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徕卡显微镜谨防“空”放大

2015-01-05  发布者:admin 

在最简单的情况下,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最小距离对应的光的大约二分之一波长。

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

分辨率极限

图1:可见光的光谱


数值孔径

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。

 

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)





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