Podstawowa budowa mikroskopu i działanie soczewki olejowej
Nowoczesne ogólne mikroskopy optyczne wykorzystują system dwóch soczewek, okularu i soczewki obiektywu do powiększania obrazu i często nazywane są mikroskopami złożonymi. Składają się z dwóch głównych części: urządzenia mechanicznego i układu optycznego. W układzie optycznym mikroskopu najważniejsze jest działanie obiektywu, które bezpośrednio wpływa na rozdzielczość mikroskopu. Spośród kilku typów soczewek obiektywowych powszechnie stosowanych w ogólnych mikroskopach optycznych, soczewka olejowa ma największe powiększenie i jest najważniejsza w badaniach mikrobiologicznych. W porównaniu z innymi obiektywami, zastosowanie soczewek olejowych jest bardziej wyjątkowe, należy dodać kroplę olejku lustrzanego pomiędzy szkiełkiem a soczewką, co wynika głównie z dwóch następujących aspektów:
1. zwiększyć jasność oświetlenia zwierciadłem olejowym, powiększenie do 100 Χ, powiększenie tak dużej soczewki, ogniskowa jest bardzo krótka, średnica bardzo mała, ale wymagane natężenie światła jest największe. Podczas przenoszenia próbek szkiełka przez światło, ze względu na różną gęstość ośrodka (od szkiełka do powietrza, a następnie do soczewki), część światła będzie wynikać z załamania lub całkowitego odbicia i nie będzie mogła przedostać się do soczewki, co spowoduje użycie lustra olejowego będzie spowodowane mniejszą ilością światła, obraz obiektu nie będzie wyraźny. Aby więc światło nie przeszło przez stratę, przy zastosowaniu zwierciadła olejowego należy dodać pomiędzy zwierciadłem olejowym a szkiełkiem o współczynniku załamania światła szkła (n=1.55) podobnym do zwierciadła olejowego (zwykle z olejkiem cedrowym, jego współczynnik załamania światła n=1,52).
2. Zwiększ rozdzielczość mikroskopu Rozdzielczość lub zdolność rozdzielcza mikroskopu to zdolność mikroskopu do rozpoznawania minimalnej odległości między dwoma punktami. Z fizycznego punktu widzenia rozdzielczość mikroskopu optycznego jest ograniczona zjawiskiem interferencji i parametrami użytego obiektywu. Zdolność rozdzielczą D można wyrazić następująco: D=λ/2N.A, gdzie λ=długość fali fali świetlnej; NA=wartość apertury numerycznej obiektywu. Źródło światła mikroskopu optycznego nie jest możliwe poza zakresem długości fal światła widzialnego (0.4 - 0.7 μm), natomiast wartość apertury numerycznej zależy od obiektywu, kąta rozwarcia zwierciadła i współczynnika załamania światła wskaźnik ośrodka pomiędzy szkiełkiem a soczewką, który można wyrazić następująco: NA=n × sin, w którym jest połowa maksymalnego kąta padania światła. Zależy to od średnicy i ogniskowej obiektywu, generalnie w praktyce maksimum może osiągnąć tylko 120 O, a n dla współczynnika załamania światła ośrodka. Ponieważ współczynnik załamania światła olejku cedrowego (1,52) niż współczynnik załamania powietrza i wody (odpowiednio 1,0 i 1,33) jest wyższy, olej cedrowy pełni więc rolę soczewki w ślizgu pomiędzy ośrodkiem zwierciadło olejowe może osiągnąć wartość apertury numerycznej (NA zwykle mieści się w przedziale 1.2-1.4) wyższą niż w przypadku soczewki o małym powiększeniu, a soczewki o dużym powiększeniu, takiej jak suche lustro (NA jest mniejsze niż 1. 0). Jeżeli średnia długość fali światła widzialnego wynosi 0,55 μm, soczewka o dużym powiększeniu i aperturze numerycznej 0,65 może rozróżniać obiekty jedynie w odległości nie mniejszej niż 0. 4 μm, podczas gdy rozdzielczość zwierciadła olejowego może wynosić około 0,2 μm.
