顯微鏡基礎(chǔ)知識(shí)問答

1、Q：什么是數(shù)值孔徑 NA ？A：數(shù)值孔徑是物鏡和聚光鏡的主要技術(shù)參數(shù)，是判斷兩者（尤其是對(duì)物鏡而言）性能高低的重要標(biāo) 志。數(shù)值孔徑越高，分邊率越高，焦深則越小。Q：是否可以在無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)上使用有限遠(yuǎn)筒長(zhǎng)的物鏡？A：您可能能夠?qū)⑽镧R擰上物鏡轉(zhuǎn)盤，但由于無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)光路上的結(jié)像透鏡的關(guān)系，使用有限遠(yuǎn) 系統(tǒng)的物鏡不能得到最佳的圖像。Q：是否可以在有限遠(yuǎn)筒長(zhǎng)的顯微鏡上使用無限遠(yuǎn)系統(tǒng)的物鏡？A：不能。因?yàn)橄裼邢捱h(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)不包含可使平行光路聚焦在目鏡光欄面的結(jié)透鏡。Q：相差物鏡是否可以用于其他觀察方法 ?A：是的，可以。 僅需移動(dòng)相差聚光鏡到 “0位”置同時(shí)使用柯勒照明。 相差物鏡在其后焦平面上有相板

2、， 但是大部分光不受這個(gè)相板的影響。因此，對(duì)圖像質(zhì)量?jī)H有輕微的影響，對(duì)明場(chǎng)圖像依然有用。 Ol ympus 制造的相差物鏡還可應(yīng)用于熒光觀察。Q：相差物鏡上標(biāo)記的 Ph1 、Ph2、 Ph3 是什么意思？A ：相差物鏡要配合安裝在聚光鏡的環(huán)狀光闌來使用。光闌的直徑要與物鏡的NA 值相匹配。 Olympus UIS 的物鏡， Ph1 表示物鏡的 NA 值不超過 0.50 ；Ph2 表示 NA 值在 0.55 至 1.0 之間； Ph3 表示 N A 值大于 1.0 （油鏡）。長(zhǎng)工作距離的物鏡使用專用的相差環(huán)。Q ：是否可以為視頻顯微方法選擇高NA 值的物鏡觀察微小標(biāo)本的細(xì)節(jié)？A：是的，可以。當(dāng)您

3、通過目鏡觀察時(shí)眩光可能圖像的細(xì)節(jié)變暗，但必要的信息往往包含在其中，那 么視頻增強(qiáng)技術(shù)可以處理這些信息并且獲得極好的視頻圖像。Q：是否應(yīng)該購買我所能買得起的最好的物鏡？A：通常是這樣的，但不總是。如果你所觀察的標(biāo)本的厚度有幾個(gè)微米，平場(chǎng)消色差或平場(chǎng)半復(fù)消色 差物鏡就很好了，因?yàn)楸绕鹌綀?chǎng)復(fù)消色差物鏡有更好的焦深。如果用于彩色照相，平場(chǎng)半復(fù)消色差比 平場(chǎng)消色差物鏡得到的圖像要好。平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡在微小細(xì)節(jié)上可以得到極好的觀察和照相的效 果，但往往要花費(fèi)比平場(chǎng)半復(fù)消色差物鏡高幾倍的價(jià)格。Q：如何避免在滴油時(shí)損傷 40 倍的干式物鏡？A ：如果您經(jīng)常使用 100 倍的油鏡，您可能想用 50 倍的油鏡來替

4、換掉 40 倍的干鏡。 50 倍的平場(chǎng)消 色差油鏡（ NA0.90 ）比標(biāo)準(zhǔn)的 40 倍平場(chǎng)消色差或消色差干鏡（ NA 0.65 ）得到更加明亮的圖像 ,更好 的清晰度。Q：如何減少在 40 倍干鏡上沾上香柏油？A ：當(dāng)您在轉(zhuǎn)換 40 倍干鏡和 100 倍油鏡時(shí)，盡量避免 40 倍的干鏡浸到油上。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常將這兩款物 鏡裝在相對(duì)的方向上Q：為什么有時(shí)候 40 倍的物鏡成象效果比 20 倍差？A ：當(dāng)標(biāo)本的厚度大于標(biāo)準(zhǔn)厚度 0.17MM ，或在蓋玻片上有其他物質(zhì)。為了改善成象效果，您可以用 帶校正環(huán)干式物鏡，或用 40 倍和 50 倍的油鏡來取代 40 倍的干式物鏡，因?yàn)橛徒镧R對(duì)蓋玻片厚度變化

