徠卡顯微鏡謹(jǐn)防“空”放大

2020-07-21 10:47:46 奧林巴斯顯微鏡

徠卡顯微鏡謹(jǐn)防“空”放大

在*簡單的情況下,一個光學(xué)顯微鏡包括一個透鏡靠近試樣(物鏡)和一個透鏡靠近眼睛(目鏡)的。 顯微鏡放大倍率的兩個顯微鏡透鏡的因子的乘積。 40倍物鏡和10X目鏡,例如,提供一個放大400倍。


光波定義限制

然而,這不是*的放大率,而且分辨率,指示表現(xiàn)能力的光學(xué)顯微鏡。 分辨率分別呈現(xiàn)兩個緊密相鄰點(diǎn)的能力。 根據(jù)瑞利判據(jù),能夠分別成像的兩個點(diǎn)之間的*小距離對應(yīng)的光的大約二分之一波長。

奧林巴斯顯微鏡

λ=光的波長 
N =試樣和物鏡之間的介質(zhì)折射率
 

α=物鏡的半開口角


因此,藍(lán)光,分辨率極限大約為D = 0.2微米; 紅燈,周圍的D = 0.35微米。 UV物鏡達(dá)到的分辨率不到0.2微米。用肉眼,我們不能區(qū)分結(jié)構(gòu)小于0.2毫米以下。

n×sinα值對應(yīng)于數(shù)值孔徑(NA)中,光收集能力的量度和物鏡的分辨率。 由于孔徑角不能*過90°,折射率是從不小于1(N 空氣 = 1),NA是總是圍繞1為空氣。 當(dāng)浸沒油被用于(N> 1),數(shù)值孔徑增加(高達(dá)約1.45),并與它一起,的分辨率。奧林巴斯顯微鏡

分辨率極限

圖1:可見光的光譜


數(shù)值孔徑

圖2:物鏡的數(shù)值孔徑?jīng)Q定了圖像的細(xì)節(jié)分辨率和亮度

更多的放大倍率并不總是更好

為了使微觀分辨率檢測到眼睛,圖像出現(xiàn)在與相應(yīng)的放大倍率目鏡。 分辨率和放大倍率總是直接相互依存的。具有低放大倍數(shù)的物鏡具有低的數(shù)值孔徑,因此低分辨率。 對于高放大倍數(shù)的物鏡,數(shù)值孔徑也很高,通常為0.8一40×干物鏡。 但是,因?yàn)閿?shù)值孔徑不能增加到*過某一點(diǎn)時,可使用的放大倍率范圍也被限制在經(jīng)典光顯微鏡。 “有用”顯微鏡放大倍數(shù)為500×NA和1000×NA之間。

一些光顯微鏡擁有巨大的放大倍率,但實(shí)際上來說,極限是剛下1,400x。 專家稱一切都*出了“空放大?!?nbsp;雖然結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大,但沒有額外的細(xì)節(jié)都解決了。

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圖3:硬金屬,用10%的鈷(亞微米結(jié)構(gòu)中,0.6微米的初始顆粒尺寸),用于生產(chǎn)重型工具。 左:用干的物鏡來看,NA = 0.90; 右:用油浸物鏡觀察,NA = 1.30(康拉德·弗里德里希GMBH&CO。KG,庫姆巴赫,德國提供)