פרמטרים טכניים אופטיים חשובים של המיקרוסקופ
בבדיקה מיקרוסקופית, אנשים תמיד מקווים לקבל תמונה אידיאלית ברורה ובהירה, המחייבת את הפרמטרים הטכניים האופטיים של המיקרוסקופ לעמוד בסטנדרטים מסוימים, ודורשת כי בעת השימוש בו, יש לתאם אותו בהתאם למטרת הבדיקה המיקרוסקופית. המצב בפועל הקשר בין הפרמטרים. רק כך נוכל לתת משחק מלא לביצוע התקין של המיקרוסקופ ולקבל תוצאות בדיקה מיקרוסקופיות משביעות רצון.
הפרמטרים הטכניים האופטיים של המיקרוסקופ כוללים: צמצם מספרי, רזולוציה, הגדלה, עומק מיקוד, רוחב שדה הראייה, כיסוי גרוע, מרחק עבודה וכו'. פרמטרים אלו אינם גבוהים ככל שיותר טוב, הם קשורים זה בזה ומגבילים כל אחד אחר, בעת השימוש, יש לתאם את היחס בין הפרמטרים לפי מטרת בדיקת המיקרוסקופ והמצב בפועל, אך הרזולוציה צריכה לנצח.
1. צמצם מספרי
צמצם מספרי מקוצר כ-NA. צמצם מספרי הוא הפרמטר הטכני העיקרי של עדשת אובייקטיבית ועדשת מעבה, והוא סמל חשוב לשפוט את הביצועים של שניהם (במיוחד עבור עדשת אובייקטיבית). גודל הערך המספרי שלה מסומן בהתאמה על המעטפת של עדשת המטרה ועדשת הקבל.
צמצם מספרי (NA) הוא מכפלה של מקדם השבירה (n) של המדיום בין העדשה הקדמית של עדשת האובייקט לאובייקט שייבדק והסינוס של חצי זווית הצמצם (u). הנוסחה היא כדלקמן: NA=nsinu/2
זווית צמצם, הידועה גם בשם "זווית פה במראה", היא הזווית שנוצרת על ידי נקודת האובייקט על הציר האופטי של עדשת האובייקט והקוטר האפקטיבי של העדשה הקדמית של עדשת האובייקט. ככל שזווית הצמצם גדולה יותר, כך שטף האור הנכנס לעדשת האובייקטיבי גדול יותר, שהוא פרופורציונלי לקוטר היעיל של עדשת האובייקט ויחס הפוך למרחק נקודת המוקד.
כשצופים במיקרוסקופ, אם רוצים להגדיל את ערך ה-NA, לא ניתן להגדיל את זווית הצמצם. הדרך היחידה היא להגדיל את ערך השבירה n של המדיום. על בסיס עיקרון זה, מיוצרות עדשות אובייקטיביות לטבילה במים ועדשות אובייקטיביות לטבילה בשמן. מכיוון שערך מקדם השבירה n של המדיום גדול מ-1, ערך NA יכול להיות גדול מ-1.
הצמצם המספרי המקסימלי הוא 1.4, שהגיע לגבול גם תיאורטית וגם טכנית. כיום, ברומונפטלין בעל מקדם שבירה גבוה משמש כמדיום. מקדם השבירה של ברומונפטלין הוא 1.66, כך שערך ה-NA יכול להיות גדול מ-1.4.
יש לציין כאן שכדי לתת משחק מלא לתפקיד הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב, ערך ה-NA של עדשת הקבל צריך להיות שווה או מעט יותר מזה של עדשת האובייקט במהלך התצפית.
צמצם מספרי קשור קשר הדוק לפרמטרים טכניים אחרים, והוא כמעט קובע ומשפיע על פרמטרים טכניים אחרים. זה פרופורציונלי לרזולוציה, פרופורציונלי להגדלה, ויחס הפוך לעומק הפוקוס. ככל שערך ה-NA עולה, רוחב שדה הראייה ומרחק העבודה יקטן בהתאם.
2. רזולוציה
הרזולוציה של המיקרוסקופ מתייחסת למרחק המינימלי בין שתי נקודות אובייקט שניתן להבחין בבירור על ידי המיקרוסקופ, המכונה גם "שיעור ההבחנה". נוסחת החישוב שלו היא σ=λ/NA
כאשר σ הוא מרחק הרזולוציה המינימלי; λ הוא אורך הגל של האור; NA הוא הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב. הרזולוציה של עדשת האובייקט הנראית לעין נקבעת על ידי שני גורמים: ערך ה-NA של עדשת האובייקט ואורך הגל של מקור ההארה. ככל שערך ה-NA גדול יותר, אורך הגל של אור ההארה קצר יותר, וככל שערך σ קטן יותר, כך הרזולוציה גבוהה יותר.
כדי להגדיל את הרזולוציה, כלומר להפחית את הערך של σ, ניתן לנקוט באמצעים הבאים
(1) הפחת את ערך אורך הגל λ והשתמש במקור אור באורך גל קצר.
(2) הגדל את ערך n הבינוני כדי להגדיל את ערך NA (NA=nsinu/2).
(3) הגדל את ערך זווית הצמצם u כדי להגדיל את ערך NA.
(4) הגדל את הניגודיות בין אור לחושך.
