Öleintauchen

Prinzip der Immersionsmikroskopie. Strahlenweg mit Immersionsmedium (gelb) (linke Hälfte) und ohne (rechte Hälfte). Strahlen (schwarz), die aus dem Objekt (rot) in einem bestimmten Winkel kommen und durch die Abdeckschlitten (orange, ebenso wie die Folie unten), kann das Ziel (dunkelblau) nur dann eingeben, wenn das Eintauchen verwendet wird. Andernfalls veranlasst die Brechung an der Schnittstelle zur Slip-Air-Schnittstelle, dass der Strahl das Ziel verfehlt und seine Informationen verloren gehen.
Zwei Leica Oil Immersion Objektivlinsen. Die Objektivlinsen für Öleintauchen sehen oberflächlich identisch mit Nichtöl-Eintauchlinsen.

Im Lichtmikroskop, Öleintauchen ist eine Technik, mit der das erhöht wird Auflösungsvermögen von a Mikroskop. Dies wird erreicht, indem beide eintauchen Objektivlinse und das Exemplar in einem transparenten Öl von Hoch Brechungsindexdadurch erhöht die Numerische Blende der objektiven Linse.

Ohne Öl reflektieren leichte Wellen von der Schleifprobe durch den Glasabdeckungsschlupf, durch die Luft und in die Mikroskoplinse (siehe die farbige Figur nach rechts). Wenn eine Welle nicht in einem Winkel von 90 Grad herauskommt, beugt sie sich, wenn sie eine neue Substanz trifft, die Biege Menge an den Winkel. Dies verzerrt das Bild. Air hat einen ganz anderen Brechungsindex von Glas, was eine größere Kurve im Vergleich zu Öl hat, der einen Index aufweist, ähnlicher wie Glas. Speziell hergestelltes Öl kann nahezu genau den gleichen Brechungsindex wie Glas aufweisen, wodurch ein Öl fast so wirksam ist wie ein vollständiges Glas für die Probe (was unpraktisch wäre).

Eintauchöle sind transparente Öle mit spezifischer optischer und Viskosität Eigenschaften, die für die Verwendung in der Mikroskopie erforderlich sind. Typische Öle haben eine Brechungsindex von ca. 1,515.[1] Ein Öleintauchungsziel ist eine Objektivlinse, die speziell für diese Weise verwendet werden soll. Viele Kondensatoren Geben Sie auch eine optimale Auflösung an, wenn die Kondensatorlinse in Öl eingetaucht ist.

Theoretischer Hintergrund

Linsen rekonstruieren das von einem Objekt verstreute Licht. Um dieses Ziel erfolgreich zu erreichen, müssen im Idealfall alle Beugungsaufträge gesammelt werden. Dies hängt mit dem Öffnungswinkel der Linse und seinem Brechungsindex zusammen. Die Auflösung eines Mikroskops ist definiert als die minimale Trennung zwischen zwei untersuchten Objekten, damit das Mikroskop sie als separate Objekte erkennen kann. Dieser Mindestabstand ist mit δ gekennzeichnet. Wenn zwei Objekte durch einen kürzeren Abstand als δ getrennt sind, werden sie als einzelnes Objekt im Mikroskop angezeigt.

Ein Maß für die Auflösungsmacht, R.P., einer Linse wird durch seine gegeben Numerische Blende, N / A:

wo λ das ist Wellenlänge Licht. Daraus ist klar, dass eine gute Auflösung (klein δ) mit einer hohen numerischen Apertur verbunden ist.

Die numerische Blende einer Linse wird definiert als

wo α0 ist der halbe Winkel, der durch die von der Probe gesehene Objektivlinse überspannt ist, und n ist der Brechungsindex des Mediums zwischen Linse und Probe (~ 1 für Luft).

Stand der Kunstziele können eine numerische Blende von bis zu 0,95 haben. Weil Sünde α0 ist immer weniger als oder gleich der Einheit (die Zahl "1"), die numerische Apertur kann für eine objektive Luftlinse niemals größer sein als die Einheit. Wenn der Raum zwischen der objektiven Linse und der Probe mit Öl gefüllt ist, kann die numerische Apertur Werte größer als die Einheit erhalten. Dies liegt daran, dass Öl a hat Brechungsindex größer als 1.

