1、数值孔径(NA)
物镜的数值孔径表示物镜收集光线的能力。物镜对试样上各点的反射光收集得越多,成像质量就越好,数值孔径常以N.A.表示.
光学系统的数值孔径(NA)是一个无量纲的数,用以衡量该系统能够收集的光的角度范围。
在光学领域,数值孔径描述了透镜收光锥角的大小,而后者决定了透镜收光能力和空间分辨率。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,W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。数值孔径大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了J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)大才是好,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,好根据自己的实验选择。
2、焦深
焦深是物镜对高低不平的物体能够清晰成像的能力,当显微镜准确聚焦于某一物面时,如果位于某前面及后面的物面仍然能被观察者清楚,则该远两平面之间的距离就是焦深。物镜的焦深主要取决于物镜的数值孔径。物镜的数值孔径越大,其焦深越小。在物镜的数值孔径特别大的情况下,显微镜可以有很好的分辨率,但焦深很小。因此要根据需要选择数值孔径合适的物镜。当显微镜用于高倍观察时,由于焦深小,只有在金相试样表面高低差别很小时,才能清晰成像,因而高倍观察所用的试样应浅腐蚀。
3、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。
4、工作距离
物镜的工作距离是指显微镜准确聚焦后,试样表面与物镜的前端之间的距离。物镜的放大率越高,工作距离越短。
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。
5、分辨率
显微镜的分辨率是指能清晰的分辨试样上两点间的小距离,通常用d表示。分辨率决定了显微镜分辨试样上细节的程度。显微镜的物镜是使物体放大成一实相,目镜的作用是使这个实像再次放大,这就是说哦目镜只能放大物镜已分辨的细节,物镜未能分辨的细节,决不会通过目镜放大而变得可分辨。因此显微镜的分辨率主要取决于物镜的分辨率。