1장 현미경의 원리
1. 대물렌즈와 대안렌즈
2. 현미경의 해상력
3. ‘올바른 배율’ 이란 ?
4. 올바른 조명
2장 사용시 주의 사항
1. 해상력
2. 대물 렌즈의 취급
3. 광원(lamp)의 취급
4. 청소
현미경의 원리 및 사용시 주의 사항 # 현미경의 원리
현미경은 우리가 육안으로 관찰하기 힘든 미세구조의 관찰에 유용한 기구로서 작동원리와 사용법을 아는 것이 무엇보다도 중요하다.
*대물렌즈와 대안렌즈
하나의 렌즈로 관찰이 불충분할 경우 여러 개의 렌즈를 차례차례로 배열하여 사용할 수 있다.이 방식으로 확대 효과는 배가되어 최고 2 배까지 확대가 가능하다.
고전적인 현미경은 두 단계로 확대한다. 대물렌즈는 물체의 확대된 상(image)을 소위 중간에 생성된 상으로 투사하고 그 다음 대안 렌즈(라틴어: oculus 눈)가 돋보기와 같은 방식으로 그 중간상을 확대한다
다시 말해서 대물렌즈와 튜브렌즈의 사이에 형성된 작은 중간상을 눈에 더욱 확대되어 나타나도록 하기 위해서 확대시키는 역할을 한다. 현미경의 배율 전체배율 대물렌즈 배율 × 대안렌즈 배율 *현미경의 해상력
현미경으로 작은 물체를 관찰할 때 그 물체로부터 투사되는 빛은 원래의 방향에서 굴절된다. 물체가 작으면 작을수록 더욱 심하게 굴절이 된다
미세판 구조를 관찰할 때 선명한 상을 얻으려면 현미경의 대물렌즈가 이 굴절된 빛을 가능한 한 많이 모아야 합니다. 이를 위해 대물렌즈가 큰 입체각을 갖고 있으면 특히 좋다
개구(opening)의 개념이 이 성질을 설명하고 있다.
두 개의 대물렌즈를 비교하기 위해서는 “개구수(n. a)가 정의되어야 한다
이것은 하나의 대물렌즈가 커버하는 입체각을 재는 것이다. 개구수(numerical aperture)n.asinα α는 대물렌즈의 열린각도의 1/2를 의미함
대물렌즈와 물체 사이에 공기(굴절률 n1)가 존재하면 이 형식이 유효하다.
렌즈의 해상력을 높이는 한 방법은 조명할 때 광선의 원추모양에서 큰 각도를 선택하는 것이다. 그렇게 더욱 강하게 굴절된 광선이 대물렌즈에 포착 될 수 있다
대물렌즈와 같은 개구수를 가진 집광창치가 이 조명을 위해서 사용된다.
다른 방법은 대물렌즈의 앞쪽 렌즈와 커버 슬립 사이에 immersion oil을 넣는 것이다.렌즈의 굴절율에 정확히 맞는 굴절율 n1.51의 특정오일을 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있다.이 방식으로 물체에서 대물렌즈에 이르는 과정의 모든 반사가 제거된다.이렇게 하지 않고서 큰 각도를 사용할 경우 항상 커버 슬립이나 또는 렌즈의 앞 면에서 반사에 의해 빛을 잃어버리게 된다.이 반사에 의해 대물렌즈의 개구의 유용성과 해상력이 줄어들게 된다.
어느 한계선에 이르기 까지 두 개의 작은 물체가 여전히 분리되어 보이는가를 측정하는 것이 해상력이다. 이 한계점에 나타나는 정해진 간격(d
)이 있는데 이를 이론적으로 계산할 수 있다.
물체의 한 점이-예를 들어 금속판의 아주 작은 구멍-대물렌즈와 튜브렌즈를 통해 선명하게 밝은 한 단면으로 상이 나타나는 것이 아니라 굴절된 원들이 감싸고 있는 흐릿한 점(airy disks)으로 비춰진다는 것을 알아야한다. 회절원(diffraction rings)은 대물렌즈의 개구의 한계 기능 때문에 나타난다 (이하 생략)
