线粒体，放大3200倍！？显微镜科普小知识

线粒体 共聚焦 激光共聚焦显微镜 超分辨显微镜 知识科普 实验室日常 研究生日常 生物学研究生 《ChatGTP教我们入门显微镜》 今天搞懂两个问题[黄金薯R][黄金薯R][黄金薯R]: 1、显微镜的分辨率和放大率有什么关系？放大率越大，分辨率越高吗？ 答: 显微镜提高放大倍数不能提高分辨率的原因主要包括以下几个方面： 1. **分辨率的定义**： - 分辨率是显微镜能分辨的两个点之间的最小距离，取决于光学系统的数值孔径（NA）和光的波长，而不是简单的放大倍数。公式为：\[ d = \frac{0.61 \cdot \lambda}{NA} \]，其中 \( d \) 是分辨率，\( \lambda \) 是光的波长，\( NA \) 是数值孔径。 2. **数值孔径（NA）**： - 数值孔径是物镜的一个关键参数，表示物镜收集光的能力。更高的NA意味着更高的分辨率。但增加放大倍数不等于增加NA，因而不增加分辨率。 3. **放大倍数的作用**： - 放大倍数主要是让图像变大，使细节更易观察。放大倍数超出系统的光学极限（通常在1000X左右）后，只会放大像素点和噪声，而不会带来更多的细节。 4. **光学极限**： - 显微镜的分辨率有一个物理极限，由衍射极限决定。即使放大倍数再高，分辨率仍受衍射极限限制，无法超越这个物理极限。 5. **实际效果**： - 在高倍放大（如超过1000X）时，任何光学系统的缺陷（如像差、散射等）都会被放大，反而可能导致图像模糊，不能提供更多的实际细节。 总结来说，显微镜提高放大倍数只能让图像变大，但分辨率取决于光学系统的基本特性，如数值孔径和光的波长，而不是放大倍数。因此，放大倍数增加不能提高分辨率，只会在一定程度上使图像更易观察。 2、目镜10倍放大的作用是什么？ 视觉舒适度：目镜可以将物镜产生的实际图像进一步放大，使其更适合人眼观察。直接观察物镜产生的微小图像会很困难，目镜放大后可以提供一个舒适的观察尺寸。 细节分辨：人眼有一定的分辨极限，通过目镜放大，样品的细节被放大到人眼可以清晰分辨的范围内，使观察者能够看到更多的细节。 [黄金薯R][黄金薯R][黄金薯R] 从这里我们可以知道，实际样本上的细节有多少能被收集，取决于物镜的NA和波长，而不是放大率。之所以需要目镜再放大10倍，是因为此时人眼中的细胞作为“检测器”的密度不够，直接从物镜出来的图像太小了，看不清楚（注意，看不清楚不代表没有细节），通过进一步目镜放大10X，让人眼可以分辨细节