Aplikasyon konsèp modèn mikwoskòp nan obsèvasyon mond mikwoskopik
Depi nan tan lontan jiska prezan, èt imen yo te kouri dèyè verite ki pi wo ak pi lwen. Soti nan vwayaj oseyan rive nan eksplorasyon espas, moun yo te konkeri gwo objektif youn apre lòt. Sepandan, mond makwoskopik ke moun wè ak je nu se pa lemonn antye, ak je imen an pa ka wè li klè. Li tou atire moun inonbrabl yo eksplore ak pouswiv.
Kèlkeswa bagay makroskopik oswa mikwoskopik, obsèvasyon nou yo baze sou atribi espas ki genyen twa dimansyon, se sa ki, XYZ ki genyen twa dimansyon, ak obsèvasyon chanjman nan fòm bagay sa yo bezwen prezante yon lòt faktè mezi - tan T, kidonk la. fason ki pi konplè yo obsève bagay yo dwe Anrejistreman similtane nan XYZT, se sa ki, fotografi alontèm nan fòm plis tan, se tou fonksyon an ultim nan mikwoskòp la.
Apre plis pase 300 ane nan devlopman, mikwoskòp modèn te pwopoze konsèp tankou rezolisyon, pwofondè nan jaden, ak jaden de vi, epi yo te kontinyèlman pwopoze solisyon. Mikwoskòp yo te okòmansman satisfè bezwen nou yo pou obsève mond mikwoskopik la epi yo te ede nou anrejistre espas ak tan nan mond mikwoskopik la.
Bagay ki pi enpòtan nan obsèvasyon mond mikwoskopik se rezolisyon an detay, ak konsèp nan rezolisyon te fèt nan sa a. Rezolisyon refere a distans minimòm ant de pwen ki ka distenge pa je imen an, epi li valab sèlman nan dimansyon XY la. Dapre kritè Rayleigh, kritè Rayleigh, limit moun nòmal yo ka distenge se de pwen 0.2mm nan yon distans 25cm. Lè nou itilize yon mikwoskòp, nou ka wè de pwen nan yon distans ki pi piti, sa ki amelyore rezolisyon obsèvasyon nou an. Avèk grandisan kontinyèl nan rechèch modèn, kondisyon moun yo pou rezolisyon yo tou toujou ap ogmante, ak syantis yo tou toujou ap amelyore rezolisyon an nan mikwoskòp. Pou egzanp, mikwoskòp elèktron yo te ogmante rezolisyon an nan nivo nanomèt, sa ki pèmèt obsèvasyon an nan viris. Teknoloji D 'ultra-wo mikwoskopik amelyore rezolisyon an nan mikwoskòp la soti nan 200 nanomèt nan dizèn nan nanomèt, reyalize obsèvasyon an nan òganèl selil k ap viv.
Amelyorasyon rezolisyon an tou pote nouvo pwoblèm, se sa ki, rediksyon nan jaden de vi ak pwofondè nan jaden. Lè w ap itilize metòd ekleraj santral òdinè (metòd ekleraj fotopik ki fè limyè a pase respire nan echantiyon an), distans rezolisyon mikwoskòp la se d=0.61 λ/NA, ranje longèdonn limyè vizib la se =0. {2}}nm, longèdonn an mwayèn se 550nm, ak longèdonn lan se yon konstan fiks. Se poutèt sa, ogmante valè NA a ka jwenn yon pi piti valè D, se sa ki, distans ki genyen ant de pwen ki ka distenge Pi piti, ki pèmèt moun yo wè pi piti objè klè.
Valè NA a se ouvèti nimerik, ki dekri gwosè ang kòn k ap resevwa limyè lantiy la, NA=n * sin , se sa ki pwodwi endèks refraktif (n) mwayen ant lantiy la ak objè a yo dwe enspekte ak sinis la nan mwatye nan ang lan Ouverture (2). n se endèks refraktif limyè mwayen ki genyen ant lantiy objektif la ak echantiyon an. Lè mwayen espas objè mikwoskòp la se lè, endèks refraktif n=1. Sèvi ak yon mwayen ki gen yon endèks refraktif ki pi wo pase lè a ka siyifikativman ogmante valè NA. Mwayen imèsyon dlo a se dlo distile, ak endèks refraktif rapò a se 1.33; Mwayen objektif imèsyon lwil oliv la se lwil oliv sèd oswa lòt lwil transparan, ak endèks refraktif li yo jeneralman alantou 1.52, ki se fèmen nan endèks la refraktif nan lantiy la ak glise vè. Se poutèt sa, valè NA nan lantiy lwil oliv la pi wo pase sa yo ki nan lantiy lè a.
