显微镜物镜五个基本参数

　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× sin θ。/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。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。