현미경의 해상도를 어떻게 높일 수 있습니까?
현미경은 검사 장비의 주요 장비 중 하나이며 현미경의 성능을 판단하는 중요한 지표는 해상도입니다. 해상도는 두 개의 작은 점 또는 두 개의 선 사이의 작은 거리를 명확하게 구분하는 기능을 말합니다. 인간의 눈 자체가 현미경입니다. 표준 조명 조건에서 시거리(국제적으로 25cm로 인식됨)에서 육안의 해상도는 약 1/10mm입니다. 두 개의 직선을 관찰하는 경우 직선이 일련의 신경 세포를 자극할 수 있기 때문에 눈의 해상도를 향상시킬 수 있습니다.
인간의 눈의 해상도는 1/10mm에 불과하므로 인간의 눈은 1/10mm보다 작은 물체나 1/10mm보다 가까운 두 개의 작은 물체 사이의 거리를 구별할 수 없습니다. 그래서 단순한 거시적 확대경에서 현미경 관찰을 위한 광학현미경, 전자현미경으로 등장했다. 현미경 분해능은 표본에서 명확하게 분해될 수 있는 두 개의 작은 점 사이의 최소 거리로 정의됩니다. 계산식은 D=0.61λ/NA입니다.
공식에서: D는 해상도(um)입니다. λ는 광원의 파장(um)이고; NA는 대물 렌즈의 개구수(개구율이라고도 함)입니다.
현미경의 해상도는 입사광원의 파장과 일치하는 대물렌즈의 개구수에 따라 달라진다는 공식에서 얻을 수 있습니다. 광학 현미경을 개선하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 광원의 파장을 줄입니다.
가시광선의 더 짧은 파장은 390nm입니다. 이 파장의 자외선을 조명원으로 사용하면 광학현미경의 해상도를 0.2um로 줄일 수 있다. 그러나 대부분의 일반적인 재료의 유리는 340nm 이하의 파장을 가진 많은 양의 빛을 흡수하기 때문에 자외선은 많은 양의 감쇠 후에 선명하고 밝은 이미지를 형성할 수 없습니다. 따라서 석영(200nm 이하의 자외선 투과 가능), 형석(185nm 이하 자외선 투과 가능) 등 고가의 재료를 사용해야 하며, 자외선 현미경으로는 육안으로 관찰할 수 없다. , 심지어 관찰된 샘플까지 현미경의 한계와 고비용으로 인해 현미경의 해상도를 향상시키는 이 방법은 자체 한계로 인해 널리 사용되지 않습니다.
2. 대물 렌즈의 개구수 NA를 늘립니다.
개구수 NA=n*sin(u)
공식에서 n은 대물렌즈와 시편 사이의 매질의 굴절률입니다. u는 대물 렌즈의 조리개 절반 각도입니다. 따라서, 광학 설계의 관점에서, 광학 현미경의 해상도를 향상시키기 위해 더 큰 개구각을 적절하게 채택하거나 굴절률을 증가시키는 것이 일반적인 방법이 되었습니다. 일반적으로 10배 이하와 같은 저배율 대물렌즈의 매질은 공기이며 그 굴절률은 1, 즉 건조 대물렌즈이다. 수침 매체는 증류수이고 굴절률은 1.33입니다. 오일 침지 대물 렌즈의 매체는 삼나무 오일 또는 기타 투명한 오일이며 굴절률은 일반적으로 약 1.52이며 Olympus의 100X 오일 렌즈와 같은 렌즈 및 유리 슬라이드의 굴절률에 가깝습니다. 수침식 대물렌즈와 유침식 대물렌즈는 배율이 높을 뿐만 아니라 고굴절률 매질을 사용하여 대물렌즈의 해상도를 향상시킨다.
