Numerical aperture and limits of resolution of microscope

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1. M i c r o b i o l o g y P r e s e n t a t i o n . T o p i c ; L i m i t s o f r e s o l u t i o n a n d N u m e r i c a l a p e r t u r e P r e s e n t e d B y ; S a d i a A b i d 8 5 5 ( 2 3 8 2 6 )

2. M i c r o s c o p e ; A n i n s t r u m ent t h a t i s u s e d t o s e e v e r y s m a l l o b j e c t s t h a t c a n n o t b e s e e n w i t h n a k e d e y e . T h e s c i e nce o f i n v e s t i g a t i n g s m a l l o b j e c t s b y u s i n g a n i n s t r u ment i s c a l e e d m i c c r o s c o p y . T y p e s o f m i c r o s c o p e ; 1 ) L i g h t M i c r o s c o p e . 2 ) C o m p o u n d M i c r o s c o p e .

3. Working P r i n c ipal o f l i g h t m i c r o s c o p e .

4. I m p o r t a n t p r o p e r t i e s o f m i c r o s c o p e ; M a g n i f i c a t i o n ; a b i l i t y t o m a k e s m a l l o b j e c t s l a r g e r o r z o o m i n g c a p a b i l i t y . R e s o l u t i o n ; a b i l i t y t o d i s t i n g u i s h t w o o b j e c t s f r o m e a c h o t h e r o r t h e m e a s u r e o f c l a r i t y o f a n i m a g e .

5. R e s o l u t i o n l i m i t T h e s m a l l e s t d i s t a n c e b e t w e e n t w o o b j e c t s a t w h i c h t w o s m a l l o b j e c t s c a n s t i l l b e s e e n a s s e p a r a te o b j e c t s o r t h e l o w e s t d i s t i n g u i s h a b l e d i s t a n c e b e t w e e n 2 o b j e c t s . I t i s t h e m e a s u r e m e t o f t h e a b i l i t y o f t h e o b j e c t i v e l e n s t o s e p a r ate i n t h e i m a g e a d j a c e n t d e t a i l s present i n t h e o b j e ct .

6. M a t h m a t i c a l l y ;

7. R e s o l v i n g p o w e r I t i s t h e r e c i p r o c a l o f l i m i t o f r e o l u t i o n . F o r m u l a ;

8. H e n c e d c a n b e m a n i p l u a t e d t o b y u s i n g t h e e q u a t i o n a n d i t i s u s e d t o i n c r e a s e t h e r e s o l u t i o n o f m i c r o s c o p e . F a c t o r s t h a t c a n i n c r e a s e t h e r e s o l v i n g p o w e r o f m i c r o s c o p e b y d e c r e a s i n g d ; W a v e l e n gth o f l i g h t . N u m e r i c a l a p e r t u r e o f l e n s .

9. E f f e c t o f w a v e l e ngth o f l i g h t o n i n c r e a s i n g t h e r e s o l v i n g p o w e r ; R e s o l v i n g p o w e r i s i n v e r s e l y p r o p p t i o n a l t o r e s o l v i ng p o w e r o f m i c r o s c o p e . B y u s i n g t h e l i g h t o f l o w e r w a v e l e ngth t h e r e s o l v i n g p o w e r o f a m i c r o s c o p e c a n b e i n c r e a s e d . B l u e l i g h t a n d U V l i g h t h a v e l o w e r w a v e l ength . B l u e l i g h t o f v i s i b l e s p e c t r u m i s m o s t l y u s e d i n m i c r o s c o p e f o r h a v i n g g o o d r e s o l u t i o n .

10. N u m e r i c a l A p e r t u r e T h e n u m e r i c a l a p e r t u r e o f m i c r o s c o p e o f a n o b j e c t i v e l e n s i s a m e a s u r e o f i t s a b i l i t y t o g a t h e r l i g h t a n d r e s o l v e f i n e s p e c i m e n d e t a i l . I m a g e f o r m i n g l i g h t p a s s t h r o u gh t h e s p e c i m e n a n d e n t e r t h e o b j e c t i v e l e n s i n a n i n v e r t e d c o n e s h a p e .

11. F o r m u l a o f N A ; n × s i n t h e t a W h e r e ; n = r e f r a c t i v e i n d e x . s i n t h e t a = h a l f t h e a n g l e o f t h e c o n e o f l i g h t e n t e r i n g a n o b j e c t i v e .

12. E f f e c t o f N A o n r e s o l v i n g p o w e r ; N A i s d i r e c t l y r e l a t e d t o r e s o l v i n g p o w e r o f m i c r o s c o p e . T h u s t h e g r e a t e s t r e s o l u t i o n i s o b t a i n e d b y u s i n g a l e n s w i t h l a r g e s t p o s s i b l e N A . R e s o l u t i o n o f m i c r o s c o p e i s i n c r e a s e d b y i n c r e a s i n g t h e t w o c o m p o n e n t s o f N A t h a t a r e r e f r a c t i v e i n d e x o f m e d i u m a n d t h e h a l f a n g l e o f l i g h t e n t e r i n g c o n e .

13. W h e n a n a i r i s a m e d i u m b e t w e e n l e n s a n d s p e c i m e n t h e m a x i m u m a n g l e i s 9 w h i c h i s e q u a l t o 1 s o t h e N A i s o n e b u t w h e n w e u s e a n i m m e r s i o n o i l m o r e l i g h t i s g a t h e r e d o n s p e c i m e n a n d l e n s a s a r e s u l t N A i s i n c r e a s e d a s w e l l a s r e s o l u t i o n i s a l s o i n c r e a s e d . I m m e r s i o n o i l i s u s e d a s a m e d i u m f o r h a v i n g h i g h r e s o l u t i o n o f m o s t m i c r o s c o p e . R e f r a c t i v e i n d e x o f a i r = 1 . R e f r a c t i v e i n d e x o f w a t e r = 1 . 3 3 R e f r a c t i v e i n d e x o f i m m e r s i o n o i l = 1 . 6 _ 1 . 7

14. W o r k i n g d i s t a n c e T h e d i s t a n c e b e t w e e n t h e s u r f a c e o f l e n s a n d s u r f a c e o f c o v e r g l a s s o r s p e c i m e n .

15. W o r k i n g d i s t a n c e a n d n u m e r i c a l a p e r t u r e ; W h e n t h e w o r k i n g d i s t a n c e i s s m a l l e r t h e n u m e r i c a l a p e r t u r e i n c r e a s e s a s a r e s u l t r e s o l u t i o n a l s o i n c r e a s e s .

16. T h a n k y o u