Ang Ouverture, konnen tou kòm "ang bouch glas", se ang ki fòme pa pwen an objè sou aks optik lantiy la ak dyamèt efikas lantiy la devan lantiy objektif la. Ogmante ang bouch glas la ka ogmante valè sinis la, ak limit aktyèl anwo li se apeprè 72 degre (valè sinis la se 0.95), miltipliye pa endèks refraktif lwil oliv sèd 1.52, li ka jwenn ke la valè maksimòm NA se apeprè 1.45, epi ranplase nan fòmil kalkil rezolisyon an, li ka jwenn ke rezolisyon limit XY plan yon mikwoskòp konvansyonèl se apeprè 0.2um.
Valè NA tou dirèkteman afekte klète jaden mikwoskòp la (B). Soti nan fòmil B∝NA2/M2 nou ka dedwi ke klète a ogmante ak ogmantasyon nan Ouverture nimerik la (NA) oswa diminisyon nan agrandisman lantiy objektif la (M).
Teyorikman, nou ta dwe pouswiv valè NA ki pi wo posib pou jwenn pi bon rezolisyon avyon XY ak klète chan de vi. Sepandan, tout bagay gen de kote. Amelyorasyon rezolisyon avyon XY ap redwi pwofondè aks Z nan jaden ak jaden obsèvasyon.
Mikwoskòp jeneralman wè vi a vètikal anba. Lè pozisyon konvèks la ak pozisyon konkav sou sifas objè a obsève nan dyamèt jaden an ka wè klè, Lè sa a, diferans ki genyen ant wotè pwen an konvèks ak pwen an konkav se pwofondè nan jaden an. Oke, pou mikwoskòp, pi gwo pwofondè nan jaden, pi bon an. Pi gwo pwofondè jaden an, pi bon ak plis twa dimansyon imaj klè yo ka jwenn lè obsève sifas objè inegal. Gwo pwofondè jaden an ede nou obsève mond mikwoskopik la nan direksyon vètikal. Sa vle di, enfòmasyon Z-aks nan fòm twa dimansyon XYZ.
Pwofondè jaden se pwofondè espas devan ak dèyè ki koresponn ak imaj klè sou plan imaj la: dtot=(λ*n)/NA plis n/(M∗NA) * e, dtot: pwofondè jaden. , NA: Ouverture nimerik, M: Agrandisman total, λ: longèdonn limyè, (anjeneral λ=0.55um), n: endèks refraktif nan mwayen ki genyen ant echantiyon an ak lantiy objektif la (lè: n{{3 }}, lwil oliv: n=1.52) Dapre fòmil sa a, nou ka konnen pwofondè jaden aks Z envès pwopòsyonèl ak valè NA plan XY.
Anplis de pwofondè nan jaden, jaden an tou afekte pa valè NA a. Ranje a espasyal ki ka wè lè enstriman an ap fikse gade nan yon pwen se jaden an de vi. Kalkil li yo dirèkteman gen rapò ak agrandisman lantiy objektif la. Dyamèt aktyèl la nan jaden an de vi wè pa obsèvasyon se egal a dyamèt la nan jaden an de vi Divize pa agrandisman an nan lantiy la objektif, oculaire a pral endike jaden an korespondan de vi, tankou 10/18, se sa ki, la. agrandisman se 10 fwa, ak dyamèt jaden an de vi se 18mm. Se poutèt sa, lè yo detèmine oculaire a, pi gwo agrandisman an, se pi piti jaden an obsève de vi.
Rezolisyon avyon an XY se analiz detay lokal yo, ak jaden an de vi detèmine seri obsèvasyon nou an nan echantiyon an. Pi gwo jaden an de vi, pi bon an, men limite pa teknoloji aktyèl la, nou dwe itilize lantiy objektif gwo pouvwa pou jwenn bon valè NA, Se poutèt sa, jaden vizyèl ak valè NA gen yon korelasyon negatif endirèk.
