顯微鏡光學系統
光學顯微鏡結合使用物鏡和目鏡(目鏡)進行成像。觀察倍率是每個透鏡的倍率的乘積。通常范圍是10倍至1,000倍,某些型號甚至可以放大到2000倍。
鏡片類型
物鏡
物鏡由幾個透鏡組成,可放大物體并投射更大的圖像。根據焦距的不同,可以使用不同放大倍率的鏡頭,例如4倍,10倍,40倍和50倍。除放大倍數外,顯示物鏡性能的指標還包括數值孔徑和工作距離。
透過透鏡的光會產生色差(色差),該色差根據波長而具有不同的折射率。為了防止這種情況,開發了以下鏡片:
- -消色差鏡片
- 旨在使兩個波長(顏色)的光的折射率相同的透鏡。這種類型的鏡頭被廣泛使用,部分原因是其價格合理。
- -半復消色差鏡片(螢石鏡片)
- 旨在使三種波長(顏色)的光的折射率相同的透鏡。這種類型的透鏡用于熒光觀察,因為可以確保透射比對于波長約為340 nm的紫外線。
- 復消色差鏡片
- 與半復消色差透鏡設計成使三種波長(顏色)的光的折射率相同的透鏡。這種類型的鏡頭具有較大的數值孔徑和更好的分辨率,因此通常用于需要詳細觀察的研究。這種高性能意味著價格也更高。
- -平面鏡
- 校正了場曲像差的透鏡,使得不僅透鏡中心而且周邊都聚焦。如果上面列出的透鏡的場曲像差得到校正,則它們分別稱為平場消色差透鏡,平螢石透鏡和平復消色差透鏡。在大多數情況下,鏡頭側面會標有“ PLAN”。
- -浸入式鏡片
- 通過在物鏡和樣品之間填充液體來增加數值孔徑,以實現高分辨率。使用油的浸沒透鏡稱為油浸透鏡,使用水的浸沒透鏡稱為水浸透鏡。前者在側面標有“ HI”或“ OIL”,而后者在側面標有“ W”或“ WATER”。
目鏡(目鏡)
待安裝在觀察者側的鏡頭。被物鏡放大的圖像進一步被目鏡放大以進行觀察。目鏡由一到三個透鏡組成,還配備有一種稱為場闌的機構,可消除不必要的反射光和像差。
根據它們提供的放大倍數,可以使用不同的類型,例如7x和15x。除了放大倍率以外,鏡頭的性能還由視場編號表示,該視場編號顯示了視場范圍。
與物鏡相反,目鏡的放大率越高,長度越短。
根據現場制動器或應用場合的結構,可以使用以下鏡片:
- -惠更斯鏡頭
- 由兩個平凸透鏡組成。這種類型的鏡頭用于低倍率,其特征是位于鏡筒中的視場光闌。
- -拉姆斯登鏡頭
- 這種類型的鏡頭的特征是位于鏡筒外部的視場光闌。
- -Periplan鏡頭
- 校正倍率色差和其他特性,即使在視場周圍也可以清晰觀察。
- -補償鏡
- 補償物鏡引起的像差的目鏡。
- -廣角鏡
- 確保廣闊的視野,主要用于觀察生物體和礦物質。
- -超視場鏡頭
- 支持更大的視野,主要用于立體顯微鏡。
聚光鏡
將要安裝在舞臺下方的鏡頭。該鏡頭可以調節光量以均勻地照亮物體。在高倍率下觀察時很有用。有多種類型的聚光鏡,從普通的“阿貝聚光鏡”到“消色差聚光鏡”,可以校正色差。
- -阿貝聚光鏡
- 一種簡單的聚光鏡,通常在教育機構安裝的顯微鏡上使用。
- -消色差聚光鏡
- 校正色差的聚光鏡。消色差非球面聚光鏡是可以校正像場彎曲的**類型。
- -通用冷凝器
- 支持廣泛的觀察,例如暗場,相位對比,微分干涉對比和偏振光觀察。
關于放大倍數
總觀察倍率由物鏡和目鏡的倍率乘積表示。例如,一個20倍的物鏡和一個10倍的目鏡使總放大倍數達到200倍。
1x放大倍率是指從250毫米的距離用眼睛觀看物體的狀態。250毫米被認為是人眼zui容易看到的距離。這稱為清晰視野的距離。目鏡的放大倍數是通過將不同視力的距離除以透鏡的焦距來獲得的。
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