光学显微镜的分辨率计算可以通过以下公式进行,该公式是显微镜分辨率的经典计算公式:
分辨率公式:D = (0.61λ) ÷ (Nsinθ)
其中:
D 代表显微镜的分辨率,即能够分辨出的*小距离。
λ 是入射光的波长。在可见光范围内,波长通常在400~700纳米(nm)之间。例如,使用450nm的蓝光作为照明光源时,λ = 450nm。
N 是折射率。这通常是聚光镜和物镜之间介质的折射率。对于空气,N = 1;对于油浸物镜,N的值会更大,如N = 1.5。
θ 是入射光角度或孔径角的一半。sinθ的*大值为1,但在实际情况下,θ的值取决于物镜的数值孔径(NA)。
数值孔径(NA):
NA是物镜的一个重要参数,它决定了显微镜的分辨率和对比度。NA的值通常写在物镜上,对于空气镜,NA值通常在0.05~0.95之间;对于油镜,NA值可以高达1.4。
分辨率与NA的关系:
分辨率D与NA成反比,即NA值越大,分辨率D越小,表示显微镜能够分辨的*小距离越小,分辨率越高。
举例说明:
假设使用450nm的蓝光作为照明光源,空气作为介质(N = 1),并且物镜的NA为0.95(一个非常好的空气镜)。那么,根据公式计算出的分辨率D为:
D = (0.61 × 450nm) ÷ (1 × 0.95) ≈ 286nm
这表明,在这些条件下,光学显微镜能够分辨出的*小距离约为286纳米。
请注意,上述计算仅作为示例,并且分辨率还受到其他因素的影响,如样品对光的吸收和散射、物镜的像差、显微镜的调节等。因此,在实际应用中,可能需要通过实验来确定显微镜的实际分辨率。