简答题

显微镜的分辨力能否无线提高?如何提高光学显微镜的分辨能力?

正确答案

分辨力表示的是能够区别两个点间最近距离的能力,所以广值越小,分辨力越高。从分辨力的表达式来看,NA越大,分辨力越高,或者波长越短,分辨力越高。
当以可见光作光源,玻璃透镜的最大分辨力是多少呢?应从以下几个方面来考虑这一问题。首先应如何尽可能地缩短波长。可见光的波长范围是400~700nm,而可见光中的蓝色光波长最短,为450nm,所以光镜使用时应滤去其他杂色光。第二是使NA的数值尽可能大,因为最好的玻璃透镜的镜口角是70°,所以sinα的最大值为0.94,空气的折光率(n)为1,因此玻璃透镜的最大数值孔径为0.94。这样,我们可以计算光镜的最大分辨力了:假定用最好的玻璃透镜,角孔径为70°,用最短的可见光——蓝色光的波长为450nm,用空气作为光的折射介质,则最大分辨力为R=0.61λ/N.A.=0.61×450/0.94=292nm。
光镜中的油镜可用油作为光折射的介质,由于油的折光率为1.5,所以用油镜时,分辨力R=0.61λ/N.A.=0.61×450/1.5×0.94=196nm=0.2μm。
在光学显微镜中,用紫外光作光源可使分辨率提高到0.1μm。紫外光的波长较短,约为200~300nm。但是,紫外光是肉眼不可见的,必须通过照相。另外,用紫外光源时需用石英透镜,价格较高。

答案解析

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