显微镜物镜的五个基本参数
显微镜物镜的五个基本参数
显微镜物镜的五个基本参数一、数值孔径(NA)子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之正弦，乘以圆锥顶所在介质的折射率，数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数。
数值孔径又叫镜口率，简写为NA。
它是由物体与物镜间媒质的折射率(n)与物镜孔径角的一半(θ\2)的正弦值的乘积，其大小由下式决定：NA=n×sinθ/2。
数值孔径简写NA(蔡司显微镜的数值孔径简写CF)，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低(即消位置色差的能力，蔡司公司的数值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。
其数值大小分别标在物镜和聚光镜的外壳上。
孔径角又称“镜口角”，是物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。
孔径角越大，进入物镜的光通亮就越大，它与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比。
显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是增大介质率n 值。
基于这一原理，就产生了水浸系物镜和油浸物镜，因介质的折射率n值大于1，NA值就能大于1。
数值孔径最大值为，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。
目前，有用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为，所以NA 值可大于。
与其他参数的关系：数值孔径是显微镜物镜的重要参数，决定了物镜的分辨率。
与物镜的放大倍数，工作距离，景深有直接关系。
一般来说，它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应的变小。
容易产生的误区：数值孔径与分辨率成正比，但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(NA)最大才是最好，因为物镜还会有很多其他重要参数，比如荧光透过率、工作距离等等，最好根据自己的实验选择。
二、焦深焦深也叫景深，其定义是：指使用显微镜观察和拍摄样品表面时，从对准焦点的位置开始，改变物镜与样品表面的距离时，对焦能够保持清晰的范围。
双目显微镜技术要求及参数
双目显微镜技术要求及参数1.工作条件：1.1 电源：AC220V±10%，50HZ1.2 温度：5-40℃1.3 相对湿度：30-80%2. 技术规格：学生显微镜300+32台1 放大倍数：40－1000倍2 镜体：内置电源，灯泡规格6V，12-20W。
亮度可调。
3 粗微调：粗微同轴调焦，粗微调具有限位装置，调焦行程大于20mm，细调刻度2微米。
4 镜筒：双目，倾斜30°，可以360°旋转，屈光度可调，瞳距可调节；带指针；具有防霉装置。
5 物镜转换器：4孔转换器。
6 载物台：方形机械载物台，大小120×120mm，右手推进尺及带刻度片夹，纵向和横向移动范围75-50mm，游标刻度精度0.1mm。
7 物镜：物镜要求：同轴等焦平场物镜。
分辨率要高。
全部物镜应齐焦合轴4×/数值孔径0.10；10×/数值孔径0.25；40×/数值孔径0.65；100×/数值孔径1.25。
8 聚光镜：阿贝式聚光镜，数值孔径1.25，带调中装置，应能够垂直升降。
9 目镜10×/18(FN)：广视场，高眼点．10 具有防霉装置11 滤光镜：兰色、内置教师数码显微镜系统12台1 摄像系统：300万像素高分辨率数码摄像系统，USB纯数码输出、要求成像清晰，色彩还原真实。
可显示90%目视视场的图像，能够白平衡。
能够进行基本的形态学测量，以及能够拍照。
2 镜筒：铰链式双目3 目镜：CPLWF 10×/18大视场，高眼、视度可调4 转换器：四孔转换器5物镜：物镜要求：同轴等焦平场物镜。
分辨率要高。
全部物镜应齐焦合轴4×/数值孔径0.10；10×/数值孔径0.25；40×/数值孔径0.65；100×/数值孔径1.25。
6 机械移动载物台：120×120（mm）矩形台面，75×50（mm）范围可调，精密分度的右手拉低位同轴手轮，片夹可夹2片生物切片并自由装卸7. 聚光镜：阿贝式聚光镜，N.A.1.25，中心可调，横向装入，为使用提供了更高的精确度8 柯拉照明在任何倍率下，物镜都能获得明亮均匀的照明效果。
显微镜各构件的说明和使用方法
显微镜各构件的说明和使用方法一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。
广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
（一）、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件，安装在物镜转换器上，接近被观察的物体，故叫做物镜或接物镜。
