如何判断显微镜物镜的优劣.PDFVIP

如何判断显微镜物镜的优劣 显微镜光学系统的主要构件是显微镜物镜和目镜,其任务是放大,并获得清晰的图像，市场上显微镜物镜 种类很多，究竟如何判断物镜的优劣呢？首先，我们先来认识下物镜。 一.物镜的类型 显微镜物镜的优劣直接影响显微镜成象的质量,这与象差的校正有关,因此,物镜是根据象差校正的程度 分类的.在第一透镜成象的象差分晰中已知:对映象质量影响最大的是球面差、色差和象场弯曲，前二项对映 象中央部分的清晰度有很大影响，而弯场弯曲对摄影边缘部分有极大影响。 这里，就常用的几种物镜特性说明如下。 ●消色差及平面消色差物镜 这两种物镜球差色差的校仅为黄、绿、二个波区，仍然存在其他波区的球差和色差，因而映象不有得到 各色彩间的真实关系，当焦点变动时可以看到残余的色差。但一般低倍放大时影响不大。鉴于其黄绿波区 校正较佳，使用时宜以黄绿光作为照明光源，或在入色、红色滤光片，以免显著暴露未校正的色差。 消色左物镜常与福根目镜或校正目镜相配合，用于低倍、中倍放大。因其结构较为简单，映象中央部分 象差大致可以校正，价格又低，故应用较多。一般台式显微镜物镜多属此类。 平面消色差物镜对象场弯曲作了进一步校正，因此投象平直，使视域边缘与中心能同时清晰成象。所以 适于金相显微镜摄影。 ●复消色差物镜及平面复消色差物镜 复消色差物镜是由多组透镜组合而成的。色差的校正实际上等于可风光的全部波区，但部分放大率色差 仍然存在。当其与福根目镜或其它简单组合目镜配用时，这些残存的色差会使映像边缘略带色彩。因此， 需要与补偿型目镜配合使用。复消色差物镜对于光源无任何限制，白光照明也可得到良好的效果。若加入 蓝色或黄色滤光片效果更佳。它是显微镜中最优良的一种物镜。 平面消色差物镜除进一步作象弯曲的校正外，其它象差校正程度与复消色物镜相同。使用复消色差物镜 造象的平坦程度不如消色差物镜，而平面复消色段物镜可使映象清晰、平坦、进一步提高成象质量。 ●半复消色差物镜 显微镜就象差校正程度而言，半复消色差物镜介于消色差与复消色差物镜之间，但其它光学性质都与复 消色差物镜接近。其售价较低廉，常用来替代复消色差物镜，使用时最好能与补偿型目镜相配合。 此外，尚有特殊用途的高温反射物镜，折反型物镜、紫外线物镜等，都在各专用显微镜中有专述。 二.显微镜物镜的性质 ●物镜的数值孔径 显微镜物镜的数值孔径表征物镜的聚光能力，是物镜的重要性质之一，增强物镜的聚光能力可提高物镜 的鉴别率。 数值孔径通常以符号“N.A.”表示(即Numerical Aperture)。根据理论的推导得出： N.A.=n.sinu 式中 n──物镜与观察之间介质的折射率； u──物镜的孔径半角 因此，有两个提高数字孔径的途径： ●增大透镜的直径或减少物镜的焦距，以增大孔径半角u。此法因导致象差增大及制造困难，实际上si nu 的最大值只能达到0.95 ●增加物镜与观察之间的折射率n。是介质对物镜数值孔径影响示意图。当光线沿光轴方向射向观察物 时，自物体S 处发出的反射光除沿SO 方向反射外，尚有(S1 S1′)(S2，S2′)等衍射光。(a)是以空气为介质 (又称干系物镜)的情况，只有(S1 S1′) 内的衍射光可以通过物镜，(S1 S1′)以外的衍射光如(S2，S2′)均不能 通过物镜。(b)是物镜与观察之间以松柏油或其它油为介质(又称油浸物镜)时，由于折射率n 增加，使衍射 光的角度变狭，致使(S2，S2′)甚至(S3，S′3) 内的衍射光均可通过物镜。因而使物镜通过尽可能多的衍射光 束，利于鉴别组织细节。 在相同介质中，波长短的光源将有较大的折射率。同理，也将有较多的衍射光束进入物镜。 一般高倍显微镜物镜常设计为油镜。油镜是按某一介质特别设计的，因此应按指定介质使用。最常用的 介质是松柏油(n=1.515)，其最大数值孔径N.A=1.40；用a-壹代溴萘为介质，n=1.658，最高数值孔径可达 1.60。 ●物镜的鉴别率及显微镜的有效放大倍数 显微镜物镜的鉴别率是指物镜具有将两个物点清晰分辨的最大能力，以两个物点能清晰分辨的最小距离 d 的倒数表示。d 愈小，表示物镜的鉴别率愈高。 要明白鉴别率可以有一定的限度，这就要用光通过透镜后产生衍射现象来解释。物体通过光学仪器成象 时，每一物点对应有一象点，但由于光的衍射，物点的象不再是一个几何点，而是有一定大小的衍射亮斑。 靠近的两个物点所成的象一两个亮斑如果互相重叠，则导致这两