5、的敏感性較小。Q：如何在熒光觀察中使用平場(chǎng)校色差物鏡？A：平場(chǎng)校色差物鏡適用于藍(lán)和綠激發(fā)波長(zhǎng)，平場(chǎng)校色差物鏡的玻璃張力可以激發(fā)到近紫外。因此， 平場(chǎng)校色差物鏡，它的數(shù)值孔徑比平場(chǎng)半復(fù)或平場(chǎng)復(fù)校色差物鏡低，所以它需要一個(gè)調(diào)光器。Q： “干式”物鏡（物鏡前透鏡與蓋玻片之間以空氣為介質(zhì)）的數(shù)值孔徑最大能達(dá)到多少？ A：干式物鏡的數(shù)值孔徑可達(dá)到 0.95 ，但觀察蓋玻片時(shí)需要校正環(huán)。Q：為什么 “干式 ”20倍、 40 倍和 60 倍物鏡有校正環(huán)？ A：旋轉(zhuǎn)校正環(huán)可以使物鏡內(nèi)的透鏡組的距離，這樣校正由于蓋玻片過厚所帶來的球差。在正置顯微 鏡中，校正環(huán)的校正蓋玻片范圍是 0.11mm 到 0.22mm

6、。倒置顯微鏡中，校正范圍 0 到 2mm 。Q ：為什么 20 倍的物鏡或更高倍率的物鏡有彈簧或裝配可伸縮的前端透鏡？ A：物鏡一般的工作距離比較短，如果使用不小心物鏡的前端將會(huì)碰到載玻片或樣品。在透鏡前安裝 彈簧裝置可以防止在使用時(shí)碰到樣品。如果安裝不正確，向反方向進(jìn)行保護(hù)而且連續(xù)摩擦。Q： "PL" or "NH" 在相差物鏡上表示什么意思？A："PL" 代表“正低”，是正相差，是指標(biāo)本比周圍環(huán)境暗，即明中之暗，適用于折射率比較弱的被檢物 體。 "NH" 代表 “負(fù)高”，是負(fù)相差，是指標(biāo)本比周圍環(huán)境亮，即暗中之

7、亮。適用于折射率比較弱的被檢 物體。Q：為什么需要 UV 物鏡？A ：UV 物鏡的透鏡組采用了新鍍膜工藝設(shè)計(jì)， 這樣可以穿透近紫外波長(zhǎng)的光， 而普通的物鏡是達(dá)不到 的，這種物鏡用于紫外熒光激發(fā)工作。新奧林巴斯無限遠(yuǎn)校正萬能平場(chǎng)復(fù)校色差物鏡和萬能平場(chǎng)半復(fù) 校色差物鏡在近紫外觀察的性能上有了很大改善。Q：物鏡上為什么帶有 "NIC" or "DIC." 標(biāo)記？A：這些物鏡上的標(biāo)記特別用在諾瑪斯基或微分干涉顯微鏡。Q：對(duì)于 "LWD" or "ULWD" 對(duì)物鏡表示什么意思？ A：這些長(zhǎng)工作距離和超長(zhǎng)工作距離物鏡，他們的

8、工作距離指物鏡前端聚焦到樣品的距離比其他物鏡 的工作距離要長(zhǎng)。當(dāng)需要用倒置顯微鏡觀察培養(yǎng)皿或 petri 皿，厚冶金金屬樣品，檢查 IC 電路板和一 些焊接接口時(shí)，長(zhǎng)工作距離和超長(zhǎng)工作距離物鏡有一定優(yōu)勢(shì)。Q：物鏡上標(biāo)記的顏色代表什么意思？A ：物鏡上的顏色代表著放大倍率，這樣很容易識(shí)別物鏡的放大倍率。紅色標(biāo)記表示放大倍率為4 倍或 5 倍，黃色代表 10 倍，綠色代表 20 倍，蘭色代表 40 倍， 50 倍或 60 倍。白色代表 100 倍。奧林 巴斯識(shí)別相差物鏡用紅色標(biāo)記靠近物鏡的前透鏡，識(shí)別無限遠(yuǎn)相差物鏡用綠色表示。Q ：為什么物鏡上有 “平場(chǎng) ”標(biāo)記？A ：平場(chǎng)物鏡可以使整個(gè)成象效果更

9、加平坦。 對(duì)于視場(chǎng)數(shù)為 22 的目鏡， 許多物鏡都能使成象效果達(dá)到 平坦。對(duì)于新的平場(chǎng)復(fù)校色差和平場(chǎng)半復(fù)校色差物鏡都能和視場(chǎng)數(shù)為 26.5 目鏡匹配達(dá)到清晰的成象 效果。Q：什么是無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)物鏡？A ：對(duì)于無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)物鏡，光線以平行光束射向無限遠(yuǎn)。例如物鏡，可以提供許多優(yōu)點(diǎn)，無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)包含可使平行光路聚焦在目鏡視場(chǎng)光闌。Q：物鏡上標(biāo)記的 “ 160是“什么意思？A ：這個(gè)標(biāo)記表示物鏡是有限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的， 160MM 的光學(xué)筒長(zhǎng)指從物鏡轉(zhuǎn)盤（物鏡安裝處）到觀察 筒頂部（目鏡安裝處）的距離。如果您在物鏡轉(zhuǎn)盤以上的光路中通過添加附件來增加這個(gè)距離，除非 這些附件中含有校正透鏡，否則將會(huì)產(chǎn)

