현미경의 해상도를 높이려면 어떻게 해야 합니까?
현미경은 검사장비의 주요 장비 중 하나로, 현미경의 성능을 판단하는 중요한 지표는 해상도입니다. 해상도는 두 개의 작은 점이나 두 선 사이의 더 작은 거리를 명확하게 구분하는 능력을 말합니다. 인간의 눈 자체는 현미경이며 표준 조명 조건에서 인간의 눈의 가시 거리(국제적으로 인정되는 25cm)의 해상도는 약 1/10mm와 같습니다. 두 개의 직선을 관찰하면 일련의 직선이 일련의 신경 세포를 자극할 수 있기 때문에 눈의 해상도가 약간 높아질 수 있습니다.
인간의 눈의 해상도는 1/10mm에 불과하므로 1/10mm보다 작은 물체나 1/10mm보다 가까운 두 개의 작은 물체 사이의 거리가 인간의 눈으로 구별되지 않습니다. 따라서 간단한 확대경부터 광학현미경의 현미경 관찰, 그리고 전자현미경까지. 현미경의 분해능은 표본에서 명확하게 구별될 수 있는 두 개의 작은 점 사이의 더 작은 거리로 정의됩니다. 계산 공식은 다음과 같습니다: D=0.61λ / NA
여기서: D는 해상도(um)입니다. λ는 광원의 파장(um)입니다. 대물렌즈의 구경 수치(미러 입 비율이라고도 함)에 대한 NA입니다.
공식을 통해 현미경의 분해능은 입사 광원의 파장과 대물렌즈의 개구수에 따라 결정됩니다. 광학 현미경을 개선하는 방법은 다음과 같습니다.
1, 광원의 파장을 줄입니다.
가시광선은 파장이 390nm로 더 짧고, 자외선의 파장을 조명원으로 사용하면 광학현미경의 분해능은 0.2um까지 줄어들 수 있습니다. 그러나 대부분의 일반적인 재료인 유리는 빛 아래 340nm의 많은 파장을 흡수하기 때문에 자외선은 많은 감쇠를 통해 깨끗하고 밝은 이미지를 형성할 수 없습니다. 따라서 석영(200nm 정도의 낮은 자외선을 투과), 형광석(185nm 정도의 자외선을 투과) 등 고가의 재료를 사용해야 하며, 자외선 현미경은 육안으로 관찰할 수 없으며, 심지어는 관찰된 샘플의 한계와 값비싼 비용이 결합되어 현미경의 분해능을 향상시키는 이 방법은 그 자체의 한계로 인해 널리 사용되지 않습니다.
2, 대물 렌즈의 개구수 NA를 증가시킵니다.
개구수 NA=n*sin(u)
여기서 n은 대물 렌즈와 시편 사이의 매체 굴절률입니다. u는 대물렌즈의 1/2 조리개 각도입니다. 따라서 광학현미경의 분해능을 향상시키기 위해 더 큰 개구각을 적절하게 사용하거나 굴절률을 높이는 광학 설계가 더욱 보편화되었습니다. 공기를 사용하는 매질 이하 10X, 굴절률 1과 같은 일반적인 저배율 대물렌즈, 즉 건식 대물렌즈; 수침 매체는 증류수이며 굴절률은 1.33입니다. 기름에 잠긴 대물 매체는 삼나무 기름 또는 기타 투명한 기름이며 굴절률은 일반적으로 Olympus의 100X 오일 거울과 같은 렌즈와 슬라이드의 굴절률에 가까운 1.52 부근입니다. 수침식 대물렌즈와 유침식 대물렌즈는 고배율을 가질 뿐만 아니라 고굴절률 매질을 사용하여 대물렌즈의 해상력을 향상시킵니다.