Öleintauchziele

Öl-immersionsziel im Gebrauch

Aus dem obigen ist davon ausgegangen, dass Öl zwischen der Probe und der objektiven Linse die Auflösungsleistung durch einen Faktor 1/ verbessertn. Ziele, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden, werden als Öleintauchziele bezeichnet.

Öleintauchziele werden nur bei sehr großen Vergrößerungen verwendet, die eine hohe Auflösungsleistung erfordern. Ziele mit hoher Leistungsvergrößerung haben kurz BrennweitenErleichterung der Verwendung von Öl. Das Öl wird auf das Probe (herkömmliches Mikroskop) angewendet, und das Stadium wird erhöht, wodurch das Ziel in Öl eingetaucht ist. (Im Umgekehrte Mikroskope Das Öl wird auf das Ziel angewendet).

Die Brechungsindizes des Öls und des Glass im ersten Objektivelement sind nahezu gleich, was bedeutet, dass die Brechung des Lichts beim Betreten der Linse gering ist (Öl und Glas sind optisch sehr ähnlich). Das richtige Immersionöl für eine objektive Linse muss verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Brechungsindizes stimmen überein eng. Die Verwendung einer Öleintauchlinse mit dem falschen Immersionsöl oder ohne Immersionsöl wird unter kugelförmiger Aberration leiden. Die Stärke dieses Effekts hängt von der Größe des Brechungsindex -Fehlanpassung ab.

Öleintauchen kann im Allgemeinen nur an starr montierten Proben verwendet werden, sonst die Oberflächenspannung des Öls können die Deckgläser bewegen und so die Probe darunter bewegen. Dies kann auch bei umgekehrten Mikroskopen passieren, da sich der Deckglas unterhalb der Folie befindet.

Eintauchöl

Vor der Entwicklung synthetischer Immersionöle in den 1940er Jahren, Zedernbaumöl wurde weit verbreitet. Zedernöl hat einen Brechungsindex von ca. 1,516. Die numerische Blende von Zedernbaumölzielen liegt im Allgemeinen bei 1,3. Zedaröl hat jedoch eine Reihe von Nachteilen Ziele mit wiederholter Verwendung (durch Angriff des Zements, der zum Verbinden verwendet wird Linsen) und verwässern es mit Lösungsmitteln verändert seine Viskosität (und Brechungsindex und Dispersion). Zedernöl muss unmittelbar nach dem Gebrauch aus dem Ziel entfernt werden, bevor es härten kann, da das Entfernen von gehärtetem Zedernöl die Linse beschädigen kann.[2]

In modernen Mikroskopie werden synthetische Immersionsöle häufiger verwendet, da sie die meisten dieser Probleme beseitigen.[2] Na -Werte von 1,6 können mit verschiedenen Ölen erreicht werden. Im Gegensatz zu natürlichen Ölen härten synthetische nicht die Linse und können typischerweise monatelang auf dem Ziel bleiben. Um ein Mikroskop am besten aufrechtzuerhalten, ist es am besten, das Öl täglich zu entfernen. Mit der Zeit kann Öl in die vordere Linse des Ziels oder in den Lauf des Ziels eintreten und das Ziel beschädigen. Es gibt verschiedene Arten von Immersionölen mit unterschiedlichen Eigenschaften, basierend auf der Art der Mikroskopie, die Sie durchführen werden. Typ A und Typ B sind beide allgemeine Eintauchöle mit unterschiedlichen Viskositäten. Typ F Immersionöl wird am besten für die Fluoreszenzbildgebung bei Raumtemperatur verwendet (23 ° C), während das Öl vom Typ n bei Körpertemperatur verwendet wird (37 ° C) für lebende Zellbilderanwendungen. Alle haben ein nD von 1,515, ganz ähnlich dem ursprünglichen Zedernöl.[3]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ "Mikroskopziele: Immersion Media" von Mortimer Abramowitz und Michael W. Davidson, Olymp Mikroskopie -Ressourcenzentrum (Website), 2002.
  2. ^ a b Cargille, John (1985) [1964], "Immersionöl und das Mikroskop", Jahrbuch der New York Microscopical Society, archiviert von das Original Am 2011-09-11, abgerufen 2008-01-21
  3. ^ Labors, Cargille. "Über Eintauchöle". Cargille Labs. Abgerufen 2019-12-04.
  • Praktische Mikroskopie von L.C. Martin und B.K. Johnson, Glasgow (1966).
  • Lichtmikroskop Von J.K. Solberg, Tapir Trykk (2000).

Externe Links