Odnos između ukupnog povećanja i rezolucije mikrobioloških uljnih mikroskopa
Obično postoje tri vrste leća objektiva za mikroskope koji se koriste u mikrobiološkim istraživanjima: uljna leća s malim povećanjem (10×), leća s velikim povećanjem (40×) i uljna leća ( 100×). Tu je i riječ "OI" (uljna imerzija) koja označava da ima najveće povećanje od tri. Ovisno o upotrebi okulara s različitim povećanjima, predmet koji se pregledava može se povećati 1000-1600 puta. Kada se koriste, razlika između uljnih leća 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. Cedrovo ulje se često koristi kao ovo ulje jer je indeks loma cedrovog ulja n=1.52, što je isto kao staklo. Kada svjetlost prolazi kroz predmetno staklo, može ući u leću objektiva izravno kroz cedrovo ulje bez loma. Ako je medij između predmetnog stakla i leće objektiva zrak, to se naziva suhi sustav. Pri prolasku kroz predmetno staklo svjetlost se lomi i raspršuje, a svjetlost koja ulazi u leću objektiva se očito smanjuje, što smanjuje osvijetljenost vidnog polja. Korištenje uljnih leća ne samo da može povećati osvjetljenje, već i povećati numerički otvor, jer je učinkovitost povećanja mikroskopa određena njegovim numeričkim otvorom. Takozvani numerički otvor umnožak je polovice sinusa maksimalnog kuta pod kojim se svjetlost projicira na leću objektiva (koji se naziva kut leće) pomnoženog s indeksom loma medija između staklene ploče i leće objektiva. Može se izraziti sljedećom formulom: NA=n×sina gdje je NA{{10}} Numerička apertura; n=indeks loma medija; a=polovica maksimalnog upadnog kuta, odnosno polovica kuta otvora zrcala. Stoga, što je veći kut pod kojim svjetlost pada na objektiv, veća je učinkovitost mikroskopa. Veličina ovog kuta određena je promjerom i žarišnom duljinom objektiva. U isto vrijeme, teorijska granica a je 90. . grijeh90. =1, tako da kada se kao medij koristi zrak (n=1), numerička apertura ne može prijeći 1. Na primjer, kada se kao medij koristi cedrovo ulje, n se povećava, a numerička apertura također povećava se. Na primjer, ako je upadni kut svjetlosti 120o, a njen polusinus je sin60o=0.87, tada: kada se kao medij koristi zrak: NA{ {22}}×0.87=0.87 Kada se kao medij koristi voda: NA=1.33×0.87=1.15 Kada se kao medij koristi cedrovo ulje: NA =1.52×0.87=1.32 Razlučivost mikroskopa odnosi se na sposobnost mikroskopa da razlikuje minimalnu udaljenost između dvije točke. Ona je izravno proporcionalna numeričkom otvoru leće objektiva i obrnuto proporcionalna duljini vala. Stoga, što je veći numerički otvor leće objektiva i što je valna duljina svjetlosnog vala kraća, to je veća razlučivost mikroskopa i jasnije se može razaznati fina struktura predmeta koji se pregledava. Stoga visoka rezolucija znači malu razlučivu udaljenost. Ova dva faktora su u obrnutom odnosu. Obično neki ljudi govore o rezoluciji kao o mikrometrima ili nanometrima. Ovo zapravo brka rezoluciju s minimalnom udaljenošću rezolucije. Probudio sam se. Moć razlučivosti mikroskopa izražava se minimalnom udaljenošću koja se može razlučiti. Minimalna udaljenost koja se može razlikovati između dvije točke=λ/2NA gdje je λ=valna duljina svjetlosnog vala. Prosječna duljina svjetlosnih valova koje naše golo oko može osjetiti je 0,55 μm. Ako se koristi objektiv visoke elektrane s numeričkim otvorom blende od 0,65, može razlikovati udaljenost između dviju točaka. je 0,42μm. Udaljenost između dvije točke ispod 0,42 μm ne može se razlikovati. Čak i ako se koristi veći okular za povećanje ukupnog povećanja mikroskopa, i dalje se ne može razlikovati. Jedino rješenje je korištenje većeg objektiva s većim numeričkim otvorom blende kako bi se povećala njegova razlučivost. Na primjer, kada koristite uljnu leću s numeričkim otvorom blende od 1,25, minimalna udaljenost između dviju točaka koje se mogu razlikovati=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Stoga možemo vidjeti da ako se koristi leća objektiva velike snage (NA=0.65) s povećanjem od 40 puta i okular s povećanjem od 24 puta, iako je ukupno povećanje 960 puta, minimalna udaljenost rezolucije je samo 0,42 μm. Ako koristite uljnu leću s povećanjem od 90 puta (NA=1.25) i okular s povećanjem od 9 puta, iako je ukupno povećanje 810 puta, možete razlučiti udaljenost od 0,22 μm.
