كيف تزيد من دقة المجهر؟
يعتبر المجهر أحد المعدات الرئيسية لمعدات الاختبار ، والمؤشر المهم للحكم على أداء المجهر هو الدقة. يشير القرار إلى القدرة على التمييز بوضوح بين المسافة الصغيرة بين نقطتين صغيرتين أو خطين. العين البشرية نفسها مجهر. في ظل ظروف الإضاءة القياسية ، تبلغ دقة العين البشرية على مسافة الرؤية (المعترف بها دوليًا على أنها 25 سم) حوالي 1/10 ملم. لملاحظة خطين مستقيمين ، يمكن تحسين دقة العين لأن الخطوط المستقيمة يمكن أن تحفز سلسلة من الخلايا العصبية.
تبلغ دقة عين الإنسان 1/10 مم فقط ، لذلك لا يمكن للعين البشرية تمييز الأشياء الأصغر من 1/10 مم أو المسافة بين جسمين صغيرين أقرب من 1/10 مم. لذلك ظهرت من عدسة مكبرة عيانية بسيطة إلى مجهر ضوئي للمراقبة المجهرية ، ثم مجهر إلكتروني. يتم تعريف دقة المجهر على أنها أصغر مسافة بين نقطتين صغيرتين يمكن حلها بوضوح على عينة. صيغة الحساب الخاصة به هي: D =0. 61λ / NA
في الصيغة: D هو القرار (أم) ؛ λ هو الطول الموجي لمصدر الضوء (أم) ؛ NA هي الفتحة العددية للعدسة الشيئية (وتسمى أيضًا نسبة الفتحة).
يمكن الحصول من الصيغة على أن دقة المجهر تعتمد على الطول الموجي لمصدر الضوء الساقط والفتحة العددية للعدسة الموضوعية المتطابقة. يتضح أن طريقة تحسين المجهر الضوئي:
1. تقليل الطول الموجي لمصدر الضوء.
الطول الموجي الأقصر للضوء المرئي هو 39 0 نانومتر. إذا تم استخدام الضوء فوق البنفسجي لهذا الطول الموجي كمصدر للإضاءة ، يمكن تقليل دقة المجهر الضوئي إلى 0.2 ميكرومتر. ومع ذلك ، نظرًا لأن زجاج المواد الأكثر شيوعًا يمتص كمية كبيرة من الضوء بطول موجي أقل من 340 نانومتر ، لا يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تشكل صورة واضحة ومشرقة بعد قدر كبير من التوهين. لذلك ، يجب استخدام مواد باهظة الثمن مثل الكوارتز (الذي يمكن أن يمر عبر الأشعة فوق البنفسجية منخفضة تصل إلى 200 نانومتر) والفلوريت (الذي يمكن أن يمر عبر الأشعة فوق البنفسجية منخفضة تصل إلى 185 نانومتر) ، ولا يمكن ملاحظة مجهر الأشعة فوق البنفسجية بالعين المجردة ، وحتى العينة المرصودة بسبب قيود المجهر ، إلى جانب التكلفة العالية ، لا يتم استخدام هذه الطريقة لتحسين دقة المجهر على نطاق واسع بسبب قيودها الخاصة.
2. زيادة الفتحة العددية NA للعدسة الشيئية.
الفتحة الرقمية NA=n * sin (u)
في الصيغة ، n هو معامل الانكسار للوسط بين العدسة الموضوعية والعينة ؛ u هي نصف زاوية فتحة العدسة الشيئية. لذلك ، من منظور التصميم البصري ، أصبح اعتماد زاوية فتحة أكبر بشكل مناسب أو زيادة معامل الانكسار طريقة شائعة لتحسين دقة المجهر الضوئي. بشكل عام ، وسط العدسة الموضوعية ذات التكبير المنخفض مثل أقل من 10x هو الهواء ، ومعامل انكساره هو 1 ، أي العدسة الموضوعية الجافة ؛ وسط الغمر في الماء هو الماء المقطر ، ومعامل انكساره 1.33 ؛ وسط العدسة الموضوعية للغمر بالزيت هو زيت الأرز أو زيت شفاف آخر ، معامل انكساره عام حوالي 1.52 ، قريب من معامل انكسار العدسة والشريحة الزجاجية ، مثل عدسة زيت أوليمبوس 100X. لا تتمتع العدسة الموضوعية للغطس في الماء والعدسة الموضوعية للغطس بالزيت بتكبير عالٍ فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين دقة العدسة الشيئية بسبب استخدام وسائط عالية معامل الانكسار.
