رابطه بین بزرگنمایی کل و وضوح در میکروسکوپ غوطه وری روغن
اهداف میکروسکوپ های مورد استفاده در تحقیقات میکروبیولوژیکی معمولاً سه نوع است: بزرگنمایی کم (1 {2 0}} x) ، بزرگنمایی بالا (4 {30}} x) و بزرگنمایی روغن (100x). همچنین کلمه "OI" (غوطه وری روغن) وجود دارد که نشان می دهد بیشترین بزرگنمایی را در بین این سه دارد. بسته به بزرگنمایی از چشم مورد استفاده ، شیء مورد بازرسی را می توان managed {3}} بار بزرگ کرد. هنگام استفاده ، تفاوت بین لنز غوطه وری روغن و سایر اهداف در این است که لایه ای از هوا بین اسلاید شیشه ای و لنز عینی وجود ندارد ، بلکه لایه ای از روغن به نام سیستم غوطه وری روغن است. این نوع روغن اغلب به عنوان روغن Cedarwood انتخاب می شود زیرا شاخص انکسار آن N {4}}. 52 ، که همان شیشه است. هنگامی که نور از یک اسلاید شیشه ای عبور می کند ، می تواند مستقیماً از طریق روغن سرو بدون انکسار وارد لنزهای عینی شود. اگر محیط بین اسلاید شیشه ای و لنز عینی هوا باشد ، به آن سیستم خشک گفته می شود. هنگامی که نور از طریق اسلاید شیشه ای عبور می کند ، از آن جدا شده و پراکنده می شود و میزان نور ورود به لنز عینی آشکارا کاهش می یابد ، که باعث کاهش روشنایی میدان دید می شود. استفاده از آینه های روغن نه تنها روشنایی را افزایش می دهد ، بلکه در درجه اول دیافراگم عددی را افزایش می دهد ، زیرا راندمان بزرگنمایی یک میکروسکوپ توسط دیافراگم عددی آن تعیین می شود. دیافراگم به اصطلاح عددی به محصول نیمی از سینوس حداکثر زاویه ای که در آن نور بر روی لنز عینی (معروف به زاویه لنز) پیش بینی می شود ، اشاره دارد که توسط ضریب شکست محیط بین اسلاید شیشه ای و لنزهای هدف ضرب می شود. می توان آن را با فرمول زیر بیان کرد: na=n × sin ، جایی که دیافراگم عددی na=؛ n=ضریب شکست رسانه ؛ نیمی از زاویه حداکثر حداکثر ، نیمی از زاویه آینه. بنابراین ، هرچه زاویه ای که در آن نور بر روی لنز عینی پیش بینی می شود ، بیشتر کارایی میکروسکوپ بیشتر می شود و اندازه این زاویه به قطر و طول کانونی لنزهای هدف بستگی دارد. در همین حال ، حد نظری A 90 است. SIN90. ＝ بنابراین ، هنگام استفاده از هوا به عنوان متوسط (N {13}}) ، دیافراگم عددی نمی تواند از 1 تجاوز کند. اگر استفاده از آسفالت به عنوان محیط ، با افزایش N ، دیافراگم عددی نیز افزایش می یابد. اگر زاویه حادثه نور 120o باشد و نیمی از سینوس آن sin60o است. هنگام استفاده از آب به عنوان متوسط: na {23}}. 33 × 0. 87=1. 15 ؛ هنگام استفاده از آسفالت به عنوان متوسط: na {28}}. 52 × 0. {31}}} 32. وضوح میکروسکوپ به توانایی آن در تمایز حداقل فاصله بین دو نقطه اشاره دارد. این مستقیماً با دیافراگم عددی لنزهای عینی متناسب است و به طور معکوس متناسب با طول طول موج است. بنابراین ، هرچه دیافراگم عددی لنز عینی بزرگتر باشد ، طول موج موج نور کوتاه تر ، وضوح میکروسکوپ بیشتر می شود و ساختار ریز و درشت شیء که مورد بازرسی قرار می گیرد ، می تواند متمایز شود.
بنابراین ، هرچه دیافراگم عددی لنز عینی بزرگتر باشد ، طول موج موج نور کوتاه تر ، وضوح میکروسکوپ بیشتر می شود و ساختار ریز و درشت شیء که مورد بازرسی قرار می گیرد ، می تواند متمایز شود. بنابراین ، وضوح بالا به معنای فاصله کمی متمایز است و این دو عامل به طور معکوس متناسب هستند. برخی از افراد معمولاً وضوح را به عنوان چند میکرومتر یا نانومتری توصیف می کنند ، که در واقع وضوح را با حداقل فاصله وضوح اشتباه می کند. وضوح میکروسکوپ با حداقل فاصله ای که می تواند برطرف شود نشان داده شده است. حداقل فاصله ای که می تواند بین دو نقطه تمایز قائل شود λ/2NA است ، جایی که طول موج λ {1}} موج موج نور است. میانگین طول موج نوری که توسط چشم غیر مسلح قابل درک است ، {2}}. 55 میکرومتر است. اگر دیافراگم عددی {4}}} 65 برای یک لنز هدف با قدرت بالا باشد ، می تواند فاصله بین دو نقطه را به عنوان {7}}} 42 میکرومتر تشخیص دهد. با این حال ، فاصله بین دو نقطه زیر {9}}} 42 میکرومتر قابل تشخیص نیست ، حتی اگر از چشم بزرگنمایی بزرگتر برای افزایش بزرگنمایی میکروسکوپ استفاده شود. فقط با استفاده از یک لنز هدف بزرگتر با دیافراگم عددی بزرگتر می توان وضوح آن را افزایش داد. به عنوان مثال ، هنگام استفاده از یک آینه روغن با دیافراگم عددی 1.25 ، حداقل فاصله بین دو نقطه ای که قابل تشخیص است ، {13}} 55/(2 × 1.25) {18}} 22 میکرومتر است. بنابراین ، می توانیم ببینیم که اگر یک لنز هدف بالا با بزرگنمایی 4 {26}} بار (22 {22}}. 65) و یک چشم با بزرگنمایی 24 بار استفاده شود ، اگرچه بزرگنمایی کل 96 {33}} بار است ، حداقل فاصله وضوح فقط 0.42 μ mm است. اگر از یک آینه روغن با بزرگنمایی 90 بار (29 {29}} 25) و یک چشم با بزرگنمایی 9 بار استفاده شود ، اگرچه بزرگنمایی کل 810 برابر است ، می توان فاصله 0.22 میکرومتر را متمایز کرد.