1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜；其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜（常用放大倍数为90—100倍）。
根据放大倍数的不同可分为低倍物镜（10倍以下）、中倍物镜（20倍左右）高倍物镜（40—65倍）。
根据像差矫正情况，分为消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价格贵，使用少）。
2、物镜的主要参数：物镜主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。
①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
②、数值孔径也叫镜口率，简写NA 或A，是物镜和聚光器的主要参数，与显微镜的分辨力成正比。
干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95，油浸物镜（香柏油）的数值孔径为1.25。
③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。
物镜的工作距离与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，放大倍数越低，其工作距离越长。
例：10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17，其中10为物镜的放大倍数；0.25为数值孔径；160为镜筒长度（单位mm）；0.17为盖玻片的标准厚度（单位mm）。
10倍物镜有效工作距离为6.5mm，40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。
3、物镜的作用是将标本作第一次放大，它是决定显微镜性能的最重要的部件——分辨力的高低。
显微镜结构及其原理
-x2′
-w’
y
25cm
x1′
显微镜光学系统的性能得到充分的利用; 没有赝像;
01
线度正好等于显微镜分辨极限的物体放大后对眼睛的视角为2′~4′ 物镜有四种，即－4×、－10×、－40×和－100× 目镜有三种，即5×，10×和15×
02
2、有效视角放大率－显微镜放大本领
3、显微镜成像特点－显微镜放大本领
六、显微镜的物镜－显微镜
物镜参数: 显微物镜中通常给出四个参数，即bo/NA，及机械筒长/允许盖 波片最大厚度。
消色差物镜的结构: (校正了轴上物点的色差和球差 )
低倍物镜(3×~6×)
中倍物镜(6×~10×) 里斯特(Leister)
浸没物镜 (90×~100×)
例题－显微镜
例题3、一台显微镜有4个物镜，其垂轴放大率 b 分别为-1×、-2.5×、-3×和-5×，以适应不同需要，但物面和像面之间的距离对不同物镜都要求为常数200mm，试求4个物镜的焦距f′和物距l (假设物方主面和象方主面重合)。
10-4
A
10-5
B
作业－显微镜
光学筒长：目镜和物镜之间的光学间隔D。
二、光束限制－显微镜
孔径光阑：因物镜而异。 单组低倍物镜，其镜框即为孔径光阑； 多组透镜构成的复杂物镜，或者以最后一组透镜框作为孔径光阑，或者在物镜的像方焦平面上或附近设置专门的孔径光阑。 视场光阑：通常设置在物镜的像平面上。 入窗和入瞳重合，可以保证消除渐晕。 视场光阑的大小等于物面的视场可见范围与物镜的垂轴放大率的乘积。
眼睛
xa
y
-y1′
-y′
Fo
Fo′
物镜
Fe
Fe′
【显微光学】显微镜光学原理及技术参数详解
显微镜光学原理及技术参数详解目录1 第一章：显微镜简史 (2)2 第二章显微镜的基本光学原理 (2)2.1 折射和折射率 (2)2.2 透镜的性能 (2)2.3 影响成像的关键因素—像差 (2)2.3.1 色差（Chromatic aberration） (3)2.3.2 球差(Spherical aberration) (3)2.3.3 慧差(Coma) (3)2.3.4 像散（Astigmatism） (3)2.3.5 场曲（Curvature of field） (4)2.3.6 畸变（Distortion） (4)2.4 显微镜的成像（几何成像）原理 (4)2.5 显微镜光学系统简介 (5)3 第三章显微镜的重要光学技术参数 (5)3.1 数值孔径 (6)3.2 分辨率 (6)3.3 放大率 (7)3.4 焦深 (7)3.5 视场直径（Field of view） (7)3.6 覆盖差 (8)3.7 工作距离 (8)4 第四章显微镜的光学附件 (8)4.1 物镜 (9)4.2 目镜 (11)4.3 聚光镜 (11)4.4 显微镜的照明装置 (12)4.5 显微镜的光轴调节 (13)5 第五章各种显微镜检术介绍 (14)5.1 金相显微镜 (14)5.2 偏光显微镜（Polarizing microscope ） (17)5.3 体视显微镜（Stereo microscope） (19)1第一章：显微镜简史随着科学技术的进步，人们越来越需要观察微观世界，显微镜正是这样的设备，它突破了人类的视觉极限，使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。
