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2024/12/4 11:25:04光学显微镜的重要参数主要包括以下几个方面:
1. 放大倍数
定义:物体经过显微镜成像后放大的比例。
计算公式:总放大倍数 = 目镜放大倍数 × 物镜放大倍数。
影响因素:虽然放大倍数越高,观察到的物体细节就越多,但过高的放大倍数也可能造成图像失真或模糊。因此,使用时应根据观察需求和样本特性选择合适的放大倍数。
2. 数值孔径(NA)
定义:一个无量纲数,用于衡量光学系统收集光的能力,具体描述了透镜收光锥角的大小。
计算公式:NA = n × sin(α/2),其中n为透镜与被检物体之间介质的折射率,α为孔径角(透镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度)的一半。
影响因素:物镜结构与设计、介质折射率、光源波长、光学特性以及观察对象的形状大小等都会影响数值孔径的大小。数值孔径越大,显微镜的分辨率、对比度和亮度等性能就越好。
3. 分辨率
定义:显微镜能清晰区分的两个物点的Z小间距,又称鉴别率,它反映了显微镜对细节进行区分的能力。
计算公式:σ = λ/NA,其中σ为Z小分辨距离,λ为光线的波长,NA为物镜的数值孔径。
影响因素:分辨率受到物镜的数值孔径和照明光源的波长的影响。要提高分辨率,可以采取降低波长λ值、增大介质n值以提高NA值、增大孔径角α值以提高NA值等措施。
4. 视场
定义:从显微镜中能看到的圆形范围,也叫视野。它代表着显微镜能够观察到的Z大范围。
影响因素:视场数(FN)越大,观察范围越广。视场数与目镜和物镜的放大倍数息息相关,目镜和物镜放大倍数越大,视场数通常越小。因此,需根据目镜和物镜的组合来选择合适的视场数,以获得Z佳观察效果。同时,分辨率与视场数之间存在平衡关系,选择时应以保证分辨率为准。
5. 景深
定义:在显微镜观察和拍摄样品时,从对准焦点的位置开始,改变物镜与样品表面距离时,对焦能保持清晰的范围。
影响因素:景深大小决定了显微镜观察时,能在多大范围内保持图像的清晰度。景深大时,可以看到被检物体的全层;景深小时,则只能看到被检物体的一薄层。景深与总放大倍数及物镜的数值孔径成反比。
6. 工作距离
定义:试样调准焦点时,物镜前缘与试样表面(或盖玻片顶面)的距离。
影响因素:工作距离的大小主要取决于物镜的参数。在选择物镜时,需要考虑工作距离的需求,以确保显微镜能够满足特定的观察要求。长工作距离物镜焦距大于普通物镜,专为液态材料、液晶、组织培养等镜检设计,允许在不接触容器的情况下观察和研究样本。
这些参数在使用光学显微镜时都非常重要,它们之间相互联系又相互制约。因此,在实际应用中,需要根据具体的观察需求和样本特性来协调这些参数的关系,以获得Z佳的观察效果。