الهيكل الأساسي للمجهر وكيفية عمل العدسة الزيتية
تستخدم المجاهر الضوئية العامة الحديثة نظامًا مكونًا من عدستين، عدسة عينية وعدسة شيئية، لتكبير الصورة، وغالبًا ما يشار إليها باسم المجاهر المركبة. وهي تتألف من جزأين رئيسيين: الجهاز الميكانيكي والنظام البصري. في النظام البصري للمجهر، يعد أداء العدسة الشيئية هو الأكثر أهمية، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة المجهر. من بين الأنواع العديدة من العدسات الشيئية المستخدمة بشكل شائع في المجاهر الضوئية العامة، تتمتع العدسة الزيتية بأكبر قدر من التكبير وهي الأكثر أهمية في الأبحاث الميكروبيولوجية. بالمقارنة مع العدسات الشيئية الأخرى، فإن استخدام العدسات الزيتية أكثر خصوصية، حيث تحتاج إلى إضافة قطرة من زيت المرآة بين الشريحة والعدسة، ويرجع ذلك أساسًا إلى الجانبين التاليين:
1. زيادة سطوع إضاءة مرآة الزيت بما يصل إلى 100 Χ، تكبير مثل هذه العدسة الكبيرة، البعد البؤري قصير جدًا، القطر صغير جدًا، لكن شدة الضوء المطلوبة هي الأكبر. من حمل عينات الشريحة عبر الضوء، بسبب اختلاف كثافة الوسائط (من الشريحة إلى الهواء، ثم إلى العدسة)، سيكون بعض الضوء بسبب الانكسار أو الانعكاس الكلي، ولا يمكن دخول العدسة، مما يؤدي إلى في استخدام مرآة الزيت سيكون بسبب قلة الضوء، ولا تظهر صورة الكائن واضحة. لذا وحتى لا يخرج الضوء من خلال الضياع، في استخدام مرآة الزيت يجب إضافة مرآة الزيت بين مرآة الزيت والشريحة ذات معامل انكسار الزجاج (ن=1.55) الشبيهة بالمرآة الزيتية (عادة مع زيت الأرز، معامل انكساره n=1.52).
2. زيادة دقة المجهر دقة المجهر أو قوة تحليله هي قدرة المجهر على التعرف على الحد الأدنى للمسافة بين نقطتين. من وجهة النظر الفيزيائية، دقة المجهر الضوئي محدودة بظاهرة التداخل وأداء العدسة الشيئية المستخدمة. يمكن التعبير عن قدرة التحليل D على النحو التالي: D=lect/2N.A، حيث lect=الطول الموجي للموجة الضوئية؛ NA=قيمة الفتحة العددية للعدسة الموضوعية. مصدر ضوء المجهر الضوئي غير ممكن خارج نطاق الطول الموجي للضوء المرئي (0.4 - 0.7 ميكرومتر)، بينما تعتمد قيمة الفتحة العددية على العدسة الموضوعية لزاوية فم المرآة والانكسار مؤشر الوسط بين الشريحة والعدسة، والذي يمكن التعبير عنه على النحو التالي: NA=n × sin حيث يكون نصف أقصى زاوية سقوط للضوء. يعتمد ذلك على القطر والطول البؤري للعدسة الموضوعية، وبشكل عام، من الناحية العملية، لا يمكن أن يصل الحد الأقصى إلا إلى 120 O وn لمؤشر انكسار الوسط. لأن معامل انكسار زيت الأرز (1.52) من معامل انكسار الهواء والماء (على التوالي 1.0 و1.33) يكون أعلى، لذا فإن زيت الأرز بمثابة عدسة في الشريحة الواقعة بين وسط يمكن للمرآة الزيتية تحقيق قيمة الفتحة العددية (NA بشكل عام في 1.2-1.4) لتكون أعلى من العدسة منخفضة التكبير، والعدسة عالية التكبير، مثل المرآة الجافة (NA أقل من 1. 0). إذا كان متوسط الطول الموجي للضوء المرئي هو 0.55 ميكرومتر، فإن العدسة ذات التكبير العالي ذات الفتحة العددية 0.65 يمكنها فقط تمييز الأشياء على مسافة لا تقل عن 0. 4 ميكرومتر، في حين أن دقة مرآة الزيت يمكن أن تصل إلى حوالي 0.2 ميكرومتر.
