Tôi có thể làm gì để cải thiện độ phân giải của kính hiển vi?
Kính hiển vi là một trong những thiết bị chính để kiểm tra thiết bị và chỉ số quan trọng để đánh giá hoạt động của kính hiển vi là độ phân giải. Độ phân giải đề cập đến khả năng phân biệt rõ ràng giữa hai điểm nhỏ hoặc khoảng cách nhỏ hơn giữa hai đường thẳng. Bản thân mắt người là một chiếc kính hiển vi, trong điều kiện ánh sáng tiêu chuẩn, mắt người ở khoảng cách nhìn thấy (được quốc tế công nhận là 25cm) trên độ phân giải khoảng 1/10mm. Đối với việc quan sát hai đường thẳng, do một loạt đường thẳng có thể kích thích một loạt tế bào thần kinh nên độ phân giải của mắt có thể tăng lên một chút.
Độ phân giải của mắt người chỉ là 1/10mm nên những vật thể nhỏ hơn 1/10mm hoặc gần hơn 1/10mm khoảng cách giữa hai vật thể cực nhỏ, mắt người không thể phân biệt được. Do đó, từ kính lúp vĩ mô đơn giản đến quan sát dưới kính hiển vi của kính hiển vi quang học, rồi đến kính hiển vi điện tử. Độ phân giải của kính hiển vi được định nghĩa là khoảng cách nhỏ hơn giữa hai điểm nhỏ có thể phân biệt rõ ràng trên mẫu vật. Công thức tính của nó là: D=0.61λ / NA
Trong đó: D cho độ phân giải (um); λ là bước sóng của nguồn sáng (um); NA cho cỡ nòng số của thấu kính vật kính (còn được gọi là tốc độ của miệng gương).
Từ công thức có thể thu được, độ phân giải của kính hiển vi được xác định bởi bước sóng của nguồn sáng tới và khẩu độ số của vật kính phù hợp. Có thể thấy phương pháp cải tiến kính hiển vi quang học:
1, giảm bước sóng của nguồn sáng.
Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng ngắn hơn 390nm, nếu lấy bước sóng của tia cực tím làm nguồn chiếu sáng thì độ phân giải của kính hiển vi quang học có thể giảm xuống 0,2 um. Nhưng vì hầu hết các vật liệu thông thường, thủy tinh sẽ hấp thụ một số lượng lớn bước sóng 340nm dưới ánh sáng, nên tia cực tím qua một số lượng suy giảm lớn không thể hình thành sau khi hình thành hình ảnh rõ ràng, sáng sủa. Vì vậy, chúng ta phải sử dụng thạch anh (truyền tia cực tím thấp tới 200nm), đá huỳnh quang (truyền tia cực tím thấp tới 185nm) và các vật liệu đắt tiền khác, kính hiển vi tia cực tím không thể quan sát được bằng mắt thường, thậm chí phải chịu hạn chế của mẫu quan sát, cộng với giá thành đắt đỏ, nên cách nâng cao độ phân giải của kính hiển vi này do những hạn chế riêng của nó và không được sử dụng rộng rãi.
2, Tăng khẩu độ số NA của vật kính.
Khẩu độ số NA=n*sin(u)
Trong đó n là chiết suất của môi trường giữa vật kính và mẫu vật; u là một nửa góc mở của vật kính. Do đó, từ thiết kế quang học, việc sử dụng góc khẩu độ lớn hơn hoặc tăng chỉ số khúc xạ để cải thiện độ phân giải của kính hiển vi quang học đã trở nên phổ biến hơn. Vật kính có độ phóng đại thấp chung, chẳng hạn như vật kính có độ phóng đại thấp hơn 10X so với môi trường sử dụng không khí, chiết suất bằng 1, nghĩa là vật kính của hệ thống khô; môi trường ngâm trong nước là nước cất, chiết suất 1,33; Vật kính ngâm trong dầu là dầu tuyết tùng hoặc loại dầu trong suốt khác, chiết suất của nó thường ở khoảng 1,52, gần với chiết suất của thấu kính và slide, chẳng hạn như gương dầu 100X của Olympus. Vật kính ngâm trong nước và vật kính ngâm trong dầu không chỉ có độ phóng đại cao mà còn cải thiện độ phân giải của vật kính do sử dụng môi trường có chiết suất cao.
