gdzie:
d - zdolność rozdzielcza mikroskopu,
X - długość fali światła białego (0,55 pm),
AN - apertura numeryczna.
Apertura numeryczna (AN) określa zdolność układu optycznego do przyjmowania światła (rys. 2.2) i można ją wyrazić wzorem:
AN = nsin —, 2
gdzie:
n - współczynnik załamania światła środowiska między preparatem a soczewką obiektywu,
a - kąt aperturowy utworzony przez skrajne promienie wchodzące do soczewki czołowej obiektywu.
Rys. 2.2. Schemat apertury numerycznej: 1 - promień środkowy, 2 - promienie skrajne, 3 - soczewka obiektywu, 4 - preparat, 5 - punkt wychodzenia promieni świetlnych z preparatu
Wartość apertury numerycznej obiektywów suchych wynosi poniżej 1,0, natomiast obiektywy immersyjne mają aperturę powyżej 1,0 (1,2-1,6). Długość fali światła widzialnego X wynosi od 0,4 do 0,7 pm, średnio przyjmuje się 0,55 pm. Zdolność rozdzielcza obiektywu immersyjnego o aperturze 1,25, przy długości fali świetlnej 0,55 pm, jest następująca:
0,55 pm
d =--— = 0,2 pm.
2-1,25
Jeżeli przedmiot ma średnicę ok. 0,2 pm (1 mikrometr = 1 pm = 0,001 mm) i zostanie powiększony 1000 razy, to do oka trafi obraz przedmiotu wielkości 0,2 mm, który jest łatwo dostrzegalny. Zdolność rozdzielcza mikroskopu optycznego zwykłego wynosi 0,2 pm.
Powiększenie i apertura są podane na ściance obiektywu, np. 40/0,85, gdzie pierwsza część ułamka określa powiększenie obiektywu, a druga - jego aperturę. Zwiększenie zdolności rozdzielczej mikroskopu osiągamy m.in. przez zastosowanie obiektywów immersyjnych. W układzie immersyjnym przestrzeń wypełnioną powietrzem (n = 1,00) między preparatem
23