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        徠卡課堂 顯微鏡光學(xué)知識(shí)講解-金相顯微鏡的基本組件-物鏡篇(下)

        更新時(shí)間:2022-07-11      點(diǎn)擊次數(shù):1020

        金相顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要由物鏡、目鏡組成;照明系統(tǒng)由光源、光欄及濾色片等組成。
        照明系統(tǒng)及物鏡的主要特征已經(jīng)介紹過,本篇文章主要介紹物鏡的分類
        按照色差的分為三類:

        • 消色差物鏡這是一種常見物鏡,是由若干組曲率半徑不同的一正一負(fù)膠合透鏡組成,只能矯正光譜線中紅光和藍(lán)光的軸向色差,同時(shí)校正了軸上點(diǎn)球差和近軸點(diǎn)彗差。這種物鏡不能消除二級(jí)光譜,并且象場彎曲很大,換言之,只能得到視場中間范圍清晰的像。

        此類物鏡結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,被廣泛地應(yīng)用在中、低級(jí)顯微鏡上。
         

        • 半復(fù)消色差物鏡部分鏡片用螢石材料制成,故又稱螢石物鏡,性能比消色差物鏡好,價(jià)格比復(fù)消色差物鏡便宜。

         

        • 復(fù)消色差物鏡此物鏡將紅、藍(lán)、黃光校正了軸向色差,消除了二級(jí)光譜,因此像質(zhì)很好。

         
        因?yàn)轱@微鏡首先是用于人眼觀察的,所以目前所有的顯微鏡物鏡都是消色差的。但由于目前絕大多數(shù)的顯微鏡都要帶有照相功能,對經(jīng)過物鏡后所成像的像場平整度要求較高,僅僅消色差是不夠的,故在國際上常用的顯微鏡中,除少數(shù)僅用于人眼觀察的立體顯微鏡外,基本上都是采用平場物鏡,但在一些低端顯微鏡上,還有部分非平場的消色差物鏡。
         
        按照像場的平面性分為三類:
        由于消色差物鏡存在的場曲帶來像面彎曲,在觀察試樣時(shí),視場中間成像清晰,但邊緣模糊,僅僅為了觀察,使用者尚可接受,首先看清中間成像,隨后把邊緣移至中間進(jìn)行觀察,即可了解到全部圖像,但是這給使用者的照相記錄帶來不便。而設(shè)計(jì)的像面平坦的物鏡,主要是利用彎月形的凹凸厚透鏡及特殊的光學(xué)玻璃和高精度生產(chǎn)技術(shù)來達(dá)到,因而成本高,價(jià)格上升。

        • 平場消色差物鏡平場消色差物鏡采用多鏡片組合的復(fù)雜光學(xué)結(jié)構(gòu),較好地校正了象散和場曲。因此整個(gè)視場都能清晰,克服了消色差物鏡視場清晰度不均勻的現(xiàn)象,但仍存在剩余色差,即二級(jí)光譜未消除。必須指出,平場消色差如果其垂軸色差在1%以下時(shí),可以不用色差過正的補(bǔ)償目鏡與它配合使用,如果垂軸色差在2.5%以下,又大于1%時(shí),則應(yīng)與平場補(bǔ)償鏡的配合使用。

        • 平場復(fù)消色差物鏡復(fù)消色差物鏡對二級(jí)光譜雖然有進(jìn)一步的校正,但對垂軸色差仍校正不足,象面彎曲與一般消色差物鏡沒有改善。平場復(fù)消色差物鏡是指校正了象散和場曲,又校正了紅、藍(lán)、黃三條譜線的軸向色差,是顯微鏡物鏡的最佳形式,整個(gè)視場平坦、清晰,觀察舒適。

        • 平場半復(fù)消色差物鏡根據(jù)消色差的情況,還有平場半復(fù)消色差物鏡介于前二者之間,一般因?yàn)椴捎昧宋炇牧?,也有叫螢石物鏡的。

         
         
        按照放大率的分為四類:
        低倍物鏡放大率<10×數(shù)值孔徑0.04~0.15
        中倍物鏡放大率≥10×~50×數(shù)值孔徑0.25~0.85
        高倍物鏡放大率≥50×~250×數(shù)值孔徑>0.4~0.95
        油浸高倍物鏡放大率50×~100×數(shù)值孔徑0.85~l.32
         
        按照觀察試樣時(shí),物鏡與試樣之間所存在的介質(zhì)的性質(zhì)分為二類:
        干燥物鏡在物鏡與試樣之間是以空氣層為介質(zhì)。
        浸液系物鏡在物鏡與試樣之間加入某種液體。常用浸液為香柏油,也有部分浸液是水。但是金相顯微鏡基本上是在干鏡下觀察。
         
        物鏡的標(biāo)記
        在物鏡殼上都刻有不同的標(biāo)記,表示浸液記號(hào)、物鏡類別、放大率.?dāng)?shù)值孔徑、機(jī)械
        筒長、蓋玻片厚度等信息
         
        現(xiàn)在,一般物鏡都是平場物鏡,故都有PLAN或者PL的標(biāo)記;半復(fù)消色差物鏡標(biāo)記FLUOTAR或者FL;復(fù)消色差物鏡標(biāo)記為APO
         
        ∞  = infinity correction 無限遠(yuǎn)校正
        _/0  = coverglass correction (0.17), corr.(0-2) 蓋波片修正
        A = ICR prism position (B, D, E)  微分干涉棱鏡位置
        PL APO = optical quality (Hi Plan, N Plan, Plan Fluotar, Plan Apo)光學(xué)性質(zhì)
        L or H = Long Distance, Heating stage 長工作距離, 高溫臺(tái)
        50x = Magnification 放大率
        0.90 = numerical aperture 數(shù)值孔徑
        BD = brightfield/darkfield 明場/暗場
        PH = Phase Contrast 相襯反差
         
        在物鏡上刻有色圈表示物鏡的放大率。
        根據(jù)有關(guān)規(guī)定,常用物鏡外殼表面顏色圈表示,如用紅、黃、綠、藍(lán)、深藍(lán)、白分別標(biāo)識(shí)5×、10×、20×、50×、63×、100×的物鏡
         

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