ساختار اصلی یک میکروسکوپ و نحوه عملکرد یک عدسی روغنی
میکروسکوپهای نوری عمومی مدرن از سیستمی متشکل از دو عدسی، یک چشمی و یک عدسی شیئی برای بزرگنمایی تصویر استفاده میکنند و اغلب به عنوان میکروسکوپ مرکب شناخته میشوند. آنها از دو بخش اصلی تشکیل شده اند: دستگاه مکانیکی و سیستم نوری. در سیستم نوری میکروسکوپ، عملکرد عدسی شیئی حیاتی ترین است که مستقیماً بر وضوح میکروسکوپ تأثیر می گذارد. در میان چندین نوع عدسی شیئی که معمولاً در میکروسکوپهای نوری عمومی استفاده میشود، لنز روغنی بیشترین بزرگنمایی را دارد و برای تحقیقات میکروبیولوژیکی مهمترین است. در مقایسه با سایر لنزهای شیئی، استفاده از لنزهای روغنی خاص تر است، باید یک قطره روغن آینه بین لنز و لنز اضافه کنید که عمدتاً به دو جنبه زیر مربوط می شود:
1. افزایش روشنایی بزرگنمایی آینه روغن تا 100 Χ، بزرگنمایی چنین لنز بزرگ، فاصله کانونی بسیار کوتاه است، قطر بسیار کوچک است، اما شدت نور مورد نیاز بزرگترین است. از حمل نمونه های لام از طریق نور، به دلیل تراکم رسانه های مختلف (از لغزش به هوا، و سپس به عدسی)، مقداری از نور به دلیل شکست یا انعکاس کلی، نمی تواند وارد عدسی شود، در نتیجه در استفاده از آینه روغن به دلیل نور کمتر، تصویر جسم واضح به نظر نمی رسد. بنابراین برای اینکه نور از اتلاف عبور نکند، در استفاده از روغن آینه باید بین آینه روغن و لام با ضریب شکست شیشه (n=1.55) مشابه آینه روغن اضافه شود. (معمولاً با روغن سرو، ضریب شکست آن n=1.52).
2. افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ قدرت تفکیک یا تفکیک میکروسکوپ توانایی میکروسکوپ در تشخیص حداقل فاصله بین دو نقطه است. از نقطه نظر فیزیکی، وضوح یک میکروسکوپ نوری توسط پدیده تداخل و عملکرد عدسی شیئی مورد استفاده محدود می شود. توان تفکیک D را می توان به صورت زیر بیان کرد: D=λ/2N.A، که در آن λ=طول موج موج نور. مقدار دیافراگم عددی NA=لنز شیئی. منبع نور میکروسکوپ نوری فراتر از محدوده طول موج نور مرئی (0.4 - 0.7 μm) امکان پذیر نیست، در حالی که مقدار دیافراگم عددی به عدسی شیئ زاویه دهان آینه و انکسار بستگی دارد. شاخص محیط بین اسلاید و عدسی که می تواند به صورت زیر بیان شود: NA=n × sin که در آن نصف حداکثر زاویه تابش نور است. به قطر و فاصله کانونی عدسی شیئی بستگی دارد، به طور کلی، در عمل، حداکثر می تواند تنها به 120 O و n برای ضریب شکست محیط برسد. چون ضریب شکست روغن سرو (1.52) نسبت به ضریب شکست هوا و آب (به ترتیب 1.{22}} و 1.33) بیشتر است، بنابراین روغن سرو به عنوان عدسی در لغزش بین محیط آینه روغنی می تواند به مقدار دیافراگم عددی (NA به طور کلی در 1.{17}}.4 است) بالاتر از عدسی با بزرگنمایی کم باشد، لنزهای با بزرگنمایی بالا، مانند آینه خشک (NA کمتر از 1 است. 0). اگر متوسط طول موج نور مرئی 55/ 4 میکرومتر، در حالی که وضوح یک آینه روغنی می تواند حدود 0.2 میکرومتر باشد.
