Оптички принципи и перформансе микроскопа
Традиционални оптички микроскоп се састоји од оптичког система и механичке структуре која их подржава. Оптички систем укључује сочиво објектива, окулар и кондензаторско сочиво, а све су то компликована лупа направљена од различитих врста оптичког стакла. Објективно сочиво ће увећати слику узорка, његово увећање М ствар по следећој формули: М ствар=Δ ∕ ф 'ствар, где је ф 'ствар жижна даљина сочива објектива, Δ се може схватити као растојање између сочива објектива и окулара. Окулар ће бити слика сочива објектива поново увећана у замишљену слику испред особе 250 мм за људско посматрање, што већина људи осећа **** положај посматрања, окулар увећања М ока { {2}}/ф'еие, ф'еие је окулар жижне даљине. Укупно увећање микроскопа је производ објектива и окулара, тј. М=М објекат * М окулар=Δ * 250∕ф'еие * ф;објекат. Може се видети, смањење жижне даљине објектива и окулара ће учинити укупно увећање, које микроскоп може да види ** и друге микроорганизме кључа, али и разлику између његове и обичне лупе.
Дакле, да ли је могуће без ограничења смањити ф'објективни окулар да бисмо повећали увећање како бисмо могли да видимо суптилније објекте? Одговор је не! То је зато што је природа светлости која се користи за сликање нека врста електромагнетног таласа, па самим тим у процесу ширења неминовно производи дифракцију и феномене интерференције, баш као што се свакодневно примећено таласање на површини воде при сусрету са препрекама може заокружити, две колоне водених таласа могу се срести једна са другом да ојачају или ослабе исте. Када светлост таласа из тачкастог објекта који емитује светлост упери у сочиво објектива, сочиво на ободу омета ширење светлости, дифракцију и интерференцију, након што се сочиво објектива више не може сакупити у тачку, већ формирање одређене величине пеге, постоји и низ интензитета периферије слабог и постепено опадајућег ореола, центар светле тачке називамо за Авери спот, две тачке које емитују светлост близу одређене удаљености. када ће се два места преклапати док се не може потврдити за два места. Рајли је предложио критеријум да када је централно растојање две тачке једнако полупречнику Ејријеве тачке, две тачке се могу разликовати, рачунајући да је растојање између две тачке које емитују светлост е=0.61 у ∕н.синА=0.61 у ∕НА, где у таласну дужину светлосних таласа, људско око може бити примљено таласном дужином светлосних таласа од око 0.4-0 .7 ум, н за тачку емитовања светлости средњег индекса преламања, при чему се тачка емитовања светлости налази у индексу преламања тачке емитовања светлости. Индекс преламања средине у којој је тачка емитовања светлости, као што је у ваздуху, н ≈ 1, у води, н ≈ 1,33, и А за тачку емитовања светлости угла оквира сочива објектива од половине, НА познат као нумерички отвор сочива објектива. Из горње формуле, сочиво објектива може разликовати растојање између две тачке по таласној дужини светлости и нумеричком отвору ограничења људског ока, због визуелног * оштре таласне дужине људског ока од око 0. 5 ум, а угао А није већи од 90 степени, синА је увек мањи од 1, за расположиви медијум који преноси светлост * индекс преламања је око 1,5, тако да је е-вредност увек већа од 0.2 хм, ово је оптички микроскоп који може разликовати * најмању границу удаљености. Кроз микроскопско увећање слике, ако желите да будете у могућности да имате неку НА вредност резолуције сочива објектива размака тачака е увећану на довољно да се разликује људском оку, неопходно је да ми буде већа од или једнака { {31}}.15мм, где 0.15мм за експериментално људско око може да разликује два микро-објекта постављена испред ока на 250мм на растојању између * малих, тако да је М веће или једнако (0,15 ∕ 0,61 у) НА ≈ 500Н.А, да би се извршило посматрање Да посматрање није превише напорно, биће довољно М удвостручено, односно 500Н.А Мање од или једнако М Мање или једнако 1000Н.А, је разуман избор укупног увећања опсега микроскопа, а онда је укупно увећање бесмислено, јер је нумерички отвор сочива објектива ограничен на * мали разлучиви удаљености за повећање увећања било је немогуће разликовати детаље мањих објеката.
