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北京悅昌行科技有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第15年

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徠卡熒光顯微鏡的工作原理

時(shí)間:2013-5-13閱讀:1640
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 徠卡熒光顯微鏡的工作原理

 
徠卡熒光顯微鏡的工作目標(biāo)是對樣品得到一個(gè)放大像,使原來肉眼看不見的細(xì)節(jié)能變得清晰可見。這里有兩個(gè)基本的性能指標(biāo):一是分辨率極限,二是zui高有效放大倍數(shù)。分辨率是分辨物體細(xì)節(jié)的zui小極限。儀器可分辨的zui小細(xì)節(jié)經(jīng)適當(dāng)放大后,變成人眼所能看清者。顯然,如果超越了儀器分辨率的能力,即使進(jìn)一步提高放大倍數(shù),也不能讓人清晰看到更小的細(xì)節(jié)。這種現(xiàn)象必須借助于光的波動(dòng)學(xué)說來解釋。
 
徠卡熒光顯微鏡中所用的可見光源是波長為400一800nm的電磁波。波傳播的特性之一是衍射。衍射就是波遇到障礙物時(shí)能偏離直線傳播的性質(zhì)。根據(jù)基礎(chǔ)物理知識(shí)可知,由于實(shí)際光學(xué)儀器都有限制光束的“窗口”(光學(xué)顯微鏡中的“窗口”就是物鏡邊緣所限制的透光范圍),它造成的衍射效應(yīng)會(huì)使每個(gè)物點(diǎn)形成的像都是有所擴(kuò)展的衍射光斑。靠得太近的像點(diǎn)彼此重登起來,會(huì)使畫面中的細(xì)節(jié)變得模糊不清。其它光學(xué)顯微鏡中還有一些像差(如球差和色差等)也會(huì)使像點(diǎn)展寬,但它們大多可以校矯正。所以衍射差就成了限制光學(xué)顯微鏡分辨率的*重要因素。
 
根據(jù)Huy8en分FmsMl原理可以得出:一個(gè)物點(diǎn)所形成的衍射像斑是一種強(qiáng)度大部分(約84%)集中在中心圓斑,而周圍伴有強(qiáng)度逐漸減弱的若干離散同心環(huán)的衍射花樣。中心圓斑(也稱Airy圓斑)的半徑r約為:
                                                        r≈0.16λ/sinθ

 
式中:λ—顯微鏡像方所用介質(zhì)中的光波長
 
            θ —物鏡光闌(即物鏡“窗口”)對像點(diǎn)所張的半角.亦稱像方物鏡孔徑角或電子束半張角。光學(xué)儀器中通常采用Rayl出gh判據(jù)作為分辨率的標(biāo)準(zhǔn),即當(dāng)一個(gè)囚斑像約中心剛好落在另一相鄰圓斑像的邊緣上時(shí),這兩個(gè)俄恰好能被分辨。因此圖像上可分辨的zui小距離眾就是Airy圓斑的半徑r。
 
通常被稱為顯微鏡的數(shù)值孔徑(numericalaperture)。由式得知,因可見光的波長局限在400nm到800nm之間,故若要縮小可分辨距離久,就必須增大數(shù)值孔徑。但是為此只能靠提高的值,具體做法可以是在載物片與物鏡之間加油滴等。
 
備注:徠卡熒光顯微鏡的工作原理的部分文章由北京中儀光科科技有限公司編輯整理上傳。

 

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