光學顯微鏡的重要參數有那些
光學顯微鏡的重要參數主要包括以下幾個方面:
1. 放大倍數
定義:物體經過顯微鏡成像后放大的比例。
計算公式:總放大倍數 = 目鏡放大倍數 × 物鏡放大倍數。
影響因素:雖然放大倍數越高,觀察到的物體細節就越多,但過高的放大倍數也可能造成圖像失真或模糊。因此,使用時應根據觀察需求和樣本特性選擇合適的放大倍數。
2. 數值孔徑(NA)
定義:一個無量綱數,用于衡量光學系統收集光的能力,具體描述了透鏡收光錐角的大小。
計算公式:NA = n × sin(α/2),其中n為透鏡與被檢物體之間介質的折射率,α為孔徑角(透鏡光軸上的物體點與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度)的一半。
影響因素:物鏡結構與設計、介質折射率、光源波長、光學特性以及觀察對象的形狀大小等都會影響數值孔徑的大小。數值孔徑越大,顯微鏡的分辨率、對比度和亮度等性能就越好。
3. 分辨率
定義:顯微鏡能清晰區分的兩個物點的Z小間距,又稱鑒別率,它反映了顯微鏡對細節進行區分的能力。
計算公式:σ = λ/NA,其中σ為Z小分辨距離,λ為光線的波長,NA為物鏡的數值孔徑。
影響因素:分辨率受到物鏡的數值孔徑和照明光源的波長的影響。要提高分辨率,可以采取降低波長λ值、增大介質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
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:視場數(FN)越大,觀察范圍越廣。視場數與目鏡和物鏡的放大倍數息息相關,目鏡和物鏡放大倍數越大,視場數通常越小。因此,需根據目鏡和物鏡的組合來選擇合適的視場數,以獲得Z佳觀察效果。同時,分辨率與視場數之間存在平衡關系,選擇時應以保證分辨率為準。
5. 景深
定義:在顯微鏡觀察和拍攝樣品時,從對準焦點的位置開始,改變物鏡與樣品表面距離時,對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,能在多大范圍內保持圖像的清晰度。景深大時,可以看到被檢物體的全層;景深小時,則只能看到被檢物體的一薄層。景深與總放大倍數及物鏡的數值孔徑成反比。
6. 工作距離
定義:試樣調準焦點時,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。在選擇物鏡時,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。長工作距離物鏡焦距大于普通物鏡,專為液態材料、液晶、組織培養等鏡檢設計,允許在不接觸容器的情況下觀察和研究樣本。
這些參數在使用光學顯微鏡時都非常重要,它們之間相互聯系又相互制約。因此,在實際應用中,需要根據具體的觀察需求和樣本特性來協調這些參數的關系,以獲得Z佳的觀察效果。