徕卡显微镜谨防“空”放大

2016-05-11技术资料

在Zui简单的情况下,一个光学显微镜包括一个透镜靠近试样(物镜)和一个透镜靠近眼睛(目镜)的。 显微镜放大倍率的两个显微镜透镜的因子的乘积。 40倍物镜和10X目镜,例如,提供一个放大400倍。

光波定义限制

然而,这不是唯一的放大率,而且分辨率,指示表现能力的光学显微镜。 分辨率分别呈现两个紧密相邻点的能力。 根据瑞利判据,能够分别成像的两个点之间的Zui小距离对应的光的大约二分之一波长。

徕卡显微镜谨防“空”放大

λ=光的波长 
N =试样和物镜之间的介质的折射率 

α=物镜的半开口角

 

因此,蓝光,分辨率极限大约为D = 0.2微米; 红灯,周围的D = 0.35微米。 UV物镜达到的分辨率不到0.2微米。用肉眼,我们不能区分结构小于0.2毫米以下。

n×sinα值对应于数值孔径(NA)中,光收集能力的量度和物镜的分辨率。 由于孔径角不能超过90°,折射率是从不小于1(N 空气 = 1),NA是总是围绕1为空气。 当浸没油被用于(N> 1),数值孔径增加(高达约1.45),并与它一起,的分辨率。(奥林巴斯显微镜)

徕卡显微镜谨防“空”放大

图1:可见光的光谱

 

徕卡显微镜谨防“空”放大

图2:物镜的数值孔径决定了图像的细节分辨率和亮度

更多的放大倍率并不总是更好

为了使微观分辨率检测到眼睛,图像出现在与相应的放大倍率目镜。 分辨率和放大倍率总是直接相互依存的。具有低放大倍数的物镜具有低的数值孔径,因此低分辨率。 对于高放大倍数的物镜,数值孔径也很高,通常为0.8一40×干物镜。 但是,因为数值孔径不能增加到超过某一点时,可使用的放大倍率范围也被限制在经典光显微镜。 “有用”显微镜放大倍数为500×NA和1000×NA之间。

一些光显微镜拥有巨大的放大倍率,但实际上来说,极限是刚下1,400x。 专家称一切都超出了“空放大。” 虽然结构出现较大,但没有额外的细节都解决了。

徕卡显微镜谨防“空”放大 徕卡显微镜谨防“空”放大

图3:硬金属,用10%的钴(亚微米结构中,0.6微米的初始颗粒尺寸),用于生产重型工具。 左:用干的物镜来看,NA = 0.90; 右:用油浸物镜观察,NA = 1.30(康拉德·弗里德里希GMBH&CO。KG,库姆巴赫,德国提供)