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光学显微镜的性能指标(光学显微镜最重要的参数)

光学显微镜的性能指标(光学显微镜最重要的参数) 光学显微镜主要技术参数

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在显微镜检查过程中,人们总是希望获得清晰明亮的理想图像,这就要求显微镜的光学技术参数达到一定的标准,并根据显微镜检查的客观实际情况协调好各参数之间的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,获得满意的镜检效果。

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。这些参数并不总是越高越好,而是相互联系、相互制约的。在使用中,应根据显微检查的目的和实际情况协调参数之间的关系,但要保证分辨率。

一.数值孔径

数值孔径缩写为NA。数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者性能的重要标志(尤其是对物镜而言)。数值分别标在物镜和聚光镜的外壳上。

数值孔径(NA)是物镜前透镜与被测物体之间介质的折射率(N)与半个孔径角(U)的正弦值的乘积。公式如下:NA=nsinu/2

光圈又称“镜头角”,是物镜光轴上的物点与物镜前透镜有效直径所形成的角度。光圈越大,进入物镜的光线亮度越大,与物镜的有效直径成正比,与离焦点的距离成反比。

在显微镜下观察时,如果要增加NA值,孔径角是不能增加的,唯一的办法就是增加介质的折射率N值。基于这一原理,产生了水浸物镜和油浸物镜。因为介质的折射率n大于1,所以NA值可以大于1。

光圈最大值为1.4,理论上和技术上都达到了极限。目前使用高折射率的溴萘作为介质。溴萘的折射率是1.66,所以NA值可以大于1.4。

这里必须指出,为了充分发挥物镜的数值孔径,观察时聚光透镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值。

数值与其他技术参数密切相关,几乎决定和影响其他技术参数。它与分辨率、放大率和焦深成正比。随着NA值的增加,视场宽度和工作距离会相应减小。

第二,决议

显微镜的分辨率是指显微镜能够清晰分辨的两个物体之间的最小距离,也称为“分辨率”。公式为σ=λ/NA。

其中,σ是最小分辨距离;λ是光的波长;NA是物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率由物镜的NA值和照明光源的波长决定。NA值越大,照明光的波长越短,σ值越小,分辨率越高。

为了提高分辨率,即降低σ值,可以采取以下措施:

1.降低波长λ值,使用短波长光源。

2.增加介质的N值以增加NA值(NA=nsinu/2)。

3.增加孔径角的U值以提高NA值。

4.增加明暗对比。

三。放大率和有效放大率

由于物镜和目镜有两个放大率,显微镜的总放大率γ应该是物镜放大率β和目镜放大率γ 1的乘积:

Γ=βΓ1

显而易见,与放大镜相比,显微镜可以有高得多的放大倍数,通过更换不同放大倍数的物镜和目镜,可以很容易地改变显微镜的放大倍数。

放大倍数也是显微镜的一个重要参数,但我们不能盲目相信放大倍数越高越好。显微镜放大倍数的极限是有效放大倍数。

分辨率和放大率是两个不同但相互关联的概念。关系式:500 na <γ& lt;1000纳

当所选物镜的数值孔径不够大,即分辨率不够高时,显微镜无法分辨物体的精细结构。此时,即使放大倍数过度增大,也只能得到轮廓较大但细节不清晰的图像,称为无效放大。另一方面,如果分辨率满足要求,放大倍数不足,则www.caikon.com由于图像太小,人眼看不清楚,虽然显微镜有分辨能力。因此,为了充分发挥显微镜的分辨能力,数值孔径应与显微镜的总放大倍数合理匹配。

第四,聚焦深度

焦深(Focal depth)是焦深的缩写,即使用显微镜时,当焦点在一个物体上时,该点所在平面上的所有点都能被清晰地看到,而在该平面上下一定厚度范围内,这个清晰部分的厚度就是焦深。当焦深较大时,可以看到被检物体的整层,而当焦深较小时,只能看到被检物体的薄层。焦深与其他技术参数的关系如下:

1.焦深与总放大率和物镜的数值孔径成反比。

2.焦深大,分辨率降低。

因为低倍率物镜的景深大,所以难以用低倍率物镜拍摄。显微摄影时会详细介绍。

动词 (verb的缩写)视场直径(视场)

观察显微镜时,你看到的明亮的圆形范围称为视场,其大小由目镜中的视场光阑决定。

视场的直径,也称为视场的宽度,是指在显微镜下看到的圆形视场中所能容纳的被检物体的实际范围。视野越大,越容易观察。

有公式:

F=FN/β

式中f——场地直径;FN-FieldNumber(缩写为FN,标注在目镜的筒身外侧);

β-物镜放大率。

从公式中可以看出:

1.视场的直径与视场的数量成正比。

2.增加物镜的倍数会减小视场的直径。所以,如果在低倍镜头下能看到被检物体的全貌,换成高倍物镜,只能看到被检物体的一小部分。

不及物动词覆盖率低

显微镜的光学系统还包括盖玻片。因为盖玻片的厚度不标准,光从盖玻片进入空气体的光路发生折射变化,产生相位差,就是覆盖率差。覆盖不良影响显微镜的音质。

按照国际规定,盖玻片的标准厚度是0.17mm,允许范围是0.16-0.18 mm,这个厚度范围的差异在物镜的制造中已经考虑到了。物镜外壳上的0.17标记表示物镜所需的盖玻片厚度。

七。工作距离WD

工作距离也叫物距,即物镜前透镜表面与被检测物体之间的距离。在显微镜检查过程中,被检查的物体应该是物镜焦距的1到2倍。所以它和焦距是两个概念,我们通常所说的对焦其实就是调整工作距离。

物镜数值孔径不变时,工作距离短,孔径角大。

大数值孔径的高倍物镜工作距离小。

 
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