رابطه بین بزرگنمایی کل و وضوح آینه های روغنی میکروبیولوژیکی

رابطه بین بزرگنمایی کل و وضوح آینه های روغنی میکروبیولوژیکی

عدسی‌های شیئی میکروسکوپ‌های مورد استفاده در تحقیقات میکروبیولوژی معمولاً عدسی‌های شیئی با بزرگنمایی کم روغن (1{21}} x)، لنزهای شیئی با بزرگنمایی بالا (40 x) و لنزهای روغنی (10) هستند. 0 x). همچنین کلمه "OI" (غوطه ور شدن در روغن) وجود دارد که نشان می دهد در بین این سه بزرگنمایی بیشترین بزرگنمایی را دارد. با توجه به استفاده از چشمی با بزرگنمایی های مختلف، شی مورد بازرسی را می توان 1000-1600 برابر بزرگنمایی کرد. هنگام استفاده، تفاوت لنز روغنی با سایر لنزهای شیئی در این است که یک لایه هوا بین لام و عدسی شیئی وجود ندارد، بلکه یک لایه روغن وجود دارد که به آن سیستم غوطه وری روغن می گویند. در این نوع روغن اغلب از روغن سرو استفاده می شود زیرا ضریب شکست آن n=1.52 است که همان شیشه است. هنگامی که نور از یک لام شیشه ای عبور می کند، می تواند مستقیماً از طریق روغن سرو بدون شکست وارد عدسی شیئی شود. اگر محیط بین اسلاید شیشه ای و عدسی شیئی هوا باشد به آن سیستم خشک می گویند. هنگامی که نور از لغزشی شیشه ای عبور می کند، در اثر انکسار دچار پراکندگی می شود و میزان نور ورودی به عدسی شیئی به وضوح کاهش می یابد که باعث کاهش روشنایی میدان دید می شود. استفاده از آینه های روغنی نه تنها می تواند روشنایی را افزایش دهد، بلکه در درجه اول دیافراگم عددی را نیز افزایش می دهد، زیرا بازده بزرگنمایی یک میکروسکوپ با دیافراگم عددی آن تعیین می شود. دیافراگم عددی به حاصل ضرب نصف سینوس حداکثر زاویه ای که در آن نور به عدسی شیئی تابیده می شود (معروف به زاویه دیافراگم) ضرب در ضریب شکست محیط بین لام شیشه ای و عدسی شیئی است. . می توان آن را با فرمول زیر بیان کرد: NA=nx sin , جایی که NA=دیافراگم عددی; N=ضریب شکست محیط; نیمی از حداکثر زاویه برخورد یعنی نیمی از زاویه دیافراگم. بنابراین، هر چه زاویه تابش نور به عدسی شیئی بیشتر باشد، کارایی میکروسکوپ بیشتر است و بزرگی این زاویه با قطر و فاصله کانونی عدسی شیئی تعیین می شود. در ضمن، حد نظری a 90 است.. sin90.＝1، بنابراین، هنگام استفاده از هوا به عنوان واسطه (n=1)، دیافراگم عددی نمی‌تواند از 1 تجاوز کند. به عنوان مثال، هنگام استفاده از تار به عنوان رسانه، n افزایش می یابد و دیافراگم عددی آن نیز افزایش می یابد. اگر زاویه تابش نور 120o و نیمی از سینوس آن sin6{{{60}}o=0.87 باشد، آنگاه: هنگام استفاده از هوا به عنوان واسطه: NA =1 x 0.87=0.87، هنگام استفاده از آب به عنوان رسانه: NA=1.33 x 0.87=1.15، هنگام استفاده از قطران به عنوان رسانه: NA =1.52 x 0.87=1.32. وضوح یک میکروسکوپ به توانایی آن در تشخیص حداقل فاصله بین دو نقطه اشاره دارد. با دیافراگم عددی عدسی شیئی متناسب و با طول موج نسبت معکوس دارد. بنابراین، هرچه دیافراگم عددی عدسی شیئی بزرگتر باشد، طول موج موج نور کوتاهتر و وضوح میکروسکوپ بیشتر می شود. ساختارهای ظریف جسم مورد آزمایش را نیز می توان به وضوح تشخیص داد. بنابراین، وضوح بالا به معنای فاصله کمی قابل تشخیص است و این دو عامل با هم نسبت معکوس دارند. برخی از افراد اغلب به وضوح به عنوان تعداد میکرومتر یا نانومتر اشاره می کنند که در واقع وضوح را با حداقل فاصله تفکیک اشتباه می گیرد. وضوح یک میکروسکوپ با حداقل فاصله قابل تفکیک نشان داده می شود. حداقل فاصله بین دو نقطه قابل تشخیص λ/2NA است. در فرمول، λ=طول موج موج نور و میانگین طول موج نوری که با چشم غیر مسلح قابل درک است 0.55 میکرومتر است. اگر از یک هدف پرقدرت با دیافراگم عددی 0.65 استفاده شود، می تواند فاصله بین دو نقطه را 0.42 میکرو متر تشخیص دهد. با این حال، فاصله بین دو نقطه زیر 0.42 میکرومتر قابل تشخیص نیست، حتی با یک چشمی بزرگ‌نمایی بزرگ‌تر، بزرگنمایی کلی میکروسکوپ هنوز قابل تشخیص نیست. تنها با استفاده از لنزهای شیئی بزرگتر با دیافراگم عددی بزرگتر می توان وضوح آنها را افزایش داد. به عنوان مثال، هنگام استفاده از آینه روغنی با دیافراگم عددی 1.25، حداقل فاصله بین دو نقطه قابل تشخیص 0.55/(2 x 1.25)=0.22 μm است. بنابراین، می بینیم که اگر از یک هدف پرقدرت با بزرگنمایی 40 برابر (NA{56}}.65) و یک چشمی با بزرگنمایی 24 برابر استفاده شود، اگرچه کل بزرگنمایی 960 برابر است، حداقل آن فاصله وضوح تنها 0.42 میکرومتر است. اگر از آینه روغنی با بزرگنمایی 90 برابر (NA=1.25) و چشمی با بزرگنمایی 9 برابر استفاده شود، اگرچه کل بزرگنمایی 810 برابر باشد، فاصله 0.22 میکرومتر را می توان تشخیص داد.