Comment améliorer la résolution du microscope ?

Le microscope est l'un des principaux équipements d'inspection, et l'indice important pour juger de la performance du microscope est la résolution. La résolution fait référence à la capacité de distinguer clairement deux petits points ou la petite distance entre deux lignes. L'œil humain lui-même est un microscope. Dans des conditions d'éclairage standard, la résolution de l'œil humain à une distance photopique de 25 cm est approximativement égale à 1/10 mm. Pour observer deux lignes droites, puisque la ligne droite peut stimuler une série de cellules nerveuses, la résolution de l'œil peut être améliorée.

La résolution de l'œil humain n'est que de 1/10 mm, de sorte que la distance entre un objet inférieur à 1/10 mm ou deux objets minuscules à moins de 1/10 mm ne peut pas être distinguée par l'œil humain. Il y a donc eu une simple loupe macroscopique, un microscope optique pour l'observation microscopique, puis un microscope électronique. La définition de la résolution du microscope fait référence à la petite distance entre deux petits points qui peuvent être clairement distingués sur le spécimen. La formule de calcul est : D = 0,61 λ/NA où : D est la résolution (um) ; λ est la longueur d'onde de la source lumineuse (um); NA est l'ouverture numérique de l'objectif, également appelée rapport d'ouverture).

Selon la formule, la résolution du microscope est déterminée par la longueur d'onde de la source lumineuse incidente et l'ouverture numérique de l'objectif adapté. On peut voir que la méthode d'amélioration du microscope optique :

1. Réduisez la longueur d'onde de la source lumineuse.

La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 390 nm. Si la lumière ultraviolette de cette longueur d'onde est utilisée comme source d'éclairage, la résolution du microscope optique peut être réduite à 0,2 µm. Cependant, étant donné que la plupart des matériaux en verre courants absorbent une grande quantité de lumière avec des longueurs d'onde inférieures à 340 nm, la lumière ultraviolette ne peut pas former une image claire et lumineuse après une grande quantité d'atténuation. Par conséquent, le quartz (qui peut transmettre la lumière ultraviolette aussi faible que 200 nm, la fluorite (peut transmettre la lumière ultraviolette aussi faible que 185 nm et d'autres matériaux coûteux) doivent être utilisés, et le microscope ultraviolet ne peut pas être observé à l'œil nu, même l'échantillon Outre son coût élevé, cette méthode d'amélioration de la résolution du microscope n'est pas largement utilisée en raison de ses propres limites.

2. Augmentez l'ouverture numérique NA de l'objectif.

Ouverture numérique NA=n*sin(u, où n est l'indice de réfraction du milieu entre l'objectif et l'échantillon ; u est la moitié de l'angle d'ouverture de l'objectif. Par conséquent, un angle d'ouverture plus grand doit être utilisé de manière appropriée dans la conception optique.Ou l'augmentation de l'indice de réfraction est devenue une méthode courante pour améliorer la résolution des microscopes optiques.Généralement, les objectifs de faible puissance tels que 10X ou moins utilisent l'air comme support, avec un indice de réfraction de 1, qui est un sec lentille d'objectif; le milieu d'immersion dans l'eau est de l'eau distillée avec un indice de réfraction de 1,33; Le milieu de la lentille d'objectif à immersion dans l'huile est de l'huile de cèdre ou une autre huile transparente, et son indice de réfraction est généralement d'environ 1,52, ce qui est proche de l'indice de réfraction de l'objectif et la lame de verre, tels que l'objectif à huile Olympus 100 X. L'objectif à immersion dans l'eau et l'objectif à immersion dans l'huile ont non seulement un grossissement élevé, mais également en raison de l'utilisation de supports à indice de réfraction élevé, la résolution de l'o objectif objectif est amélioré.