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

        發布時間:2022-07-11      點擊次數:212

        金相顯微鏡的光學系統主要由物鏡、目鏡組成;照明系統由光源、光欄及濾色片等組成。
        照明系統及物鏡的主要特征已經介紹過,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膠合透鏡組成,只能矯正光譜線中紅光和藍光的軸向色差,同時校正了軸上點球差和近軸點彗差。這種物鏡不能消除二級光譜,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。

        此類物鏡結構簡單,經濟實用,被廣泛地應用在中、低級顯微鏡上。
         

        • 半復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,價格比復消色差物鏡便宜。

         

        • 復消色差物鏡此物鏡將紅、藍、黃光校正了軸向色差,消除了二級光譜,因此像質很好。

         
        因為顯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的顯微鏡都要帶有照相功能,對經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,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。而設計的像面平坦的物鏡,主要是利用彎月形的凹凸厚透鏡及特殊的光學玻璃和高精度生產技術來達到,因而成本高,價格上升。

        • 平場消色差物鏡平場消色差物鏡采用多鏡片組合的復雜光學結構,較好地校正了象散和場曲。因此整個視場都能清晰,克服了消色差物鏡視場清晰度不均勻的現象,但仍存在剩余色差,即二級光譜未消除。必須指出,平場消色差如果其垂軸色差在1%以下時,可以不用色差過正的補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,則應與平場補償鏡的配合使用。

        • 平場復消色差物鏡復消色差物鏡對二級光譜雖然有進一步的校正,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。平場復消色差物鏡是指校正了象散和場曲,又校正了紅、藍、黃三條譜線的軸向色差,是顯微鏡物鏡的最佳形式,整個視場平坦、清晰,觀察舒適。

        • 平場半復消色差物鏡根據消色差的情況,還有平場半復消色差物鏡介于前二者之間,一般因為采用了螢石材料,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×數值孔徑0.04~0.15
        中倍物鏡放大率≥10×~50×數值孔徑0.25~0.85
        高倍物鏡放大率≥50×~250×數值孔徑>0.4~0.95
        油浸高倍物鏡放大率50×~100×數值孔徑0.85~l.32
         
        按照觀察試樣時,物鏡與試樣之間所存在的介質的性質分為二類:
        干燥物鏡在物鏡與試樣之間是以空氣層為介質。
        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。
         
        物鏡的標記
        在物鏡殼上都刻有不同的標記,表示浸液記號、物鏡類別、放大率.數值孔徑、機械
        筒長、蓋玻片厚度等信息
         
        現在,一般物鏡都是平場物鏡,故都有PLAN或者PL的標記;半復消色差物鏡標記FLUOTAR或者FL;復消色差物鏡標記為APO
         
        ∞  = infinity correction 無限遠校正
        _/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)光學性質
        L or H = Long Distance, Heating stage 長工作距離, 高溫臺
        50x = Magnification 放大率
        0.90 = numerical aperture 數值孔徑
        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。
        根據有關規定,常用物鏡外殼表面顏色圈表示,如用紅、黃、綠、藍、深藍、白分別標識5×、10×、20×、50×、63×、100×的物鏡
         

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