显微镜是从十五世纪开始发展起来。
从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜，到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜，以及相差，荧光，偏光，显微观察方式的出现，使之更广范地应用于金属材料，生物学，化工等领域。
2第二章显微镜的基本光学原理2.1折射和折射率光线在均匀的各向同性介质中，两点之间以直线传播，当通过不同密度介质的透明物体时，则发生折射现像，这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。
显微镜物镜上所标符号的含义
显微镜物镜上所标符号的含义物镜上标的各个符号代表什么？"'每个物镜上面都会标有字母或数字，它到底表示的是什么意思呢？我们怎么通过物镜上标有的参数来判断物镜的质量呢？下面我们简单介绍一下物镜中字符的意义。
1. 消色差物镜物镜按消色差程度分三类：消色差物镜没有符号，复消色差物镜外壳上刻有“ Apo"或“ Apochromatic”字样，半复消色差物镜（即萤石物镜）刻有“F”、“ Neofluar”或“ Fluorite”字样，平场物镜上刻有“ Planachromate”（平场消色差），“Planapochromate”（平场复消色差），“Plan （平场）","PL（广视野平场）"，“ Epiplan反射光专用平场）”等字样。
2. 观察时介质符号干燥物镜无符号，水浸物镜刻有“ W”或“ Water ”字样，油浸物镜刻有“ Oil”，“Oe”，“ Hl”，“imm”等字样，水浸油浸两用物镜则刻有“ W+Oil”；二碘甲烷浸刻有“ Meth-iodide ”或“Methyleniodide ”，甘油浸刻有“ GlyZ'或“Glyc” 等。
更多信息请点击：本网站技术支持—显微学院版块3. 放大倍数用符号“X”表示，如10X即10倍。
一般都省去X号仅刻上数字。
有少数工厂刻焦距，以F或mm代表，如F5.2或5.2mm都表示焦距5.2毫米。
也有以吋为焦距单位，如1/12表示焦距1/12吋。
4. 数值孔径在文献中常用“ A”、“ N.A”或“ n.A”代表，而在物镜外壳上一般直接用数字第1 页共 2 页表示。
例如“ 10/0.25”，表示放大倍数10倍，数值孔径0.25.5. 标准机械筒长用数字表示，如160表示机械筒长160mm，“^”表示筒长无限大6. 标准盖玻片厚度用数字表示，对于透射光用物镜一般都是0.17mm，仅热台用物镜为1.5或1.8mm。
显微镜的性能参数
δ＝0.61λ／NA δ数值越小，显微镜分辨本领越强。因此，用短 波长的光，增大 NA 可提高显微镜的分辨能力。优质 光学显微镜的分辨接近0.2μm 。
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分辨率与放大率
显微镜的分辨率和放大率是两个相互联系的参 数，与照射光的波长和显微镜数值孔径有关。当选 用的物镜数值孔径不够大、分辨率不够高时，显微 镜不能分清物体的细微结构，此时过度增加放大倍 数，得到的只是一个大轮廓但模糊的图像。此时的 放大率称为无效放大。反之，若分辨率较高而放大 倍数不够时，虽然图像清晰但因太小也可能不被人 眼清晰地观察。
要观察到清晰的物像，应合理匹配显微镜物镜
的数值孔径与显微镜的放大倍数，才能保证放大率
是有效的。有效放大率（Me）用肉眼分辨率 δ眼 与
显微镜分辨率 δ 的比值表示。
Me＝δ眼／δ返回目录 Nhomakorabea0（四）视野
视野又称视场，是指通过显微镜所能看到的标 本范围。视野成圆形。视野大小决定于物镜的倍数 及目镜光阑的大小，小放大倍数和大光阑可获得较 大的视野，反之则视野较小。
NA＝n sinβ
数值孔径是评价显微镜性能的重要参数。常用 媒介物的折射率≤ 1.515（香柏油），β＜90°，sinβ ＜1，因此数值孔径范围在 0.05～1.40之间。
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（一）数值孔径
数值孔径 NA＝n sinβ
低数值孔径 较高数值孔径 最高数值孔径
干物镜
干物镜
油浸物镜
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（二）放大率
M＝（250 L q）／（f1f2） Ｌ为镜筒长度， f1为物镜焦距，f2为目镜焦距．
物镜和目镜的焦距越短，越有利提高显微镜的放 大率，但减少工作距离不方便使用。实际观察时， 常用目镜放大率与物镜放大率的乘积表示M。
生物显微镜技术参数要求
生物显微镜技术参数要求用途：可观察普通染色、非染色切片、涂片等。
1．工作条件1.1 适于在气温为摄氏-40℃～＋50℃的环境条件下运输和贮存，在电源220V（ 10%）/50Hz、气温摄氏-5℃～40℃和相对湿度85%的环境条件下运行。
1.2 配置符合中国有关标准要求的插头，或提供适当的转换插座。
2．主要技术指标2.1 生物显微镜*2.1.1 光学系统：无限远光学矫正系统，齐焦距离必须为国际标准45mm，可实现明场、相差、暗场观察，可扩展偏光、荧光观察。
