Optički principi i izvedba mikroskopa
Tradicionalni optički mikroskop sastoji se od optičkog sustava i mehaničke strukture koja ih podržava. Optički sustav uključuje leću objektiva, okular i sabirnu leću, a sve su to složene povećala izrađena od raznih vrsta optičkog stakla. Objektivna leća će povećati sliku uzorka, njegovo povećanje M stvar prema sljedećoj formuli: M stvar=Δ ∕ f 'stvar, gdje je f 'stvar žarišna duljina leće objektiva, Δ se može shvatiti kao udaljenost između objektiva i okulara. Okular će biti slika leće objektiva ponovno uvećana u imaginarnu sliku ispred osobe 250 mm za ljudsko promatranje, što većina ljudi osjeća **** položaj promatranja, okular povećanja M oka { {2}}/f'eye, f'eye je okular žarišne duljine. Ukupno povećanje mikroskopa umnožak je objektiva i okulara, tj. M=M objekt * M okular=Δ * 250∕f'eye * f;objekt. Može se vidjeti, smanjiti žarišnu duljinu objektiva i okular će učiniti ukupno povećanje, što je mikroskop može vidjeti ** i druge mikroorganizme ključa, ali i razliku između svog i običnog povećala.
Dakle, je li moguće neograničeno smanjiti f'okular f'okulara kako bi se povećalo povećanje tako da možemo vidjeti suptilnije objekte? Odgovor je ne! To je zato što je priroda svjetlosti koja se koristi za slikanje vrsta elektromagnetskog vala, te stoga u procesu širenja neizbježno stvara difrakciju i fenomen interferencije, baš kao što se mreškanja koja se svakodnevno vide na površini vode pri susretu s preprekama mogu zaokružiti, dva stupca vodenih valova mogu se međusobno susresti kako bi ojačali ili oslabili isti. Kada svjetlosni valovi iz točkastog objekta koji emitira svjetlost usmjere u leću objektiva, leća ruba objektiva sprječava širenje svjetlosti, difrakciju i interferenciju, nakon što se leća objektiva više ne može skupiti u točku, već formiranje određene veličine pjege, postoji i niz intenziteta periferije slabe i postupno opadajuće aureole, središte svijetle točke nazivamo Averyjevom pjegom, dvije točke emitiranja svjetlosti blizu određene udaljenosti kada će se dvije točke preklapati dok se ne može potvrditi za dvije točke. Riley je predložio kriterij, da kada je središnja udaljenost dviju točaka jednaka polumjeru Airyjeve točke, dvije se točke mogu razlikovati, izračunavši da je udaljenost između dviju točaka emitiranja svjetlosti e=0.61 u ∕n.sinA=0.61 u ∕NA, gdje je u valnu duljinu svjetlosnih valova, ljudsko oko može primiti valne duljine svjetlosnih valova od oko 0.4-0 .7 um, n za točku emitiranja svjetlosti srednjeg indeksa loma, gdje se točka emitiranja svjetlosti nalazi u indeksu loma točke emitiranja svjetlosti. Indeks loma medija u kojem je točka emitiranja svjetlosti, kao što je u zraku, n ≈ 1, u vodi, n ≈ 1,33, i A za točku emitiranja svjetlosti kut okvira leće objektiva od polovine, NA poznat kao numerički otvor leće objektiva. Iz gornje formule, leća objektiva može razlikovati udaljenost između dviju točaka prema valnoj duljini svjetlosti i numeričkom otvoru blende ograničenja ljudskog oka, zbog vidljivosti ljudskog oka * oštre valne duljine od oko 0. 5 um, a kut A nije veći od 90 stupnjeva, sinA je uvijek manji od 1, za raspoloživi medij za prijenos svjetlosti * indeks loma od oko 1,5, tako da je e-vrijednost uvijek veća od 0.2 hm, ovo je optički mikroskop koji može razlikovati * najmanju granicu udaljenosti. Kroz mikroskopsko povećanje slike, ako želite imati neku NA vrijednost razlučivosti leće objektiva razmaka točaka objekta e dovoljno uvećanog da ga ljudsko oko može razlikovati, potrebno je Me Veće od ili jednako { {31}}.15 mm, gdje 0.15 mm za eksperimentalno ljudsko oko može razlikovati dva mikro-objekta postavljena ispred oka na 250 mm u udaljenosti između * malog, pa M Veći ili jednak (0,15 ∕ 0,61 u) NA ≈ 500N.A, kako bi se izvršilo promatranje Kako promatranje ne bi bilo previše naporno, M udvostručen bit će dovoljan, to jest, 500N.A Manje od ili jednako M Manje ili jednako 1000N.A, razuman je odabir ukupnog povećanja raspona mikroskopa, a tada je ukupno povećanje besmisleno, jer je numerički otvor leće objektiva ograničen na * malu razlučivost udaljenosti za povećanje povećanja bilo je nemoguće razlikovati detalje manjih objekata.
