Y berthynas rhwng chwyddhad llwyr a datrysiad microsgopau olew microbiolegol
Fel arfer mae tri math o lensys gwrthrychol ar gyfer microsgopau a ddefnyddir mewn ymchwil microbiolegol: lens gwrthrychol chwyddhad isel olew (10×), lens gwrthrychol chwyddo uchel (40×), a lens olew ( 100×). Mae yna hefyd y gair "OI" (trochi olew) sy'n nodi bod ganddo'r chwyddhad mwyaf ymhlith y tri. Yn dibynnu ar y defnydd o sylladuron gyda chwyddiadau gwahanol, gall y gwrthrych sy'n cael ei archwilio gael ei chwyddo 1000-1600 o weithiau. Pan gaiff ei ddefnyddio, y gwahaniaeth rhwng lensys olew a lensys gwrthrychol eraill yw nad oes haen o aer rhwng y sleid a'r lens gwrthrychol, ond haen o olew, a elwir yn system trochi olew. Defnyddir olew cedrwydd yn aml fel yr olew hwn oherwydd bod mynegai plygiannol olew cedrwydd yn n=1.52, sydd yr un peth â gwydr. Pan fydd golau'n mynd trwy'r sleid wydr, gall fynd i mewn i'r lens gwrthrychol yn uniongyrchol trwy'r olew cedrwydd heb blygiant. Os mai aer yw'r cyfrwng rhwng y sleid gwydr a'r lens gwrthrychol, fe'i gelwir yn system sych. Pan fydd y golau'n mynd trwy'r sleid wydr, mae'n cael ei blygu a'i wasgaru, ac mae'n amlwg bod y golau sy'n mynd i mewn i'r lens gwrthrychol yn cael ei leihau, sy'n lleihau goleuo'r maes golygfa. Gall y defnydd o lensys olew nid yn unig gynyddu'r goleuo, ond hefyd gynyddu'r agorfa rifiadol, oherwydd mae effeithlonrwydd chwyddo'r microsgop yn cael ei bennu gan ei agorfa rifiadol. Mae'r agorfa rifiadol fel y'i gelwir yn gynnyrch hanner sin yr ongl uchaf y mae golau'n cael ei daflunio ar y lens gwrthrychol (a elwir yn ongl y lens) wedi'i luosi â mynegai plygiannol y cyfrwng rhwng y plât gwydr a'r lens gwrthrychol. Gellir ei fynegi gan y fformiwla ganlynol: NA=n×sinа lle NA{{10}} agorfa rifiadol; n=mynegai plygiannol o'r cyfrwng; a=hanner yr ongl digwyddiad uchaf, hynny yw, hanner ongl y geg drych. Felly, po fwyaf yw'r ongl y mae golau yn taro'r amcan, y mwyaf yw effeithlonrwydd y microsgop. Mae maint yr ongl hon yn cael ei bennu gan ddiamedr a hyd ffocal yr amcan. Ar yr un pryd, terfyn damcaniaethol a yw 90. . pechod90. =1, felly pan ddefnyddir aer fel y cyfrwng (n=1), ni all yr agorfa rifiadol fod yn fwy na 1. Er enghraifft, pan ddefnyddir olew cedrwydd fel y cyfrwng, mae n yn cynyddu, ac mae'r agorfa rifiadol hefyd yn cynyddu. Er enghraifft, os mai 120o yw ongl digwydd golau, a'i hanner sin yn sin60o=0.87, yna: pan ddefnyddir aer fel y cyfrwng: NA{ {22}}×0.87=0.87 Pan ddefnyddir dŵr fel y cyfrwng: NA=1.33×0.87=1.15 Pan ddefnyddir olew cedrwydd fel y cyfrwng : NA =1.52×0.87=1.32 Mae cydraniad microsgop yn cyfeirio at allu'r microsgop i wahaniaethu rhwng y pellter lleiaf rhwng dau bwynt. Mae'n gymesur yn uniongyrchol ag agorfa rifiadol y lens gwrthrychol ac mewn cyfrannedd gwrthdro â hyd y donfedd. Felly, po fwyaf yw agorfa rifiadol y lens gwrthrychol a'r byrraf yw tonfedd y don ysgafn, y mwyaf yw cydraniad y microsgop a'r mwyaf amlwg y gellir gwahaniaethu rhwng strwythur mân y gwrthrych sy'n cael ei archwilio. Felly, mae cydraniad uchel yn golygu pellter bach y gellir ei ddatrys. Mae cysylltiad gwrthdro rhwng y ddau ffactor hyn. Fel arfer mae rhai pobl yn siarad am y datrysiad fel micromedrau neu nanometrau. Mae hyn mewn gwirionedd yn drysu rhwng y penderfyniad a'r pellter cydraniad lleiaf. Wedi deffro. Mynegir pŵer datrys microsgop gan y pellter lleiaf y gellir ei ddatrys. Y pellter lleiaf y gellir ei wahaniaethu rhwng dau bwynt=λ/2NA lle mae λ=tonfedd ton ysgafn. Hyd cyfartalog tonnau golau y gall ein llygaid noeth eu teimlo yw 0.55 μm. Os defnyddir lens gwrthrychol pŵer uchel gydag agorfa rifiadol o 0.65, gall wahaniaethu'r pellter rhwng dau bwynt. yn 0.42μm. Ni ellir gwahaniaethu'r pellter rhwng dau bwynt o dan 0.42 μm. Hyd yn oed os defnyddir sylladur mwy i gynyddu cyfanswm chwyddiad y microsgop, ni ellir ei wahaniaethu o hyd. Yr unig ateb yw defnyddio lens gwrthrychol mwy gydag agorfa rifiadol fwy i gynyddu ei gydraniad. Er enghraifft, wrth ddefnyddio lens olew gydag agorfa rifiadol o 1.25, y pellter lleiaf rhwng dau bwynt y gellir eu gwahaniaethu=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Felly, gallwn weld os defnyddir lens gwrthrychol pŵer uchel (NA=0.65) gyda chwyddhad o 40 gwaith a sylladur gyda chwyddhad o 24 gwaith, er bod cyfanswm y chwyddhad yn 960 gwaith, y isafswm pellter cydraniad yw 0.42 μm yn unig. Os ydych chi'n defnyddio lens olew gyda chwyddhad o 90 gwaith (NA=1.25) a sylladur gyda chwyddhad o 9 gwaith, er bod cyfanswm y chwyddhad yn 810 gwaith, gallwch ddatrys pellter o 0.22 μm.