10、生球差。Q：為什么蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 0.17MM ？A ：0.17MM 是蓋玻片的厚度， 在物鏡的制造上已經(jīng)將其厚度的象差計(jì)算在內(nèi)。當(dāng)物鏡數(shù)值孔徑大于 0.45 時(shí)，假定這個(gè)厚度過厚（或完全沒有覆蓋差）這樣最后的成象的效果達(dá)不到最佳鏡象效果。Q：為什么暗場(chǎng)顯微鏡需要特殊物鏡？A：事實(shí)表明，在入射光進(jìn)行觀察時(shí)，暗場(chǎng)聚光鏡不讓光束從上到下的通過被檢物體。然而，為了獲 得很高的放大倍率，就需要帶虹彩光闌的物鏡來配合暗場(chǎng)聚光鏡使用。對(duì)于反射光進(jìn)行暗場(chǎng)觀察時(shí)， 需要明場(chǎng) / 暗場(chǎng)物鏡進(jìn)行在暗場(chǎng)下工作。這些物鏡（標(biāo)記 BD/BF/DF ）功能是利用被檢物體表面反射或 衍射光而形成的明亮圖象。Q：為什么有

11、些物鏡帶虹彩光闌？A：在使用暗場(chǎng)顯微鏡時(shí)為了保持背景足夠黑暗，物鏡的數(shù)值孔徑不應(yīng)比暗場(chǎng)聚光鏡要高。虹彩光闌 可以降低物鏡的數(shù)值孔徑，允許高數(shù)值孔徑的物鏡應(yīng)用于暗場(chǎng)顯微鏡。虹彩光闌可以使高于數(shù)值孔徑1.2 的物鏡應(yīng)用于暗場(chǎng)顯微鏡。對(duì)于普通明場(chǎng)觀察，虹彩光闌可以處于打開狀態(tài)。Q：為什么有些物鏡是油鏡和水鏡？A：物鏡的分辨率很大程度上取決于物鏡的NA 值，NA 值又受透鏡與標(biāo)本之間介質(zhì)的折射率的影響。高折射率的介質(zhì)可以聚集更多的光使圖像更亮、更清晰。當(dāng)使用空氣作為透鏡和標(biāo)本之間的介質(zhì)時(shí)， 一般低 NA 值的物鏡就可滿足要求。但是，高 NA 值的物鏡需要高折射率的介質(zhì)，那么油可以達(dá)到高 折射率。當(dāng) N

12、A 值超過 1.0 時(shí)，在聚光鏡的頂部透鏡載玻片的底部點(diǎn)油可以達(dá)到更好的效果。浸油物 鏡通常會(huì)標(biāo)記 “oil或”“oel。”一些物鏡會(huì)應(yīng)用于活體標(biāo)本的觀察，就需要水作為介質(zhì)。這些物鏡通常會(huì) 標(biāo)記 “WI”。Q：為什么物鏡有校正帽？A ：校正帽：用于 C 系列的校色差和半復(fù)校色差物鏡，觀察玻璃或塑料培養(yǎng)皿時(shí)校正球差。物鏡通過 調(diào)節(jié)校正帽聚焦在皮氏培養(yǎng)皿或厚的載玻片而不影響成象效果。Q：消色差，半復(fù)消色差和復(fù)消色差的區(qū)別？A：消色差或平場(chǎng)消色差物鏡至少能校正軸上點(diǎn)的位置色差（紅、藍(lán)兩色）、球差（黃綠光）、正弦 差以及消除近軸點(diǎn)慧差。但在綠光和白光下顯微照相時(shí)能獲得好的鏡象效果（但不是最佳效果）。半 復(fù)消色差或平場(chǎng)半復(fù)消色差物鏡能校正紅、藍(lán)兩色光的球差和色差。在成象質(zhì)量上，遠(yuǎn)好于消色差物 鏡。在彩色顯微照相時(shí)選用半復(fù)消色差物鏡，從成象質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)上都是最佳選擇。復(fù)消色差、平場(chǎng)復(fù) 消色差物鏡， 不僅能校正紅、 綠、藍(lán)三色光的色差， 而且在同一焦點(diǎn)平面上造象， 達(dá)到消除 “剩余色差 ” （又稱二級(jí)色譜） 的效果， 同時(shí)能校正紅、 藍(lán)兩色光的球差。 它擁有更大的數(shù)值孔徑， 這樣分辨率高， 象質(zhì)好，有更高的有效放大率。復(fù)校色差物鏡性能很高，適用于高級(jí)研究鏡檢和顯微照相。它的景深要比其他物鏡小，所以它比其它種類物鏡要昂貴。Q：什么是工作距離？A：工作距離又叫物聚，指物鏡