顯微鏡的光學性能
發布時間:2021-01-15
顯微鏡的光學性能主要由哪些因素決定?

     顯微鏡的光學性能除了放大率,分辨率和數值孔徑需要強調外,還有一些其它的光學性能需要掌握

1.焦深

    焦深也稱為焦點的深度,當焦點對準樣本的某一點時,不僅看清楚的是這一點,而且它的上下兩側也能同時看清楚,看到的物體不僅僅是一個平麵,而且還看到有一定的厚度,這個清晰的厚度部分即是焦深。焦深的計算公式為:

D=k*η/(M*NA) 

式中:k為常數,約為240um;η為被檢物體與物鏡間介質的折射率;M為總放大率;NA為物鏡的數值孔徑,

由式①可知,總放大率愈高,數值孔徑值愈大,焦深愈淺。焦深與顯微照相關係密切,例如,一個用加拿大樹膠(折射率1.5)封埋的6um厚的標本,當用40×,NA0.65物鏡和16×目鏡觀察時,按式計算,其焦深為2.8 um,要看清這個標本的全厚度景像需要進行兩次調焦;而當用100×,NA1.25物鏡和10×目鏡觀察時,其焦深為0.29 um,要看清這個標本的全厚度需要進行20次調焦。因此在顯微攝影中,為了加大景深,照顧到多一點的內容,有時就用NA值低、放大率小的物鏡和采用折射率較高的封藏劑。

2.鏡像亮度

    鏡像亮度是指顯微鏡觀察中的圖像明暗程度。一般鏡檢中,鏡像亮度要求使眼睛既不感到暗淡,又不耀眼為好,這樣才使眼睛不感到疲勞。物鏡的NA值大,鏡像的亮度越大,總放大倍數越高。鏡像亮度對顯微攝影和投影尤為重要,亮度不夠,不僅延長曝光時間,照片圖像灰淡,投影時也不清楚.

3.視場亮度

    視場亮度是指顯微鏡所觀察的整個視場(或視野)明暗程度,視場亮度不僅僅與物鏡、目鏡有關,也與聚光鏡、視場光闌和光源等因素有關。在不更換物鏡和目鏡的情況下,視場亮度增大,鏡像亮度也增大。顯微攝像時,要注意的是鏡像亮度,應使鏡像突出、視場亮度比例合適為宜。

4.視場直徑

    視場直徑是指顯微鏡觀察時,所看到的明亮的圓形範圍的場野和視域。它的大小是由目鏡裏的視場光闌所限定的,增大物鏡放大率,則視場直徑減小。視場直徑的計算公式為

F=Fn/Mob

式中:F為視場直徑: Fn為視場數;Mob為物鏡放大率,

視場數Fn常標刻在目鏡的鏡筒外側或端麵上。不同廠家製作的目鏡和不同類型的目鏡,其視場數不同,倍率高的目鏡,視場數小。視場直徑與視場數成正比,廣角目鏡的視場數大,視場直徑也就大。

5.工作距離

    工作距離是指物鏡前透鏡的表麵到被檢物體之間的距離。工作距離短,物鏡的孔徑角則大。換言之,數值孔徑大的高倍物鏡,其工作距離小,40×物鏡的工作距離不超過0.6 mm.100×油浸係物鏡的工作距離不足0.2 mm.