光学显微镜的分辨率指其区分相邻两个物点的最小距离,是衡量显微镜成像能力的核心指标,主要受光的波长、物镜数值孔径、成像介质折射率三大因素影响,三者共同决定了奥林巴斯光学显微镜能 “看清” 的最小结构尺度。
首先是照明光的波长,这是物理层面的根本限制。根据光学原理,波长越短的光,越容易绕过微小物体(衍射现象越弱),从而能分辨更小的物点。可见光的波长范围为 400-760nm,因此普通光学显微镜的分辨率上限通常围绕这一范围 —— 例如用 400nm 的蓝光照明,比用 700nm 的红光照明能分辨更精细的结构。这也是为何荧光显微镜会使用短波长的紫外光或激光,以获得更高分辨率(紫外光波长 200-400nm,分辨率优于可见光)。
其次是物镜的数值孔径(NA),这是显微镜光学设计的核心参数,直接反映物镜收集光线的能力。数值孔径的计算公式为 “NA = n×sinθ”,其中 “n” 是物镜与标本间成像介质的折射率,“θ” 是物镜可接收光线的最大半顶角(即物镜边缘与标本物点连线和物镜光轴的夹角)。数值孔径越大,物镜收集的光线越多,对物点细节的区分能力越强,分辨率也越高。高倍物镜(如 40×、100×)的数值孔径通常更高(100× 油镜 NA 可达 1.4),且需搭配油镜使用(提升 n 值),正是为了通过提高 NA 增强分辨率。
最后是成像介质的折射率,其影响通过数值孔径体现。普通低倍镜(4×、10×)使用空气作为成像介质(n≈1),而高倍油镜需使用香柏油(n≈1.515),因为香柏油的折射率更接近玻璃(载玻片 n≈1.52),能减少光线在空气 - 玻璃界面的折射损失,让更多光线进入物镜(提升 sinθ 的同时,直接增大 n 值),从而显著提高数值孔径和分辨率。若油镜未使用香柏油,光线大量折射流失,不仅分辨率下降,图像也会变暗模糊。
此外,照明方式(如明场、暗场、相差)也会间接影响分辨率 —— 例如相差奥林巴斯光学显微镜通过增强透明标本的明暗对比,能让原本难以分辨的结构显现,但本质仍是基于上述三大因素的优化,而非突破物理极限。https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/