工具顯微鏡的幾個重要光學
時間:2018-03-20 點擊次數(shù):1814
工具顯微鏡有以下幾個重要的光學技術(shù)參數(shù):數(shù)值孔徑,分辨率,放大率
,焦深,視場直徑
,工作距離等
,這些參數(shù)不都是越高越好,它們互相關(guān)系又互相制約
,購買時要根據(jù)檢查實際需要
,選取匹配的參數(shù)
,這樣才達到的效果
。
一、工具顯微鏡的數(shù)值孔徑(N.A.)
數(shù)值孔徑是判斷物鏡性能(分辨率,焦深和亮度)的關(guān)鍵要素
。
數(shù)值孔徑(N.A.)以下式計算。
N.A.=n×sinx
n =試樣與物鏡之間介質(zhì)的折射率(空氣:n=1,油:n=1.515)
X:光軸與離物鏡中心zui遠折射光形成的角度。
顯微鏡觀察時,若想增大NA值
,孔徑角是無法增大的,*的辦法是增大介質(zhì)的折射率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值大于一,NA值就能大于一
。
數(shù)值孔徑zui大值為1.4,這個數(shù)值在理論上和技術(shù)上都達到了極限。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。
這里必須指出,為了充分發(fā)揮物鏡數(shù)值孔徑的作用
,在觀察時,聚光鏡的NA值應(yīng)等于或略大于物鏡的NA值
,
數(shù)值孔徑與其他技術(shù)參數(shù)有著密切的關(guān)系,它幾乎決定和影響著其他各項技術(shù)參數(shù) 。它與分辨率成正比
,與放大率成正比,與焦深成反比
,NA值增大
,視場寬度與工作距離都會相應(yīng)地變小。
二.工具顯微鏡的分辨率
分辨率又稱“鑒別率” ,“解像力”
。是衡量顯微鏡性能的又一個重要技術(shù)參數(shù)。
顯微鏡的分辨率用公式表示為:d=l/NA
式中d為zui小分辨距離;l為光線的波長;NA為物鏡的數(shù)值孔徑 ?div id="m50uktp" class="box-center"> ?梢娢镧R的分辨率是由物鏡的NA值與照明光源的波長兩個因素決定。NA值越大
,照明光線波長越短
,則d值越小
,分辨率就越高。
要提高分辨率,即減小d值
,可采取以下措施
1、 降低波長l值,使用短波長光源
。
2、曾大介質(zhì)n值和提高NA值(NA=nsinu/2)。
3、增大孔徑角
。
4、增加明暗反差。
三、工具顯微鏡放大率
放大率就是放大倍數(shù),是指被檢驗物體經(jīng)物鏡放大再經(jīng)目鏡放大后
,人眼所看到的zui終圖象的大小對原物體大小的比值,是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積
。
放大率也是顯微鏡的重要參數(shù),但也不能盲目相信放大率越高越好,在選擇時應(yīng)首先考慮物鏡的數(shù)值孔徑。
四、工具顯微鏡的焦深
焦深為焦點深度的簡稱,即在使用顯微鏡時 ,當焦點對準某一物體時
,不僅位于該點平面上的各點都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度內(nèi)
,也能看得清楚,這個清楚部分的厚度就是焦深
。焦深大,
可以看到被檢物體的全層 ,而焦深小,則只能看到被檢物體的一薄層
,焦深與其他技術(shù)參數(shù)有以下關(guān)系:
1 、焦深與總放大倍數(shù)及物鏡的數(shù)值孔鏡成反比。
2 、焦深大
,分辨率降低。
由于低倍物鏡的景深較大 ,所以在低倍物鏡照相時造成困難
。在顯微照相時將詳細介紹。 五. 視場直徑(Field ofview)
觀察顯微鏡時 ,所看到的明亮的原形范圍叫視場
,它的大小,是由目鏡里的視場光闌決定的
。
視場直徑也稱視場寬度 ,是指在顯微鏡下看到的圓形視場內(nèi)所能容納被檢物體的實際范圍。視場直徑愈大
,愈便于觀察
。
由公式可看出:
1、視場直徑與視場數(shù)成正比。
2、增大物鏡的倍數(shù),則視場直徑減小。因此,若在低倍鏡下可以看到被檢物體的全貌,而換成高倍物鏡,就只能看到被檢物體的很小一部份。
六、工具顯微鏡的工作距離
工作距離也叫物距,即指物鏡前透鏡的表面到被檢物體之間的距離。鏡檢時,被檢物體應(yīng)處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此,它與焦距是兩個概念,平時習慣所說的調(diào)焦,實際上是調(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。
七、工具顯微鏡的覆蓋差
顯微鏡的光學系統(tǒng)也包括蓋玻片在內(nèi)。由于蓋玻片的厚度不標準,光線從蓋玻片進入空氣產(chǎn)生折射后的光路發(fā)生了改變,從而產(chǎn)生了相差,這就是覆蓋差。覆蓋差的產(chǎn)生影響了顯微鏡的成響質(zhì)量。
上規(guī)定 ,蓋玻片的標準厚度為0.17mm,
許可范圍在0.16—0.18mm.,在物鏡的制造上已將此厚度范圍的相差計算在內(nèi) 。物鏡外殼上標科的確0.17,即表明該物鏡要求蓋玻片的厚度。