Odnos između ukupnog povećanja i rezolucije mikrobioloških uljnih zrcala
Leće objektiva mikroskopa koji se koriste u mikrobiološkim istraživanjima obično su uljne leće s malim povećanjem (10 x), leće s velikim povećanjem (40 x) i uljne leće (10 0 x). Tu je i riječ "OI" (uljna imerzija) koja označava da je to onaj s najvećim povećanjem od tri. U skladu s upotrebom okulara s različitim povećanjima, promatrani objekt može se povećati za 1000-1600 puta. Kada se koristi, razlika između uljne leće i ostalih leća objektiva je u tome što između stakalca i leće objektiva nema sloja zraka, već sloja ulja, što se naziva sustavom uljne imerzije. Ova vrsta ulja često koristi cedrovo ulje jer je njegov indeks loma n=1.52, što je isto kao staklo. Kada svjetlost prolazi kroz predmetno staklo, može izravno ući u leću objektiva kroz cedrovo ulje bez loma. Ako je medij između predmetnog stakla i leće objektiva zrak, to se naziva suhi sustav. Kada svjetlost prolazi kroz predmetno staklo dolazi do raspršenja zbog loma, a količina svjetlosti koja ulazi u leću objektiva se očito smanjuje, što smanjuje osvijetljenost vidnog polja. Korištenje uljnih zrcala ne samo da može povećati osvjetljenje, već također prvenstveno povećati numeričku aperturu, budući da je učinkovitost povećanja mikroskopa određena njegovom numeričkom aperturom. Takozvani numerički otvor blende odnosi se na umnožak polovine sinusa maksimalnog kuta pod kojim se svjetlost projicira na leću objektiva (poznatog kao kut otvora blende) pomnoženog s indeksom loma medija između predmetnog stakla i leće objektiva. . Može se izraziti sljedećom formulom: NA=nx sin , gdje je NA=numerička apertura; N=indeks loma medija; {{10}}polovica maksimalnog upadnog kuta, tj. polovica kuta otvora. Stoga, što je veći kut pod kojim se svjetlost projicira na leću objektiva, to je veća učinkovitost mikroskopa, a veličina tog kuta određena je promjerom i žarišnom duljinom leće objektiva. U međuvremenu, teoretska granica a je 90.. sin90.＝1, Stoga, kada se koristi zrak kao medij (n=1), numerička apertura ne može prijeći 1. Na primjer, kada se kao medij koristi katran, povećava se n, a povećava se i njegova numerička apertura. Ako je upadni kut svjetlosti 120o i polovica njenog sinusa je sin6{{60}}o=0.87, tada: kada se kao medij koristi zrak: NA =1 x 0.87=0.87, kada se kao medij koristi voda: NA=1.33 x 0.87=1.15, kada se kao medij koristi katran: NA =1.52 x 0.87=1.32. Razlučivost mikroskopa odnosi se na njegovu sposobnost razlikovanja minimalne udaljenosti između dviju točaka. Proporcionalna je numeričkoj aperturi leće objektiva i obrnuto proporcionalna duljini vala. Stoga, što je veći numerički otvor leće objektiva, to je valna duljina svjetlosnog vala kraća, a razlučivost mikroskopa veća. Također se mogu jasno razlikovati finije strukture predmeta koji se ispituje. Dakle, visoka rezolucija znači malu razlučivu udaljenost, a ta su dva faktora obrnuto proporcionalna. Neki ljudi često nazivaju rezoluciju brojem mikrometara ili nanometara, što zapravo brka rezoluciju s minimalnom udaljenošću rezolucije. Razlučivost mikroskopa je predstavljena minimalnom udaljenošću koja se može razlučiti. Najmanja udaljenost između dviju točaka koje se mogu razlikovati je λ/2NA. U formuli je λ=valna duljina svjetlosnog vala, a prosječna duljina svjetlosnog vala koja se može uočiti golim okom je 0,55 μm. Ako se koristi objektiv velike snage s numeričkom aperturom od 0,65, on može razlikovati udaljenost između dviju točaka kao 0,42 μm. Međutim, udaljenost između dviju točaka ispod 0,42 μm ne može se razlikovati, čak i s okularom s većim povećanjem, ukupno povećanje mikroskopa još uvijek se ne može razlikovati. Samo korištenjem većih leća objektiva s većim numeričkim otvorom blende može se povećati njihova razlučivost. Na primjer, kada se koristi uljno zrcalo s numeričkom aperturom od 1,25, minimalna udaljenost između dviju točaka koje se mogu razlikovati je 0,55/(2 x 1,25)=0,22 μ m. Stoga možemo vidjeti da ako se koristi objektiv velike snage s povećanjem od 40 puta (NA=0.65) i okular s povećanjem od 24 puta, iako je ukupno povećanje 960 puta, minimalno udaljenost rezolucije je samo 0,42 μm. Ako se koristi uljno zrcalo s povećanjem od 90 puta (NA=1.25) i okular s povećanjem od 9 puta, iako je ukupno povećanje 810 puta, može se razlikovati udaljenost od 0,22 μm.
