Bagaimana cara meningkatkan resolusi mikroskop?
Mikroskop merupakan salah satu peralatan utama untuk peralatan pengujian, dan indikator penting untuk mengevaluasi kinerja mikroskop adalah resolusi. Resolusi mengacu pada kemampuan untuk membedakan dengan jelas antara dua titik kecil atau jarak yang lebih kecil antara dua garis. Mata manusia itu sendiri adalah sebuah mikroskop, dan dalam kondisi pencahayaan standar, resolusi mata manusia pada jarak terang (yang diakui secara internasional sebagai 25cm) adalah sekitar 1/10mm. Untuk mengamati dua garis lurus, resolusi mata dapat ditingkatkan dengan merangsang serangkaian sel saraf.
Resolusi mata manusia hanya 1/10mm, sehingga jarak antara benda yang lebih kecil dari 1/10mm atau dua benda kecil yang lebih dekat dari 1/10mm tidak dapat dibedakan oleh mata manusia. Jadi telah terjadi pergeseran dari kaca pembesar makroskopis sederhana ke mikroskop optik observasi mikroskopis, diikuti oleh mikroskop elektron. Definisi resolusi mikroskop mengacu pada jarak yang lebih kecil antara dua titik kecil yang dapat dibedakan dengan jelas pada suatu spesimen.
Rumus perhitungannya adalah: D=0.61 λ／ NA
Dalam rumusnya, D mewakili resolusi (um); λ Apakah panjang gelombang sumber cahaya (um); NA adalah bukaan numerik (juga dikenal sebagai rasio bukaan) lensa objektif.
Menurut rumusnya, resolusi mikroskop bergantung pada panjang gelombang sumber cahaya datang dan bukaan numerik objektif yang cocok. Dari sini terlihat bahwa cara-cara penyempurnaan mikroskop optik adalah:
1. Kurangi panjang gelombang sumber cahaya.
Cahaya tampak memiliki panjang gelombang lebih pendek yaitu 390nm. Jika sinar ultraviolet dengan panjang gelombang ini digunakan sebagai sumber cahaya penerangan, resolusi mikroskop optik dapat dikurangi menjadi 0,2um. Namun, karena sebagian besar bahan kaca biasa menyerap sejumlah besar cahaya dengan panjang gelombang di bawah 340nm, sinar ultraviolet tidak dapat menghasilkan gambar yang jelas dan terang setelah pelemahan yang signifikan. Oleh karena itu, bahan mahal seperti kuarsa (yang dapat mentransmisikan sinar ultraviolet hingga 200nm) dan fluorit (yang dapat mentransmisikan sinar ultraviolet hingga 185nm) harus digunakan. Selain itu, mikroskop ultraviolet tidak dapat diamati dengan mata telanjang, bahkan terbatas pada sampel yang diamati, ditambah dengan biaya yang mahal. Oleh karena itu, metode peningkatan resolusi mikroskop ini tidak banyak digunakan karena keterbatasannya sendiri.
2. Tingkatkan bukaan numerik NA lensa objektif
Bukaan numerik NA=n * sin (u)
Dalam rumusnya, n adalah indeks bias medium antara lensa objektif dan benda uji; U adalah setengah sudut bukaan lensa objektif. Oleh karena itu, penggunaan sudut bukaan yang lebih besar atau peningkatan indeks bias dalam desain optik telah menjadi metode umum untuk meningkatkan resolusi mikroskop optik. Umumnya lensa perbesaran rendah di bawah 10X menggunakan udara sebagai medianya dan memiliki indeks bias 1, yang merupakan objektif tipe kering; Media perendaman air adalah air suling, dengan indeks bias 1,33; Media objektif yang direndam dalam minyak adalah tar atau minyak transparan lainnya, dengan indeks bias umumnya sekitar 1,52, yang mendekati indeks bias lensa dan kaca slide, seperti lensa minyak 100X Olympus. Lensa imersi air dan lensa imersi minyak tidak hanya memiliki perbesaran yang tinggi, tetapi juga meningkatkan resolusi objektif karena penggunaan media indeks bias yang tinggi.
