光学显微镜使用物镜和目镜(目镜)的组合进行成像。观察放大率是每个透镜放大率的乘积。这通常在10倍到1000倍的范围内,有些型号的放大倍数甚至高达2000倍。

物镜

物镜由几个透镜组成,用于放大物体并投射更大的图像。根据焦距的不同,可以使用不同放大倍数的透镜,例如4x、10x、40x和50x。除了放大率,显示物镜性能的指标还包括数值孔径和工作距离。
通过透镜传输的光会产生色差(颜色溢出),根据波长的不同,色差具有不同的折射率。为了防止这种情况,开发了以下镜片:

-消色差透镜
设计用于使两个波长(颜色)的光的折射率相同的透镜。这种透镜被广泛使用,部分原因是价格合理。
-半复消色差透镜(萤石透镜)
设计用于使三种波长(颜色)的光的折射率相同的透镜。这种类型的透镜用于荧光观察,因为波长约为340nm的紫外线可以确保透射比。
-复消色差透镜
设计成使三个波长(颜色)的光的折射率相同的透镜,如半复消色差透镜。这种透镜具有较大的数值孔径和更好的分辨率,因此通常用于需要详细观察的研究。这种高性能意味着价格也更高。
-平面镜头
一种透镜,在这种透镜中,场曲率像差被校正,从而不仅聚焦透镜中心,而且聚焦周边。如果上面列出的透镜校正了它们的场曲率像差,它们分别被称为平面消色差透镜、平面萤石透镜和平面复消色差透镜。在大多数情况下,“平面图”标记在镜片的侧面。
-浸没透镜
通过在物镜和样品之间填充液体来增加数值孔径,以实现高分辨率。使用油的浸入式透镜称为油浸式透镜,使用水的浸入式透镜称为水浸式透镜。前者的侧面标有“HI”或“OIL”,后者的侧面标有“W”或“WATER”。

目镜(目镜)

安装在观察者一侧的透镜。被物镜放大的图像被目镜进一步放大以供观察。一个目镜由一到三个透镜组成,还配备了一个称为场阻的机构,可以消除不必要的反射光和像差。
根据它们提供的放大倍数,可以使用不同的类型,例如7x和15x。除了放大率,透镜的性能还由显示视野范围的视场号表示。
与物镜相反,目镜的放大率越高,长度越短。
根据现场停止或应用的结构,可提供以下镜头:

-惠更斯透镜
由两个平凸透镜组成。这种类型的透镜用于低放大率,其特点是位于透镜管中的场阻。
-拉姆斯登透镜
这种透镜的特点是位于透镜管外的场阻。
-周边透镜
校正放大率的色差和其他特性,以允许清晰的观察,即使是在视野的边缘。
-补偿透镜
补偿物镜引起的像差的一种目镜。
-宽视场透镜
确保视野开阔,主要用于观察生物体和矿物。
-超视场透镜
支持更大的视野,主要用于立体显微镜。

聚光镜

安装在舞台下方的镜头。这种透镜可以调整光量以均匀地照亮物体。这对高倍放大的观察很有用。有各种类型的聚光镜,从一般的“阿贝聚光镜”到纠正色差的“消色差聚光镜”。

-阿贝电容器
一种简单的聚光透镜,常用于教育机构安装的显微镜上。
-消色差电容器
校正色差的聚光透镜。消色差消平面聚光透镜是一种先进的类型,可以校正场曲率。
-通用冷凝器
支持广泛的观察范围,如暗场、相位对比度、差分干涉对比度和偏振光观察。

关于放大

总观察放大率由物镜和目镜的放大倍数的乘积表示。例如,20倍的物镜和10倍的目镜使总放大率达到200倍。
1x的放大率指的是从250毫米的距离用眼睛观看物体的状态。250毫米被认为是人眼最容易看到的距离。这被称为清晰视野的距离。目镜的放大率是通过将不同视觉的距离除以透镜的焦距来获得的。

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