显微镜光源有哪几种(显微镜的重要光学技术参数)

Posted 2023-05-28

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在镜检时，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、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。

数值孔径

数值孔径简写NA，是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者光学性能高低的重要标志。数值孔径是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（η）和孔径角（u）半数的正玄之乘积。

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η值。

为了充分发挥物镜数值孔径的作用，聚光镜NA值应等于或大于物镜的NA值，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。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。

分辨率

分辨率是衡量显微镜性能的又一个重要技术参数，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。

要提高分辨率，可采取以下措施。

1、降低波长λ值，使用短波长光源。

2、曾大介质η值和提高NA值。

3、消色差。

4、增加明暗反差。

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。

焦深

焦深为焦点深度的简称，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。由于低倍物镜的景深较大，所以在低倍物镜照相时造成困难。

视场直径

观察显微镜时，所看到的明亮的原形范围叫视场，它的大小，是由目镜里的视场光阑决定的。视场直径也称视场宽度，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。其中，视场直径与视场数成正比，增大物镜的倍数，则视场直径减小。

覆盖差

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，从而产生了像差，这就是覆盖差。

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。镜检时，被检物体应处在物镜的一倍至二倍焦距之间。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。