選購顯微鏡物鏡時需要注意的幾個技術參數

2021-12-13 11:58| 發布者: | 查看: |

一、數值孔徑(NA)

子午光線能進入或離開纖芯(光學係統或掛光學器件)的大圓錐的半頂角之正弦,乘以圓錐頂所在介質的折射率,數值孔徑是判斷物鏡性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指數。數值孔徑又叫鏡口率,簡寫(xie) 為(wei) NA。它是由物體(ti) 與(yu) 物鏡間媒質的折射率(n)與(yu) 物鏡孔徑角的一半(θ\2)的正弦值的乘積,其大小由下式決(jue) 定:NA=n×sinθ/2。

數值孔徑公式

數值孔徑簡寫(xie) NA(蔡司顯微鏡的數值孔徑簡寫(xie) CF),數值孔徑是物鏡和聚光鏡的主要技術參數,是判斷兩(liang) 者(尤其對物鏡而言)性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的數值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要標誌。其數值大小分別標在物鏡和聚光鏡的外殼上。

物鏡孔徑角

孔徑角又稱“鏡口角”,是物鏡光軸上的物體(ti) 點與(yu) 物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度。孔徑角越大,進入物鏡的光通亮就越大,它與(yu) 物鏡的有效直徑成正比,與(yu) 焦點的距離成反比。

顯微鏡觀察時,若想增大NA值,孔徑角是無法增大的,唯一的辦法是增大介質率n值。基於(yu) 這一原理,就產(chan) 生了水浸係物鏡和油浸物鏡,因介質的折射率n值大於(yu) 1,NA值就能大於(yu) 1。數值孔徑大值為(wei) 1.4,這個(ge) 數值在理論上和技術上都達到了極限。目前,有用折射率高的溴萘作介質,溴萘的折射率為(wei) 1.66,所以NA值可大於(yu) 1.4。

與(yu) 其他參數的關(guan) 係:數值孔徑是顯微鏡物鏡的重要參數,決(jue) 定了物鏡的分辨率。與(yu) 物鏡的放大倍數,工作距離,景深有直接關(guan) 係。一般來說,它與(yu) 分辨率成正比,與(yu) 放大率成正比,焦深與(yu) 數值孔徑的平方成反比,NA值增大,視場寬度與(yu) 工作距離都會(hui) 相應的變小。

容易產(chan) 生的誤區:數值孔徑與(yu) 分辨率成正比,但這並不是說在選擇物鏡的時候一定要選擇數值孔徑(NA)大才是好,因為(wei) 物鏡還會(hui) 有很多其他重要參數,比如熒光透過率、工作距離等等,好根據自己的實驗選擇。

二、焦深

焦深也叫景深,其定義(yi) 是:指使用顯微鏡觀察和拍攝樣品表麵時,從(cong) 對準焦點的位置開始,改變物鏡與(yu) 樣品表麵的距離時,對焦能夠保持清晰的範圍。肉眼的調整能力因人而異,所以焦深也會(hui) 出現因人而異的情況。現在常用的是與(yu) 實驗結果比較一致的Berek公式。

物鏡焦深公式

三、齊焦距離

齊焦距離是指,對準焦點時的物鏡鏡體(ti) 定位麵到物體(ti) 表麵的距離。OLYMPUS UIS2/UIS光學係統物鏡的齊焦距離為(wei) 45mm,ZEISS ICCS光學體(ti) 統、LEICA HC光學係統的齊焦距離也是45mm,NIKON CFI 60光學係統的齊焦距離是60mm。

物鏡齊焦距離

四、工作距離

工作距離也叫物距,即指物鏡前透鏡的表麵到被檢物體(ti) 之間的距離。

鏡檢時,被檢物體(ti) 應處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此,它與(yu) 焦距是兩(liang) 個(ge) 概念,平時習(xi) 慣所說的調焦,實際上是調節工作距離。在物鏡數值孔徑一定的情況下,工作距離短孔徑角則大。數值孔徑大的高倍物鏡,其工作距離小。

物鏡工作距離

五、分辨率

分辨率是指在物體(ti) 表麵能夠分解的小間隔。數值孔徑(NA)越大,分辨率越高。通常,分辨率的大小可以用下式表示。

物鏡分辨率公式


 
谘詢熱線
021-51860819
返回頂部

友情鏈接: