金相顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要由物鏡,、目鏡組成;照明系統(tǒng)由光源,、光欄及濾色片等組成,。
照明系統(tǒng)已經(jīng)介紹過(guò),本篇文章主要介紹物鏡的主要特征
物鏡的放大率用Mo表示
MO=A′B′/ AB =fm/fo(5-12)
式中:fo物鏡的焦距,;fm為鏡筒透鏡焦距,。
物鏡所成的像為實(shí)像、倒立,。
生物顯微鏡的物鏡常用的放大率為:4×,;10×,;40×;63×,;100×(油),。
金相顯微鏡物鏡常用的放大率為:5×,10×,,20×,,50×,100×,。除此之外根據(jù)樣品觀察的需要,,對(duì)于低倍的要求,可以配1.25×,、1.6×,、2.5×物鏡。對(duì)于更高倍的要求,,可以配150×的物鏡,但由于一般無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的金相顯微鏡,,可以通過(guò)改變鏡筒透鏡的焦距來(lái)實(shí)現(xiàn)物鏡放大率的改變,,有些使用者要求顯微鏡配置1×、1.5×,、2×的中間變倍器,,而不是選擇100×以上的物鏡,。
物體一點(diǎn)所發(fā)出的光線中,通過(guò)系統(tǒng)光闌最外側(cè)光線的入射角叫孔徑角u,該角的正弦值sinu和介質(zhì)折射率n乘積為數(shù)值孔徑,,用N·A表示,,見圖
N·A= n*sin a/2
式中:n為物鏡與試樣之間的介質(zhì)折射率。在干燥空氣中n=1,。在油浸系統(tǒng)香柏油中n=1.515,;甘油中n=1.473,;水中n=1.333,。
數(shù)值孔徑表示物鏡的聚光能力,,增大聚光能力,可提高物鏡的鑒別率,。
數(shù)值孔徑(NA.)是物鏡的物理特性
數(shù)值孔徑兩個(gè)要素:物鏡的直徑(D),,工作距離(WD)
不同數(shù)值孔徑的分辨率:
景深又稱焦點(diǎn)深度,簡(jiǎn)稱焦深,,表示物鏡對(duì)于高低不平物體能清晰成像的能力。
數(shù)值孔徑越大,景深越小
分辨率越高,景深越小
被觀察物體周圍介質(zhì)的折射率加大,可增大景深
分辨率是物鏡能將兩個(gè)物點(diǎn)清晰分辨的最大能力,用兩個(gè)物點(diǎn)能清晰分辨的最小距離d的倒數(shù)表示,。物體通過(guò)光學(xué)儀器成像時(shí),每一物點(diǎn)對(duì)應(yīng)一像點(diǎn),,但由于光的衍射,物點(diǎn)的像不再是個(gè)幾何點(diǎn),,而是不一定大小的衍射亮斑,。靠近的兩個(gè)物點(diǎn)所形成兩個(gè)亮斑,,如果互相重疊則使兩個(gè)物點(diǎn)分辨不清,,從而限制了光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。顯然,,像面上衍射圖像亮斑半徑愈大,,系統(tǒng)的分辨率則越小。下圖中A1’A2’為物點(diǎn)A1A2的衍射圖像,,呈同心環(huán)狀,,中心的光線強(qiáng)度最大,衍射環(huán)的光線強(qiáng)度隨環(huán)的直徑增大而逐漸減弱。
物鏡的工作距離是指物鏡第一個(gè)表面到被觀察物體之間的距離,。
物鏡的工作距離與物鏡數(shù)值孔徑有關(guān),,物鏡倍率越高,數(shù)值孔徑越大,,工作距離就越小,。
一般高倍率大孔徑的高級(jí)物鏡,其工作距離在0.2 mm左右,,為了避免由于操作不當(dāng)而產(chǎn)生物鏡與試樣表面的碰撞致使物鏡受損壞,,高倍物鏡及油鏡殼體內(nèi)裝有彈簧裝置,以便物鏡受壓時(shí)能順利地退縮,,使物鏡和試樣得到保護(hù),。
數(shù)值孔徑(NA.)正比于分辨率
數(shù)值孔徑(NA.)與景深DOF成反比
數(shù)值孔徑(NA.)與工作距離成反比
放大率增大,數(shù)值孔徑(NA.)增大,,但非線性
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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