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光學(xué)顯微鏡的重要參數(shù)有那些

來(lái)源:微儀光電(天津)有限公司   2024年12月04日 11:25  

光學(xué)顯微鏡的重要參數(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:

1. 放大倍數(shù)

定義:物體經(jīng)過(guò)顯微鏡成像后放大的比例。

計(jì)算公式:總放大倍數(shù) = 目鏡放大倍數(shù) × 物鏡放大倍數(shù)。

影響因素:雖然放大倍數(shù)越高,觀察到的物體細(xì)節(jié)就越多,但過(guò)高的放大倍數(shù)也可能造成圖像失真或模糊。因此,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)觀察需求和樣本特性選擇合適的放大倍數(shù)。

2. 數(shù)值孔徑(NA)

定義:一個(gè)無(wú)量綱數(shù),用于衡量光學(xué)系統(tǒng)收集光的能力,具體描述了透鏡收光錐角的大小。

計(jì)算公式:NA = n × sin(α/2),其中n為透鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率,α為孔徑角(透鏡光軸上的物體點(diǎn)與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度)的一半。

影響因素:物鏡結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、介質(zhì)折射率、光源波長(zhǎng)、光學(xué)特性以及觀察對(duì)象的形狀大小等都會(huì)影響數(shù)值孔徑的大小。數(shù)值孔徑越大,顯微鏡的分辨率、對(duì)比度和亮度等性能就越好。

3. 分辨率

定義:顯微鏡能清晰區(qū)分的兩個(gè)物點(diǎn)的Z小間距,又稱鑒別率,它反映了顯微鏡對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行區(qū)分的能力。

計(jì)算公式:σ = λ/NA,其中σ為Z小分辨距離,λ為光線的波長(zhǎng),NA為物鏡的數(shù)值孔徑。

影響因素:分辨率受到物鏡的數(shù)值孔徑和照明光源的波長(zhǎng)的影響。要提高分辨率,可以采取降低波長(zhǎng)λ值、增大介質(zhì)n值以提高NA值、增大孔徑角α值以提高NA值等措施。

4. 視場(chǎng)

定義:從顯微鏡中能看到的圓形范圍,也叫視野。它代表著顯微鏡能夠觀察到的Z大范圍。

影響因素:視場(chǎng)數(shù)(FN)越大,觀察范圍越廣。視場(chǎng)數(shù)與目鏡和物鏡的放大倍數(shù)息息相關(guān),目鏡和物鏡放大倍數(shù)越大,視場(chǎng)數(shù)通常越小。因此,需根據(jù)目鏡和物鏡的組合來(lái)選擇合適的視場(chǎng)數(shù),以獲得Z佳觀察效果。同時(shí),分辨率與視場(chǎng)數(shù)之間存在平衡關(guān)系,選擇時(shí)應(yīng)以保證分辨率為準(zhǔn)。

5. 景深

定義:在顯微鏡觀察和拍攝樣品時(shí),從對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的位置開始,改變物鏡與樣品表面距離時(shí),對(duì)焦能保持清晰的范圍。

影響因素:景深大小決定了顯微鏡觀察時(shí),能在多大范圍內(nèi)保持圖像的清晰度。景深大時(shí),可以看到被檢物體的全層;景深小時(shí),則只能看到被檢物體的一薄層。景深與總放大倍數(shù)及物鏡的數(shù)值孔徑成反比。

6. 工作距離

定義:試樣調(diào)準(zhǔn)焦點(diǎn)時(shí),物鏡前緣與試樣表面(或蓋玻片頂面)的距離。

影響因素:工作距離的大小主要取決于物鏡的參數(shù)。在選擇物鏡時(shí),需要考慮工作距離的需求,以確保顯微鏡能夠滿足特定的觀察要求。長(zhǎng)工作距離物鏡焦距大于普通物鏡,專為液態(tài)材料、液晶、組織培養(yǎng)等鏡檢設(shè)計(jì),允許在不接觸容器的情況下觀察和研究樣本。

這些參數(shù)在使用光學(xué)顯微鏡時(shí)都非常重要,它們之間相互聯(lián)系又相互制約。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的觀察需求和樣本特性來(lái)協(xié)調(diào)這些參數(shù)的關(guān)系,以獲得Z佳的觀察效果。

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