طرق تحسين دقة المجهر
المجهر هو أحد معدات الكشف الرئيسية، والدقة هي مؤشر مهم للحكم على أداء المجهر. تشير الدقة إلى القدرة على التمييز بوضوح بين المسافة الأصغر بين نقطتين أو خطين. العين البشرية نفسها هي المجهر. في ظل ظروف الإضاءة القياسية، تبلغ دقة العين البشرية على المسافة الظاهرة (المعترف بها دوليًا بـ 25 سم) حوالي 1/10 مم. 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 تمييز المسافة بين جسم أصغر من 1/10 مم أو جسمين صغيرين أقرب من 1/10 مم. لذلك، من عدسة مكبرة كلية بسيطة إلى مجهر ضوئي للمراقبة المجهرية، ومن ثم ظهر المجهر الإلكتروني. يشير تعريف دقة المجهر إلى المسافة الصغيرة بين نقطتين صغيرتين يمكن تمييزهما بوضوح في العينة. صيغة الحساب هي: d=0.61lect/na.
حيث: d هو القرار (أم)؛ α هو الطول الموجي لمصدر الضوء (أم)؛ NA هي الفتحة العددية (وتسمى أيضًا نسبة الفتحة) للعدسة الموضوعية.
وفقًا للصيغة، تعتمد دقة المجهر على الطول الموجي لمصدر الضوء الساقط والفتحة العددية للعدسة الموضوعية المطابقة. ولذلك فإن طرق تحسين المجهر الضوئي هي كما يلي:
1. تقليل الطول الموجي لمصدر الضوء.
الطول الموجي الأقصر للضوء المرئي هو 390 نانومتر. إذا تم استخدام الضوء فوق البنفسجي مع هذا الطول الموجي كمصدر للإضاءة، فيمكن تقليل دقة المجهر الضوئي إلى 0.2um. ومع ذلك، نظرًا لأن معظم المواد الزجاجية العادية سوف تمتص 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. لذلك، يجب استخدام مواد باهظة الثمن مثل Shi Ying (التي يمكنها نقل الضوء فوق البنفسجي حتى 200 نانومتر) والفلورسبار (الذي يمكنه نقل الضوء فوق البنفسجي حتى 185 نانومتر)، ولا يمكن ملاحظة مجهر الأشعة فوق البنفسجية بالعين المجردة. حتى أنها محدودة بالعينات المرصودة، بالإضافة إلى التكلفة الباهظة، لذلك لا يتم استخدام هذه الطريقة لتحسين دقة المجهر على نطاق واسع بسبب قيودها الخاصة.
2. زيادة الفتحة العددية NA للعدسة الموضوعية.
الفتحة العددية NA=n*sin(u)
حيث n هو معامل الانكسار للوسط بين العدسة الموضوعية والعينة؛ U هي زاوية نصف فتحة العدسة الموضوعية. ولذلك، فهي طريقة شائعة لتحسين دقة المجهر الضوئي من خلال اعتماد زاوية فتحة أكبر أو زيادة معامل الانكسار في التصميم البصري. بشكل عام، وسط العدسة الشيئية منخفضة الطاقة، مثل أقل من 10X، هو الهواء بمعامل انكسار 1، أي عدسة شيئية جافة؛ وسط الغمر هو الماء المقطر بمعامل انكسار 1.33؛ وسط العدسة الشيئية المغمورة بالزيت هو القطران العطري أو أي زيت شفاف آخر، ويبلغ معامل انكساره عمومًا حوالي 1.52، وهو قريب من معامل انكسار العدسة والشريحة، مثل مرآة الزيت 100X في أوليمبوس. لا تتمتع العدسة الموضوعية المغمورة بالماء والعدسة الموضوعية المغمورة بالزيت بتكبير عالي فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين دقة العدسة الموضوعية بسبب الوسط ذي معامل الانكسار العالي.
