Mikroskop Beslutning: Begreber, Faktorer og Beregning

Under alle de ovennævnte teorier i betragtning, er det klart, at der er en række faktorer at overveje, når at beregne de teoretiske grænser i opløsning. Opløsning er også afhængig af prøvens Art. Lad os se på beregning af opløsning ved hjælp af Abbe ‘ s diffraktionsgrænse og også ved hjælp af Rayleigh-kriteriet.,

for det Første skal det huskes, at:

NA= n x sin α

Hvor n er brydningsindekset af imaging middel og α er halvdelen af den kantede åbning mål. Den maksimale vinkelåbning af et mål er omkring 144.. Sinusen af halvdelen af denne vinkel er 0,95. Hvis der anvendes et nedsænkningsmål med olie, der har et brydningsindeks på 1,52, vil den maksimale NA af objektivet være 1,45. Hvis der anvendes en ‘ tør ‘ (ikke-nedsænkning) mål den maksimale NA af målet vil være 0,95 (som luft har et brydningsindeks på 1,0).

Abbe ‘ s diffraktionsformel for lateral (dvs., Resolutiony) opløsning er:

d= d/2 NA

hvor λ er bølgelængden af lys, der bruges til at afbilde en prøve. Hvis der anvendes et grønt lys på 514 nm og et olieinddybningsmål med en NA på 1,45, vil den (teoretiske) opløsningsgrænse være 177 nm.

Abbe ‘ s diffraktion formel for aksial (dvs Z) opløsning er:

l= 2 l/NA2

Igen, hvis vi antager, at en bølgelængde på 514 nm til at observere en prøve med en målsætning om at NA værdi på 1.45, så den aksiale opløsning vil være 488 nm.

Rayleigh-kriteriet er en let raffineret formel baseret på Abbe ‘ s diffraktionsgrænser:

R= 1.,22 λ / NAobj+NAcond

hvor λ er bølgelængden af lys, der bruges til at afbilde en prøve. NAobj er na af målet. NAcond er kondensatorens NA. Tallet ‘1.22’ Er en konstant. Dette er afledt af Rayleigh ‘ s arbejde med Bessel funktioner. Disse bruges til beregning af problemer i systemer som bølgeudbredelse.

under hensyntagen til kondensatorens NA er luft (med et brydningsindeks på 1, 0) generelt billedmediet mellem kondensatoren og objektglasset. Forudsat at kondensatoren har en vinkelåbning på 144 then, vil nacond-værdien svare til 0,95.,

Hvis der anvendes et grønt lys på 514 nm, et oliedæmpningsmål med en NA på 1,45, kondensator med en NA på 0,95, vil den (teoretiske) opløsningsgrænse være 261 nm.

som nævnt ovenfor, jo kortere bølgelængden af lys, der bruges til at afbilde en prøve, desto mere detaljeret vil blive løst. Så hvis man bruger den korteste synlige bølgelængde af lys på 400 nm, med et olieinddybningsmål med en NA på 1,45 og en kondensator med en NA på 0,95, ville R svare til 203 nm.,

for at opnå den maksimale (teoretiske) opløsning i et mikroskopsystem skal hver af de optiske komponenter være af den højeste NA tilgængelige (under hensyntagen til vinkelåbningen). Desuden vil ved hjælp af en kortere bølgelængde af lys for at se prøven øge opløsningen. Endelig skal hele mikroskopsystemet være korrekt justeret.

---