显微镜的重要光学技术参数.docx

显微镜的重要光学技术参数在镜检时，人们总是希望能清晰而明亮的理想图象，这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的 标准，并且要求在使用时，必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系只有这样，才能充分发 挥显微镜应有的性能，得到满意的镜检效果显微镜的光学技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离等等 这些参数并不都是越高越好，它们之间是相互联系又相互制约的，在使用时，应根据镜检的目的和实际情 况来协调参数间的关系，但应以保证分辨率为准1 •数值孔径数值孔径简写NA,数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能 高低的重要标志其数值的大小，分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上数值孔径（NA）是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（u）半数的正弦之乘积 用公式表示如下：NA=nsinu/2孔径角又称"镜口角”，是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度孔径角越大， 进入物镜的光通亮就越大，它与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是增大介质的折射率n值。

基于 这一原理，就产生了水浸物镜和油浸物镜，因介质的折射率n值大于1，NA值就能大于1数值孔径最大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限目前，有用折射率高的溴萘作介 质，溴萘的折射率为1.66，所以NA值可大于1.4这里必须指出，为了充分发挥物镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜 的NA值数值孔径与其他技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其他各项技术参数它与分辨率成正 比，与放大率成正比，与焦深成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小2 •分辨率显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距，又称"鉴别率"其计算公式是 o=X/NA式中o为最小分辨距离；尢为光线的波长；NA为物镜的数值孔径可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与 照明光源的波长两个因素决定NA值越大，照明光线波长越短，则o值越小，分辨率就越高要提高分辨率，即减小o值，可采取以下措施（1） 降低波长尢值，使用短波长光源2） 增大介质n值以提高NA值（NA=nsinu/2）3） 增大孔径角u值以提高NA值4） 增加明暗反差3 •放大率和有效放大率由于经过物镜和目镜的两次放大，所以显微镜总的放大率r应该是物镜放大率卩和目镜放大率r1的 乘积：厂=卩厂1显然，和放大镜相比，显微镜可以具有高得多的放大率，并且通过调换不同放大率的物镜和目镜，能 够方便地改变显微镜的放大率。

放大率也是显微镜的重要参数，但也不能盲目相信放大率越高越好显微镜放大倍率的极限即有效放 大倍率分辨率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念有关系式：500NA

视场直径也称视场宽度，是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围视场直径愈大, 愈便于观察有公式F=FN/卩式中F:视场直径，FN：视场数(Field Number,简写为FN，标刻在目镜的镜筒外侧)，卩:物镜放大率 由公式可看出：(1) 视场直径与视场数成正比2) 增大物镜的倍数，则视场直径减小因此，若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌，而换成高倍物镜, 就只能看到被检物体的很小一部份6. 覆盖差显微镜的光学系统也包括盖玻片在内由于盖玻片的厚度不标准，光线从盖玻片进入空气产生折射后 的光路发生了改变，从而产生了相差，这就是覆盖差覆盖差的产生影响了显微镜的成响质量国际上规定，盖玻片的标准厚度为0.17mm，许可范围在0.16-0.18mm，在物镜的制造上已将此 厚度范围的相差计算在内物镜外壳上标的0.17，即表明该物镜所要求的盖玻片的厚度7. 工作距离WD工作距离也叫物距，即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离镜检时，被检物体应处在物镜的 一倍至二倍焦距之间因此，它与焦距是两个概念，平时习惯所说的调焦，实际上是调节工作距离在物镜数值孔径一定的情况下，工作距离短孔径角则大。

数值孔径大的高倍物镜，其工作距离小。