光学显微镜分辨率是描述显微镜对细节进行区分能力的一个重要参数，它指的是显微镜能够分辨出的相邻两个物点间的Z小距离，这种距离称为分辨距离。一般来说，分辨距离越小，分辨率越高。以下是对光学显微镜分辨率基础知识的详细介绍：
一、分辨率的定义与计算
定义：分辨率是指显微镜能够清楚分辨被检物体细微结构Z小间隔的能力。在显微镜学中，它用于阐述显微镜对细节进行区分的能力，即样本内两个能被观察人员或者显微镜摄像头区分的实体点之间的Z小距离。
计算公式：分辨距离(r)的计算公式为 r = 0.61 λ/n sinα，其中λ为照明光源的波长，n为聚光镜和物镜之间介质的折射率（空气的折射率为1，油为1.5左右），α为样品对物镜角孔径的半角，sinα的Z大值为1。上式中的n sinα的值称为物镜的数值孔径(NA)，因此分辨率与数值孔径和光波长直接相关。
二、影响分辨率的因素
数值孔径(NA)：数值孔径是描述物镜收集光线能力的一个重要参数，它与光通过的介质的折射率以及给定物镜的孔径角有关（NA=n × sin α）。数值孔径越大，分辨率越高。
光波长：用于观察样本标本的光波长越短，分辨率越高。可见光的波长范围为400~700nm，使用较短波长的光（如蓝光）可以提高分辨率。
介质折射率：使用高折射率的介质（如油）作为物镜和样本之间的介质，可以提高数值孔径，进而提高分辨率。
系统对准与元件质量：显微镜系统中所有光学元件的正确对齐、相对较高的NA值以及相互协调工作也是影响分辨率的重要因素。
三、分辨率的极限
衍射极限：显微镜的分辨率受到衍射极限的限制，这是由光的波动性质决定的。根据Ernst Abbe的理论，理想光学显微镜的横向分辨率限制在200nm左右，而轴向分辨率约为500nm。
瑞利判据：瑞利判据定义了何时能够将两个光点相互区分或分辨，它是基于艾里斑（衍射图案）的重叠程度来判断的。
四、提升分辨率的方法
使用更高NA的物镜：通过选择具有更高数值孔径的物镜来提高分辨率。
缩短光波长：使用较短波长的光源（如蓝光或紫外光）来提高分辨率。
使用高折射率介质：在物镜和样本之间使用高折射率的介质（如油）来提高数值孔径。
优化系统对准：确保显微镜系统中所有光学元件的正确对齐和协调工作。
综上所述，光学显微镜的分辨率是一个综合性的参数，它受到多种因素的影响。通过了解这些因素并采取相应的措施，我们可以有效地提高显微镜的分辨率，从而更好地观察和分析样本的细微结构。
