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顯微鏡物鏡的五個(gè)基本參數(shù)介紹

點(diǎn)擊次數(shù):121

1、數(shù)值孔徑(NA)

物鏡的數(shù)值孔徑表示物鏡收集光線的能力。物鏡對(duì)試樣上各點(diǎn)的反射光收集得越多,成像質(zhì)量就越好,數(shù)值孔徑常以N.A.表示.

光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù),用以衡量該系統(tǒng)能夠收集的光的角度范圍。

在光學(xué)領(lǐng)域,數(shù)值孔徑描述了透鏡收光錐角的大小,而后者決定了透鏡收光能力和空間分辨率。其數(shù)值大小分別標(biāo)在物鏡和聚光鏡的外殼上。

孔徑角又稱鏡口角,是物鏡光軸上的物體點(diǎn)與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度??讖浇窃酱?,進(jìn)入物鏡的光通亮就越大,它與物鏡的有效直徑成正比,與焦點(diǎn)的距離成反比。顯微鏡觀察時(shí),若想增大NA值,孔徑角是無(wú)法增大的,W的辦法是增大介質(zhì)率n值。基于這一原理,就產(chǎn)生了水浸系物鏡和油浸物鏡,因介質(zhì)的折射率n值大于1,NA值就能大于1。數(shù)值孔徑大值為1.4,這個(gè)數(shù)值在理論上和技術(shù)上都達(dá)到了J限。目前,有用折射率高的溴萘作介質(zhì),溴萘的折射率為1.66,所以NA值可大于1.4。

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與其他參數(shù)的關(guān)系:數(shù)值孔徑是顯微鏡物鏡的重要參數(shù),決定了物鏡的分辨率。與物鏡的放大倍數(shù),工作距離,景深有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),它與分辨率成正比,與放大率成正比,焦深與數(shù)值孔徑的平方成反比,NA值增大,視場(chǎng)寬度與工作距離都會(huì)相應(yīng)的變小。

容易產(chǎn)生的誤區(qū):數(shù)值孔徑與分辨率成正比,但這并不是說(shuō)在選擇物鏡的時(shí)候一定要選擇數(shù)值孔徑(NA)大才是好,因?yàn)槲镧R還會(huì)有很多其他重要參數(shù),比如熒光透過(guò)率、工作距離等等,好根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)選擇。

2、焦深

焦深是物鏡對(duì)高低不平的物體能夠清晰成像的能力,當(dāng)顯微鏡準(zhǔn)確聚焦于某一物面時(shí),如果位于某前面及后面的物面仍然能被觀察者清楚,則該遠(yuǎn)兩平面之間的距離就是焦深。物鏡的焦深主要取決于物鏡的數(shù)值孔徑。物鏡的數(shù)值孔徑越大,其焦深越小。在物鏡的數(shù)值孔徑特別大的情況下,顯微鏡可以有很好的分辨率,但焦深很小。因此要根據(jù)需要選擇數(shù)值孔徑合適的物鏡。當(dāng)顯微鏡用于高倍觀察時(shí),由于焦深小,只有在金相試樣表面高低差別很小時(shí),才能清晰成像,因而高倍觀察所用的試樣應(yīng)淺腐蝕。

3、齊焦距離

齊焦距離是指,對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)時(shí)的物鏡鏡體定位面到物體表面的距離。

4、工作距離

物鏡的工作距離是指顯微鏡準(zhǔn)確聚焦后,試樣表面與物鏡的前端之間的距離。物鏡的放大率越高,工作距離越短。

鏡檢時(shí),被檢物體應(yīng)處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此,它與焦距是兩個(gè)概念,平時(shí)習(xí)慣所說(shuō)的調(diào)焦,實(shí)際上是調(diào)節(jié)工作距離。在物鏡數(shù)值孔徑一定的情況下,工作距離短孔徑角則大。數(shù)值孔徑大的高倍物鏡,其工作距離小。

5、分辨率

顯微鏡的分辨率是指能清晰的分辨試樣上兩點(diǎn)間的小距離,通常用d表示。分辨率決定了顯微鏡分辨試樣上細(xì)節(jié)的程度。顯微鏡的物鏡是使物體放大成一實(shí)相,目鏡的作用是使這個(gè)實(shí)像再次放大,這就是說(shuō)哦目鏡只能放大物鏡已分辨的細(xì)節(jié),物鏡未能分辨的細(xì)節(jié),決不會(huì)通過(guò)目鏡放大而變得可分辨。因此顯微鏡的分辨率主要取決于物鏡的分辨率。