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显微镜的重要光学技术参数

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、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,在使用时应根据实际情况来协调参数间的关系。

一. 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,是判断两者性能高低的重要标志。


数值孔径与其它技术参数有着密切的关系,它几乎决定和影响着其它各项技术参数。数值孔径与分辨率成正比,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。 

二. 分辨率 


分辨率又称“鉴别率”,“解像力”,是衡量显微镜性能的又一个重要技术参数。显微镜的分辨率用公式表示为:d=0.61λ/NA 式中d为最小分辨距离;λ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d值越小,分辨率就越高。

三. 放大率 


放大率就是放大倍数,是指被检验物体经物镜放大再经目镜放大后,人眼所看到的最终图像的大小对原物体大小的比值,是物镜和目镜放大倍数的乘积。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,在选择时应首先考虑物镜的数值孔径。 

四. 焦深 


焦深为焦点深度的简称,即在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大, 可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层,焦深与其它技术参数有以下关系: 


1.焦深与总放大倍数及物镜的数值孔镜成反比。 


2.焦深大,分辨率降低

五. 视场直径(Field of view) 


观察显微镜时,所看到的明亮的原形范围叫视场。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。视场数(Field Number, 简写为FN),标刻在目镜的镜筒外侧。 


 

六. 工作距离 


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。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。

总结

在使用显微镜时,人们总是希望能得到清晰而明亮的理想图像,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,得到满意的效果。

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