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入射光线 长十。物 试特 图1-2物镜孔径角 式中M一物镜与试样之间介质的折射率;中一物镜孔径角的一半,即通过物镜边 缘的光线与物镜轴线所成夹角。 n越大或中越大,则A越大,物镜的鉴别率就越高。由于中总是小于90°的, 所以在空气介质(=1)中使用时,A一定小于1,这类物镜称干系物镜。若在物镜与 试样之 间充满松柏油介质(=1.52),则A值最高可达1.4,这就是显微镜在高倍观察 时用的油浸系物镜(简称油镜头)。每个物镜都有一个额定A值,与放大倍数一起标 到在物镜镜头上。 (4)放大倍数、数值孔径、鉴别率之间的关系显微镜的同一放大倍数可由不同 倍数的物镜和目镜组合起来实现,但存在着如何合理选用物镜和目镜的问题。这是 为人相在50 处的鉴别率为0.15一0.30mm,要使物镜可分辨的最近两点的距 离能为人眼所分辨,则必须将d放大到0.15-0.30mm,即 d×M=0.15-0.30mm d= 2A 则 M=(0.30.6)A 在常用光线的波长范围内,上式可进一步简化为: M≈S004-10004 所以,显微镜的放大倍数M与物镜的数值孔径之间存在一定关系,其范围称 有效放大倍数范围。在选用物镜时,必须使显微镜的放大倍数在该物镜数值孔径的 500倍至1000倍之间。若M<500A,则未能充分发挥物镜的鉴别率。若M>1000A, 则由于物镜鉴别率不足而形成“虚伪放大”,细微部分仍分辨不清。 (5)透镜成像的质量单片透镜在成像过程中,由于几何条件的限制及其它 因素的影响, 常使影像变得模糊不清或发生变形现象,这种缺陷称为像差。 由于物 镜起主要放大作用,所以显微镜成像的质量主要取决于物镜,应首先对物镜像差进 行校正。普通透镜成像的主要缺陷有球面像差、色像差和像域弯曲三种。 ①球面像差。如图1-3所示,当来自A点的单色光(即某一特定波长的光线)通 过透镜后由于透镜表面呈球曲形,折射光线不能交于一点,从而使放大后的影像变 得模糊不清。 为降低球面像差,常采用由多片透镜组成的透镜组,即:将凸透镜和凹透镜 组合在一起(称为复合透镜)。由于这两种透镜的球面像差性质相反,因此可以相互抵 消。除此之外,在使用显微镜时,也可采取调节孔径光栏的方法,适当控制入射光 束粗细,让极细一束光通过透镜中心部位,这样可将球面像差降至最低限度。 44 图 1-2 物镜孔径角 式中 M—物镜与试样之间介质的折射率;φ—物镜孔径角的一半,即通过物镜边 缘的光线与物镜轴线所成夹角。 n 越大或φ越大,则 A 越大,物镜的鉴别率就越高。由于φ总是小于 90°的, 所以在空气介质(n=1)中使用时,A 一定小于 1,这类物镜称干系物镜。若在物镜与 试样之间充满松柏油介质(n=1.52),则 A 值最高可达 1.4,这就是显微镜在高倍观察 时用的油浸系物镜(简称油镜头)。每个物镜都有一个额定 A 值,与放大倍数一起标 到在物镜镜头上。 (4) 放大倍数、数值孔径、鉴别率之间的关系 显微镜的同一放大倍数可由不同 倍数的物镜和目镜组合起来实现,但存在着如何合理选用物镜和目镜的问题。这是 因为,人眼在 250mm 处的鉴别率为 0.15—0.30mm,要使物镜可分辨的最近两点的距 离能为人眼所分辨,则必须将 d 放大到 0.15—0.30mm,即: d×M=0.15—0.30mm 则 在常用光线的波长范围内,上式可进一步简化为: M≈500A-1000A 所以,显微镜的放大倍数 M 与物镜的数值孔径之间存在一定关系,其范围称 有效放大倍数范围。在选用物镜时,必须使显微镜的放大倍数在该物镜数值孔径的 500 倍至 1000 倍之间。若 M<500A,则未能充分发挥物镜的鉴别率。若 M>1000A, 则由于物镜鉴别率不足而形成“虚伪放大”,细微部分仍分辨不清。 (5) 透镜成像的质量 单片透镜在成像过程中,由于几何条件的限制及其它 因素的影响,常使影像变得模糊不清或发生变形现象,这种缺陷称为像差。由于物 镜起主要放大作用,所以显微镜成像的质量主要取决于物镜,应首先对物镜像差进 行校正。普通透镜成像的主要缺陷有球面像差、色像差和像域弯曲三种。 ① 球面像差。如图 1-3 所示,当来自 A 点的单色光(即某一特定波长的光线)通 过透镜后由于透镜表面呈球曲形,折射光线不能交于一点,从而使放大后的影像变 得模糊不清。 为降低球面像差,常采用由多片透镜组成的透镜组,即:将凸透镜和凹透镜 组合在一起(称为复合透镜)。由于这两种透镜的球面像差性质相反,因此可以相互抵 消。除此之外,在使用显微镜时,也可采取调节孔径光栏的方法,适当控制入射光 束粗细,让极细一束光通过透镜中心部位,这样可将球面像差降至最低限度
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