미생물 기름현미경의 총배율과 분해능의 관계
미생물학 연구에 사용되는 현미경용 대물렌즈는 일반적으로 오일 저배율 대물렌즈(10×), 고배율 대물렌즈(40×), 오일 렌즈( 100×). 세 가지 중 배율이 가장 크다는 것을 나타내는 "OI"(오일 침지)라는 단어도 있습니다. 다양한 배율의 접안렌즈 사용에 따라 검사 대상을 1000-1600배 확대할 수 있습니다. 오일렌즈를 사용하면 다른 대물렌즈와 다른 점은 슬라이드와 대물렌즈 사이에 공기층이 있는 것이 아니라 오일층이 있다는 점인데 이를 오일 이머젼 시스템이라고 합니다. 삼나무기름의 굴절률이 n=1.52로 유리와 같기 때문에 삼나무기름을 이 기름으로 많이 사용합니다. 빛이 유리 슬라이드를 통과하면 굴절 없이 삼나무 오일을 통해 직접 대물 렌즈로 들어갈 수 있습니다. 유리 슬라이드와 대물 렌즈 사이의 매질이 공기인 경우 이를 건식 시스템이라고 합니다. 빛이 유리 슬라이드를 통과하면 굴절되고 산란되어 대물 렌즈로 들어오는 빛이 명백히 감소되어 시야의 조명이 감소합니다. 오일 렌즈를 사용하면 조도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 개구수도 늘릴 수 있습니다. 왜냐하면 현미경의 배율 효율은 개구수에 따라 결정되기 때문입니다. 소위 개구수는 빛이 대물 렌즈에 투사되는 최대 각도(렌즈 각도라고 함)의 사인 절반에 유리판과 대물 렌즈 사이의 매체 굴절률을 곱한 값입니다. 이는 다음 공식으로 표현될 수 있습니다: NA=n×sinа 여기서 NA{{10}} 개구수; n=매질의 굴절률; 최대 입사각의=절반, 즉 미러 입구 각도의 절반입니다. 따라서 빛이 대물렌즈에 닿는 각도가 클수록 현미경의 효율성은 높아집니다. 이 각도의 크기는 대물렌즈의 직경과 초점 거리에 따라 결정됩니다. 동시에 a의 이론적 한계는 90입니다. . 죄90. =1이므로 공기를 매질로 사용하는 경우(n=1) 개구수는 1을 초과할 수 없습니다. 예를 들어 삼나무 기름을 매질로 사용하면 n이 증가하고 개구수도 증가합니다. 예를 들어, 빛의 입사각이 120o이고 그 절반 사인이 sin60o=0.87인 경우 공기를 매질로 사용하는 경우: NA{ {22}}×0.87=0.87 물을 매체로 사용한 경우 : NA=1.33×0.87=1.15 삼나무기름을 매체로 사용한 경우 : NA =1.52×0.87=1.32 현미경의 분해능은 두 점 사이의 최소 거리를 구별하는 현미경의 능력을 나타냅니다. 이는 대물렌즈의 개구수에 정비례하고 파장 길이에 반비례합니다. 따라서 대물렌즈의 개구수가 클수록, 광파의 파장이 짧을수록 현미경의 분해능은 높아져 검사 대상물의 미세한 구조를 보다 명확하게 구별할 수 있습니다. 따라서 해상도가 높다는 것은 분해 가능한 거리가 작다는 것을 의미합니다. 이 두 가지 요소는 반비례 관계에 있습니다. 일반적으로 어떤 사람들은 분해능을 마이크로미터나 나노미터라고 말합니다. 이는 실제로 해상도를 최소 해상도 거리와 혼동합니다. 일어났다. 현미경의 분해능은 분해할 수 있는 최소 거리로 표현됩니다. 두 점 사이를 구별할 수 있는 최소 거리=λ/2NA 여기서 λ=광파의 파장. 우리가 육안으로 느낄 수 있는 광파의 평균 길이는 0.55μm이다. 개구수 0.65의 고배율 대물렌즈를 사용하면 두 지점 사이의 거리를 구분할 수 있습니다. 0.42μm입니다. 0.42μm 미만의 두 지점 사이의 거리는 구별할 수 없습니다. 현미경의 전체 배율을 높이기 위해 더 큰 접안렌즈를 사용하더라도 여전히 구별할 수 없습니다. 유일한 해결책은 더 큰 개구수를 가진 더 큰 대물렌즈를 사용하여 해상도를 높이는 것입니다. 예를 들어, 개구수가 1.25인 오일 렌즈를 사용하는 경우 구별할 수 있는 두 점 사이의 최소 거리는=0.55/(2×1.25)=0.22μm입니다. 따라서 배율 40배의 고배율 대물렌즈(NA=0.65)와 배율 24배의 접안렌즈를 사용하면 전체 배율은 960배임에도 불구하고, 최소 분해능 거리는 0.42μm에 불과합니다. 배율 90배(NA{66}}.25)의 오일 렌즈와 배율 9배의 접안렌즈를 사용하면 전체 배율은 810배이지만 0.22μm의 거리를 해상할 수 있습니다.
