Sambandið milli heildarstækkunar og upplausnar örverufræðilegra olíusmásjáa
Venjulega eru þrjár gerðir af hlutlinsum fyrir smásjár notaðar í örverurannsóknum: hlutlinsa með litla stækkun olíu (10×), stórstækkunarhlutlinsa (40×) og olíulinsa ( 100×). Það er líka orðið "OI" (olíudýfing) sem gefur til kynna að það hafi mestu stækkunina af þremur. Það fer eftir notkun augnglera með mismunandi stækkun, hlutinn sem verið er að skoða er hægt að stækka 1000-1600 sinnum. Þegar þær eru notaðar er munurinn á olíulinsum og öðrum hlutlinsum sá að það er ekki loftlag á milli rennunnar og hlutlinsunnar, heldur olíulag, sem kallast olíudýfingarkerfi. Cedar olía er oft notuð sem þessi olía vegna þess að brotstuðull sedrusviðsolíu er n=1.52, sem er það sama og gler. Þegar ljós fer í gegnum glerglasið getur það farið beint inn í linsuna í linsunni í gegnum sedrusviðolíuna án þess að það brotist. Ef miðillinn á milli glerrennunnar og linsunnar er loft er það kallað þurrt kerfi. Þegar ljósið fer í gegnum glerglasið brotnar það og dreifist og ljósið sem fer inn í linsuna minnkar augljóslega, sem dregur úr lýsingu sjónsviðsins. Notkun olíulinsa getur ekki aðeins aukið lýsinguna, heldur einnig aukið tölulega ljósopið, vegna þess að stækkunarvirkni smásjáarinnar ræðst af tölulegu ljósopi hennar. Hið svokallaða tölulega ljósop er afrakstur hálfs sinusar af hámarkshorninu sem ljósi er varpað á hlutlinsuna (kallað linsuhornið) margfaldað með brotstuðul miðilsins milli glerplötunnar og hlutlinsunnar. Það má tjá með eftirfarandi formúlu: NA=n×sinа þar sem NA{{10}} Tölulegt ljósop; n=brotstuðull miðilsins; a=helmingur af hámarks innfallshorni, það er helmingur af munni spegilsins. Þess vegna, því meira horn sem ljós slær á hlutinn, því meiri skilvirkni smásjáarinnar. Stærð þessa horns ræðst af þvermáli og brennivídd hlutarins. Á sama tíma eru fræðileg mörk a 90. . synd90. =1, þannig að þegar loft er notað sem miðill (n=1), getur töluopið ekki farið yfir 1. Til dæmis, þegar sedrusviðolía er notuð sem miðill, eykst n og töluopið einnig hækkar. Til dæmis, ef innfallshorn ljóssins er 120o og hálft sinus þess er sin60o=0.87, þá: þegar loft er notað sem miðill: NA{ {22}}×0.87=0.87 Þegar vatn er notað sem miðill: NA=1.33×0.87=1.15 Þegar sedrusviðolía er notuð sem miðill: NA =1.52×0.87=1.32 Upplausn smásjá vísar til getu smásjáarinnar til að greina lágmarksfjarlægð milli tveggja punkta. Það er í réttu hlutfalli við tölulega ljósop linsunnar og í öfugu hlutfalli við bylgjulengdina. Því stærra sem töluljósop hlutlinsunnar er og því styttri sem bylgjulengd ljósbylgjunnar er, því meiri upplausn smásjáarinnar og því skýrari er hægt að greina fíngerð hlutarins sem verið er að skoða. Þess vegna þýðir há upplausn litla leysanlega fjarlægð. Þessir tveir þættir eru öfugt tengdir. Venjulega tala sumir um upplausnina sem míkrómetra eða nanómetra. Þetta ruglar í raun upplausninni og lágmarksupplausnarfjarlægðinni. Vaknaði. Leysnistyrkur smásjár er gefinn upp með lágmarksfjarlægð sem hægt er að leysa. Lágmarksfjarlægð sem hægt er að greina á milli tveggja punkta=λ/2NA þar sem λ=bylgjulengd ljósbylgju. Meðallengd ljósbylgna sem berum augu okkar geta fundið er 0,55 μm. Ef notuð er aflmikil linsa með 0,65 ljósopi getur hún greint fjarlægðina á milli tveggja punkta. er 0,42μm. Ekki er hægt að greina fjarlægðina milli tveggja punkta undir 0,42 μm. Jafnvel þótt stærra augngler sé notað til að auka heildarstækkun smásjáarinnar er samt ekki hægt að greina það. Eina lausnin er að nota stærri hlutlinsu með stærra töluljósopi til að auka upplausn hennar. Til dæmis, þegar notað er olíulinsa með 1,25 talop, lágmarksfjarlægð milli tveggja punkta sem hægt er að greina á milli=0.55/(2×1.25)=0.22μm. Þess vegna getum við séð að ef notuð er aflmikil objektivlinsa (NA=0.65) með 40 sinnum stækkun og augngler með 24 sinnum stækkun, þó heildarstækkunin sé 960 sinnum, lágmarksfjarlægð upplausnar er aðeins 0,42 μm. Ef þú notar olíulinsu með 90-faldri stækkun (NA=1.25) og augngler með 9-faldri stækkun, þó heildarstækkunin sé 810-föld, geturðu leyst fjarlægð upp á 0,22 μm.