2.1.2 放大倍率：40-1000倍*2.1.3 载物台：钢丝传动，无齿条结构，无凸出支架，尺寸为211mm ×154mm，活动范围为X轴向76mm ×Y轴向52mm，双片标本夹。
*2.1.4 调焦机构：载物台垂直运动由滚柱（齿条—小齿轮）机构导向，采用粗微同轴旋钮，粗调行程每一圈为36.8mm，总行程量为15mm，微调精度2.5微米，具备粗调限位挡块和张力调整环*2.1.5 聚光镜：7 孔位通用型万能聚光镜，N.A. ≥1.25（油浸时），明场、暗场、相差、荧光和低倍物镜2X物镜均试用，方便升级多种观察方式，聚光镜数值孔径和各种观察方式切换有定位稍，避免误操作.*2.1.6 照明系统：低功耗、长寿命≥60000h，LED光源，内置透射光远心照明*2.1.7 三目观察筒：视场数≥20，瞳距调节范围为48-75mm，铰链式2.1.8 目镜：10X，带眼罩，视场数≥20*2.1.9 物镜转盘：与显微镜机身固定的5孔物镜转盘*2.1.10 物镜：平场消色差物镜4X（N.A.≥0.1）、100XO（N.A.≥1.25）10XPH（N.A.≥0.25）、20XPH（N.A.≥0.4）、40XPH（N.A.≥0.65）、2.1.11 防霉装置：在三目观察筒、目镜、物镜都做防霉处理*2.1.12 所采用光学元件均为环保无铅玻璃，样本上有ECO无铅认证标识注：带*为必须满足参数。
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显微镜物镜的五个基本参数
一、数值孔径(NA)
子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之正弦，乘以圆锥顶所在介质的折射率，数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数。
数值孔径又叫镜口率，简写为NA。
它是由物体与物镜间媒质的折射率(n)与物镜孔径角的一半(θ\2)的正弦值的乘积，其大小由下式决定：NA=n×sinθ/2。
数值孔径简写NA(蔡司显微镜的数值孔径简写CF)，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低(即消位置色差的能力，蔡司公司的数值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。
其数值大小分别标在物镜和聚光镜的外壳上。
孔径角又称“镜口角”，是物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。
孔径角越大，进入物镜的光通亮就越大，它与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比。
显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是增大介质率n值。
基于这一原理，就产生了水浸系物镜和油浸物镜，因介质的折射率n值大于1，NA 值就能大于1。
数值孔径最大值为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。
目前，有用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为1.66，所以NA 值可大于1.4。
与其他参数的关系：数值孔径是显微镜物镜的重要参数，决定了物镜的分辨率。
与物镜的放大倍数，工作距离，景深有直接关系。
一般来说，它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应的变小。
容易产生的误区：数值孔径与分辨率成正比，但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(NA)最大才是最好，因为物镜还会有很多其他重要参数，比如荧光透过率、工作距离等等，最好根据自己的实验选择。
二、焦深
焦深也叫景深，其定义是：指使用显微镜观察和拍摄样品表面时，从对准焦点的位置开始，改变物镜与样品表面的距离时，对焦能够保持清晰的范围。
肉眼的调整能力因人而异，所以焦深也会出现因人而异的情况。
现在常用的是与实验结果比较一致的Berek 公式。
三、齐焦距离
齐焦距离是指，对准焦点时的物镜镜体定位面到物体表面的距离。
OLYMPUS UIS2/UIS 光学系统物镜的齐焦距离为45 mm，ZEISS ICCS光学体统、LEICA HC光学系统的齐焦距离也是45mm，NIKON CFI 60 光学系统的齐焦距离是60mm。
齐焦距离示意图
四、工作距离
工作距离也叫物距，即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。
镜检时，被检物体应处在物镜的一倍至二倍焦距之间。
因此，它与焦距是两个概念，平时习惯所说的调焦，实际上是调节工作距离。
在物镜数值孔径一定的情况下，工作距离短孔径角则大。
数值孔径大的高倍物镜，其工作距离小。
五、分辨率
分辨率是指在物体表面能够分解的最小间隔。
数值孔径(NA)越大，分辨率越高。
通常，分辨率的大小可以用下式表示。