光學(xué)金相顯微鏡的基本組件-物鏡篇（上）

時間：2024-1-8 閱讀：603

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，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,，對于低倍的要求,，可以配1.25×、1.6×,、2.5×物鏡,。對于更高倍的要求，可以配150×的物鏡,，但由于一般無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的金相顯微鏡,，可以通過改變鏡筒透鏡的焦距來實(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,，簡稱焦深，表示物鏡對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物點(diǎn)清晰分辨的最大能力,，用兩個物點(diǎn)能清晰分辨的最小距離d的倒數(shù)表示,。物體通過光學(xué)儀器成像時，每一物點(diǎn)對應(yīng)一像點(diǎn),，但由于光的衍射,，物點(diǎn)的像不再是個幾何點(diǎn)，而是不一定大小的衍射亮斑,?？拷膬蓚€物點(diǎn)所形成兩個亮斑，如果互相重疊則使兩個物點(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。