也谈显微镜油镜的作用

fengyonghe

2012/09/05

私聊

金相显微镜

b. 数值孔径：数值孔径是反映物镜的集光能力。集光能力与进入物镜之光线锥所张开的角度----孔径角有重要关系。根据理论的推算和试验证明：显微镜对于试样上细微部分的鉴别能力，主要决定于孔径角的大小。孔径角越大从试样上反射进入物镜的光线就越多，鉴别能力就高，呈象鲜明。在物镜上可以看到标有0.30或0.65或0.95等数值，这就是“数值孔径”的数值。数值孔径通常以符号“N.A”或“A”表示。见图1-8。

N·A=n·sinφ

式中：n----物镜与观察物之间的介质折射率；

φ----物镜孔径角的半角，φ亦可称角孔径。

从上式中可以看出，n和φ越大，N·A值也越大。增大物镜孔径角，使N.A值增大有几种办法。一是增大透镜直径(见图1-9)，但物镜直径的增大会使球面象差和色象差增大，因此，在显微物镜中一般不采用。第二是通常采用的缩短焦距的办法(见图1-10)。第三种办法是增大介质折光率(见图1-11)，一般物镜与物体间的介质是空气，光线在空气中的折射率n=1，若物镜与试样之间滴入一种折射率大又能透光的介质油，最常用的介质是松柏油(n=1.515)，其数值孔径将大大提高。从图1-11可以看出，同样直径、焦距的物镜，因为改变了介质，将会明显提高物镜的数值孔径值。物镜在设计和使用中指定以空气为介质的称干系物镜；指定需加油作为介质使用的称油浸物镜。物镜的孔径角一般不超过140°。因此φ=70°，则sinφ=0.94，对于干系物镜最大数值孔径N.A=0.94；而对于油镜，因为介质为松柏油（n=1.515），则其最大数值孔径N.A=1.42。当用α-壹代溴荼为介质时，n=1.658，最高数值孔径可达1.60。