奥林巴斯显微镜：物镜的数值孔径和分辨率

奥林巴斯显微镜：物镜的数值孔径和分辨率

显微镜物镜的数值孔径是其收集光并解决细标本细节

在一个固定的物体距离的能力的量度。图象形成光波穿过试样和在倒置锥体进入物镜，如图1这个锥形光的纵向切片显示了孔径角，是由物镜的焦距确定的值。角μ是二分之一的数值孔径角（A），它与通过以下等式的数值孔径：数值孔径(NA) = n(sin μ)其中n是物镜的前透镜和试样玻璃盖，一个值，该范围为1.00空气1.51专门浸没油之间的成像介质的折射率。许多作者替换变量α为μ在数值孔径方程。从这个等式很明显，当成像介质为空气（具有折射率，n= 1.0），则数值孔径仅取决于所述角μ的最大值为90°。角度的sin μ，因此，具有1.0（SIN（90°）= 1），这是一个透镜与空气作为所述成像介质操作的理论最大数值孔径（使用“干”显微镜物镜）的最大值。在实践中，但是，它是很难实现的数值孔径值在0.95以上的干的物镜。图2示出了一系列从变焦距和数值孔径的物镜衍生光锥。作为光锥改变，角度μ从7°的增加在图2（a）至图2的（c）60°，从而增加了数值孔径从0.12至0.87，接近极限时空气是成像媒介。通过检查数值孔径方程，很明显的是，折射率是在实现数值孔径大于1.0的限制因素。因此，为了获得较高的工作数值孔径，物镜的前透镜和试样之间的介质的折射率必须增加。显微镜物镜，

现已允许成像在其他媒体，如水（折射率= 1.33），甘油（折射率= 1.47），和浸油（折射率= 1.51）。护理应与这些物镜可用于防止当一个物镜是，使用具有比它的物镜是为不同的浸没介质，这将产生不希望的伪影。我们建议显微镜从来不使用专为油浸无论是与甘油或水的物镜，虽然有几个新的物镜，最近已经出台，将与多个介质。您应与制造商检查是否有任何疑虑。多数物镜在60倍和100倍（或更高版本）的放大倍率范围是设计用于浸油的使用。通过检查上面的数值孔径方程，我们发现，最高理论数值孔径与浸油获得的是1.51（当sin（μ）= 1）。在实践中，然而，大多数的油浸物镜的1.4的最大数值孔径，以最常用的数值孔径范围为1.0至1.35。物镜的数值孔径也依赖，在一定程度上，在校正光学像差的量。高度校正的物镜趋于如示于下表1中有大得多的数值孔径为各个放大倍数。如果我们采取了一系列典型的10倍物镜作为一个例子，我们看到，平场校正的规划物镜，数值孔径增加对应校正色差和球面像差：平场消色差，NA = 0.25; 平场萤石，NA = 0.30; 并平场复消色差透镜，NA = 0.45。物镜的数值孔径放大平场

消色差

（NA）平场

萤石

（NA）平场

复消色差透镜

（NA）0.5X0.025不适用不适用1X0.04不适用不适用2倍0.06不适用0.104倍0.100.130.2010倍0.250.300.4520倍

0.400.500.7540倍0.650.750.9540倍（油）不适用

1.301.0060X0.750.850.9560倍（油）不适用不适用

1.40100X（油）1.251.301.40150倍不适用不适用0.90