maggiore è la lunghezza d'onda dell'onda luminosa, maggiore è la risoluzione del microscopio e più chiara può essere distinta la struttura fine dell'oggetto da ispezionare. Pertanto, un'alta risoluzione significa una piccola distanza distinguibile e questi due fattori sono inversamente proporzionali. Alcune persone di solito descrivono la risoluzione come quanti micrometri o nanometri sono, il che in realtà confonde la risoluzione con la distanza di risoluzione minima. La risoluzione di un microscopio è rappresentata dalla distanza minima che può essere risolta. La distanza minima che può distinguere tra due punti è λ/2na, dove λ=lunghezza d'onda dell'onda luminosa. La lunghezza media dell'onda leggera che può essere percepita dall'occhio nudo è 0. 55 μ m. Se l'apertura numerica è 0. 65 Per una lente obiettivo ad alta potenza, può distinguere la distanza tra due punti come 0. 42 μ m. Tuttavia, non è possibile distinguere la distanza tra due punti sotto 0. 42 μ m, anche se viene utilizzato un occhiotine maggiore per aumentare l'ingrandimento complessivo del microscopio. Solo usando una lente oggettiva più grande con un'apertura numerica più grande può essere aumentata la sua risoluzione. Ad esempio, quando si utilizza uno specchio olio con un'apertura numerica di 1,25, la distanza minima tra due punti che può essere distinta è 0. 55/(2 × 1.25) =0. 22 μ m. Pertanto, possiamo vedere che se se viene utilizzata una lente obiettivo ad alta potenza con un ingrandimento di 4 0 (Na =0. 65) e un oculare con un ingrandimento di 24 volte, sebbene l'ingrandimento totale sia 96 0 volte, la distanza di risoluzione minima è solo 0,42 μ m. Se viene utilizzato uno specchio olio con un ingrandimento di 90 volte (Na =1. 25) e un oculare con un ingrandimento di 9 volte, sebbene l'ingrandimento totale sia 810 volte, una distanza di 0,22 μ m può essere distinta.
