كيف يمكن زيادة دقة المجهر؟
يعد المجهر أحد المعدات الرئيسية لمعدات الاختبار، والمؤشر المهم للحكم على أداء المجهر هو الدقة. تشير الدقة إلى القدرة على التمييز بوضوح بين المسافة الصغيرة بين نقطتين صغيرتين أو خطين. العين البشرية نفسها هي المجهر. في ظل ظروف الإضاءة القياسية، تبلغ دقة العين البشرية على مسافة الرؤية (المعترف بها دوليًا بـ 25 سم) حوالي 1/10 ملم. لمراقبة خطين مستقيمين، يمكن تحسين دقة العين لأن الخطوط المستقيمة يمكن أن تحفز سلسلة من الخلايا العصبية.
تبلغ دقة العين البشرية 1/10 مم فقط، لذا لا تستطيع العين البشرية التمييز بين الأشياء الأصغر من 1/10 مم أو المسافة بين جسمين صغيرين أقرب من 1/10 مم. فظهر من العدسة المكبرة العيانية البسيطة إلى المجهر الضوئي للمراقبة المجهرية، ومن ثم المجهر الإلكتروني. يتم تعريف دقة المجهر على أنها أصغر مسافة بين نقطتين صغيرتين يمكن تحديدها بوضوح على العينة. وصيغة حسابها هي: D=0.61α/NA
في الصيغة: D هو القرار (أم)؛ α هو الطول الموجي لمصدر الضوء (أم)؛ NA هي الفتحة العددية للعدسة الموضوعية (وتسمى أيضًا نسبة الفتحة).
يمكن الحصول على الصيغة التي تعتمد على دقة المجهر تعتمد على الطول الموجي لمصدر الضوء الساقط والفتحة العددية للعدسة الموضوعية المتطابقة. ويمكن ملاحظة أن طريقة تحسين المجهر الضوئي:
1. تقليل الطول الموجي لمصدر الضوء.
الطول الموجي الأقصر للضوء المرئي هو 390 نانومتر. إذا تم استخدام الضوء فوق البنفسجي لهذا الطول الموجي كمصدر للإضاءة، فيمكن تقليل دقة المجهر الضوئي إلى 0.2um. ومع ذلك، نظرًا لأن زجاج معظم المواد الشائعة يمتص كمية كبيرة من الضوء بطول موجي أقل من 340 نانومتر، فإن الضوء فوق البنفسجي لا يمكن أن يشكل صورة واضحة ومشرقة بعد كمية كبيرة من التوهين. ولذلك، لا بد من استخدام مواد باهظة الثمن مثل الكوارتز (الذي يمكن أن يمر عبر الأشعة فوق البنفسجية حتى 200 نانومتر) والفلوريت (الذي يمكن أن يمر عبر الأشعة فوق البنفسجية حتى 185 نانومتر) ولا بد من استخدامها، ولا يمكن رؤية مجهر الأشعة فوق البنفسجية بالعين المجردة. ، وحتى يقتصر على عينة المراقبة. بالإضافة إلى التكلفة العالية، لا يتم استخدام هذه الطريقة لتحسين دقة المجهر على نطاق واسع بسبب القيود الخاصة بها.
2. زيادة الفتحة العددية NA للعدسة الموضوعية.
الفتحة العددية NA=n*sin(u)
في الصيغة، n هو معامل الانكسار للوسط بين العدسة الموضوعية والعينة؛ u هي زاوية نصف فتحة العدسة الموضوعية. لذلك، أصبح اعتماد زاوية فتحة أكبر بشكل مناسب من حيث التصميم البصري أو زيادة معامل الانكسار طريقة شائعة لتحسين دقة المجهر الضوئي. بشكل عام، متوسط العدسات الموضوعية منخفضة التكبير مثل أقل من 10X هو الهواء، ومعامل الانكسار هو 1، أي العدسة الموضوعية الجافة؛ وسط غمر الماء هو الماء المقطر، ومعامل انكساره 1.33؛ وسط العدسة الموضوعية المغمورة بالزيت هو زيت الأرز أو الزيوت الشفافة الأخرى، ويبلغ مؤشر انكساره بشكل عام حوالي 1.52، وهو قريب من مؤشر انكسار العدسة والشريحة الزجاجية، مثل عدسة الزيت Olympus 100X. لا تتمتع العدسة الموضوعية المغمورة بالماء والعدسة الموضوعية المغمورة بالزيت بتكبير عالي فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين دقة العدسة الموضوعية بسبب استخدام وسائط ذات معامل انكسار عالي.
