Méthodes pour améliorer la résolution du microscope
Le microscope est l'un des principaux équipements de détection et la résolution est un indice important pour juger des performances du microscope. La résolution fait référence à la capacité de distinguer clairement la plus petite distance entre deux points ou deux lignes. L’œil humain lui-même est un microscope. Dans des conditions d'éclairage standard, la résolution de l'œil humain à la distance apparente (reconnue internationalement comme étant de 25 cm) est d'environ 1/10 mm. Pour observer deux lignes droites, la résolution des yeux peut être améliorée car les lignes droites peuvent stimuler une série de cellules nerveuses.
La résolution de l'œil humain n'est que de 1/10 mm, de sorte que l'œil humain ne peut pas distinguer la distance entre un objet inférieur à 1/10 mm ou deux petits objets plus proches que 1/10 mm. Ainsi, d'une simple macro-loupe à un microscope optique pour l'observation microscopique, puis un microscope électronique est apparu. La définition de la résolution du microscope fait référence à la faible distance entre deux petits points pouvant être clairement distingués sur l'échantillon. La formule de calcul est : d=0,61λ/na.
Où : d est la résolution (um) ; λ est la longueur d'onde de la source lumineuse (um) ; NA est l'ouverture numérique (également appelée rapport d'ouverture) de l'objectif.
Selon la formule, la résolution du microscope dépend de la longueur d'onde de la source de lumière incidente et de l'ouverture numérique de l'objectif adapté. Par conséquent, les méthodes pour améliorer le microscope optique sont les suivantes :
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 um. Cependant, comme la plupart des matériaux en verre ordinaires absorbent une grande quantité de lumière d’une longueur d’onde inférieure à 340 nm, la lumière ultraviolette ne peut pas former une image claire et lumineuse après une grande atténuation. Par conséquent, des matériaux coûteux tels que le Shi Ying (qui peut transmettre la lumière ultraviolette aussi basse que 200 nm) et le spath fluor (qui peut transmettre la lumière ultraviolette aussi basse que 185 nm) doivent être utilisés, et le microscope ultraviolet ne peut pas être observé à l'œil nu. même limitée par les échantillons observés, plus le coût élevé, cette méthode pour améliorer 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 le demi-angle d'ouverture de l'objectif. Par conséquent, il s’agit d’une méthode courante pour améliorer la résolution du microscope optique en adoptant un angle d’ouverture plus grand ou en augmentant l’indice de réfraction dans la conception optique. Généralement, le milieu d'un objectif de faible puissance, tel qu'en dessous de 10X, est de l'air avec un indice de réfraction de 1, c'est-à-dire un objectif sec ; Le milieu d'immersion est de l'eau distillée d'indice de réfraction de 1,33 ; Le milieu de la lentille d'objectif immergée dans l'huile est du goudron parfumé 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 la lentille et de la lame, comme le miroir à huile 100X d'Olympus. La lentille d'objectif à immersion dans l'eau et la lentille d'objectif à immersion dans l'huile ont non seulement un grossissement élevé, mais améliorent également la résolution de la lentille d'objectif en raison du milieu à indice de réfraction élevé.
