顕微鏡の解像度を向上させるにはどのような方法がありますか?
1. 光源の波長を短くします。
可視光の短い波長は390nmです。 この波長の紫外光を照明源として使用すると、光学顕微鏡の解像度は0.2umまで低下する可能性があります。 しかし、一般的な材質のガラスは340nm以下の波長の光を大量に吸収するため、紫外線は大幅に減衰してしまい、鮮明で明るい画像を形成することができません。 そのため、紫外光200nmまで透過する石英や紫外光185nmまで透過する蛍石などの高価な材料を使用する必要があり、紫外光顕微鏡は肉眼では観察できません。顕微鏡の限界と高コストのせいで、顕微鏡の解像度を向上させるこの方法は、それ自体の限界により広く使用されていません。
2. 対物レンズの開口数 NA を大きくします。
開口数 NA=n*sin(u)
式中、n は対物レンズと試料の間の媒質の屈折率です。 u は対物レンズの半開口角です。 したがって、光学設計の観点から、光学顕微鏡の解像度を向上させるには、適切に開口角を大きくしたり、屈折率を高くしたりすることが一般的な方法となっています。 一般に、10倍以下のような低倍率の対物レンズの媒質は空気であり、その屈折率は1、つまり乾燥した対物レンズです。 水浸漬の媒体は蒸留水であり、その屈折率は1.33である。 油浸対物レンズの媒質は杉油などの透明な油で、その屈折率は平均約1.52で、オリンパスの100倍オイルレンズなどのレンズやスライドガラスの屈折率に近い。 水浸対物レンズや油浸対物レンズは高倍率であるだけでなく、高屈折率媒質を使用することで対物レンズの分解能も向上します。
