顯微鏡配件物鏡/目鏡

顯微鏡配件物鏡/目鏡

物鏡是顯微鏡重要的光學部件，利用光線使被檢物體成像，因而直接關系和影響著成像的質量和各項光學技術參數，是衡量是臺顯微鏡質量的首要標準。

物鏡的結構復雜，制作精密，由于對像差原校正，在金屬的物鏡筒內由相隔一定距離并被固定的透鏡組組合而成。每組透鏡又由不同的材料、不同參數的一至數塊透鏡膠合在一起。物鏡前面的透鏡稱“前透鏡”，后面的透鏡稱“后透鏡”，物鏡復合透鏡組的總焦距為物鏡的焦距。物鏡前透鏡與被檢物體之間的距離為工作距離（自由工作距離）。在高倍鏡檢時，為了防止物鏡與制片的相觸、壓碎玻片和損傷鏡頭，除物鏡的先端有彈簧裝置外，還應使整套物鏡由低倍至高倍必須齊焦。

齊焦即是在鏡檢時，當用某一倍率的物鏡觀察圖象清晰后，在轉換另一倍率的物鏡時，其成象亦應基本清晰，而且象的中心偏離也應在一定允許的范圍內，也就是合軸程度。齊焦性能的優(yōu)劣和合軸程度的高低是顯微鏡質量的一個重要標志，它是與物鏡的本身質量和物鏡轉換器的精度有關。優(yōu)質的顯微鏡都是合軸、齊焦的。

物鏡種類很多，可從不同的角度來進行分類，現分別述之。

根據物鏡前透鏡與蓋玻片之間的介質不同，可分為：

• 系物鏡：鏡檢時，物鏡前透鏡與蓋玻片之間是以空氣（η=1）為介質的。這類物鏡為常用，如40X以下的物鏡，數值孔徑值均小于1。
• 水浸系物鏡：鏡檢時，物鏡前透鏡與蓋玻片之間是以水（η=1.333）為介質的。水為蒸餾水，這類物鏡目前很少應用。
• 油浸系物鏡：即油鏡頭，其放大率為90-100X。鏡檢時，物鏡前透鏡與蓋玻片之間常以香柏油、無熒光油（η=1.515左右）為介質的。此外，有時還用甘油（η=1.450）、石蠟（η=1.471）為介質。該類物鏡的外殼上常標刻有“oil”、“IL”或“HI”字樣。

上述水浸與油浸系物鏡所應用的介質均為液體物質，所以又稱為“浸液系物鏡”，數值孔徑值可大于1。

油鏡在使用后必須立即擦拭，不能久置，否則將有損鏡頭使解象力下降，而且浸油在干涸后也不易擦拭。擦拭是脫脂棉球蘸少量的灑精混合液輕輕擦去浸油，再用脫脂棉球或鏡頭紙輕擦一次。

根據物鏡放大率的高低，原則上可分為：

• 低倍物鏡：1X-6X，NA0.04-0.15；
• 中倍物鏡：6X-25X，NA0.15-0.40；
• 高倍物鏡：25X-63X，NA0.35-0.95；
• 油浸物鏡：90X-100X;NA1.25-1.40。

   根據物鏡象差校正的程度來進行分類，這對我們使用者來說，是應于了解的一個分類方法，現分述于下：

• 消色差物鏡（Achromatic objective）：這是常見的物鏡，外殼上常有“Ach“字樣，

其結構比較簡單，由兩片透鏡膠合和兩片以上透鏡組成。

這類物鏡僅能校正軸上點的位置色差和球差以及消除近軸點慧差。由于玻璃材料等原

因，不能校正其它色光的色差和球差，而且場曲很大，故不能應用于高級研究的鏡檢和顯微照相。鏡檢時，通常與惠更斯目鏡配合使用。

• 復消色差物鏡（Apochromatic objective）：復消色差物鏡的結構復雜，透鏡采用

了特種玻璃或熒石、氟石等材料制作而成，物鏡的外殼上標有“APO”字樣。這種物鏡不僅能校正紅、綠、藍天三色光的色差，而且在同一焦點平面上造象，達到消除“剩余色差“（又稱二級光譜）的效果，同時能較好地校正紅、藍二色光的球差。由于對各種象差的校正極為完善，比相應倍率的消色差物鏡有更大的數值孔徑，這樣不僅分辨率高、象質優(yōu)，而且也有更高的有效放大率。因此，復消然差物鏡的性能很高，適用于高級研究鏡檢和顯微照相之用。鏡檢時應與補嘗目鏡配合使用，否則圖象質量下隆。

• 半復消色差物鏡（Semi apochromatic objective）：半復消色差物鏡又名氟石物鏡

物鏡的外殼上常標有“FL”字樣。在結構上透鏡的數目比消色差物鏡多，比復消色差物鏡少；在成象質量上，遠較消色差物鏡為好，接近于復消色差物鏡，能校正紅、藍二色光的色差及球差。鏡檢時也應與補償目鏡配合使用。

• 平場物鏡（Plan objective）：平場物鏡是在物鏡透鏡系統中增加一塊半月形的厚

透鏡，以達到校正場曲的缺陷。平場物鏡的結構較為復雜，尤以高倍平場物鏡更為復雜。平場物鏡的視場平坦、視場較大， 且工作距離也相應地有所增長。因此，更適用于鏡檢和顯微照相之用。

   平場物鏡有：平場消色差物鏡在鏡頭的外殼上標有Plan Ach：平場復消色差物鏡在鏡頭外殼上標有Plan APO以及平場半復消色差物鏡，更為高級的為超平場物鏡和超平場復消色差物鏡。

• 特種物鏡：所謂“特種物鏡”是在上述物鏡的基礎上，專門為達到某些特定的

觀察效果而設計制造的。主要有以下幾種：

1、 帶校正環(huán)物鏡：在物鏡的中部裝有環(huán)狀的調節(jié)環(huán)，當轉動調節(jié)環(huán)時，可調節(jié)物鏡內透鏡組之間的距離，從而校正由蓋玻片厚度不標準所引起的復蓋差。調節(jié)環(huán)上的刻度可從0.11-0.23，在物鏡的外殼上也標刻有此數字，即表明可校正蓋玻片從0.11-0.23毫米厚度之間的誤差。標準蓋玻片的厚度為0.17毫米，鏡檢時應將刻度置于0.17的位置上，若蓋玻片的厚度不為0.17毫米，則可利用校正環(huán)予以校正，這種物鏡為40X高倍干燥系的高級物鏡，性能很高。在使用時要掌握校正環(huán)的應用方法，否則不能發(fā)揮其高性能。

2、虹彩光闌物鏡：在物鏡鏡筒內的上部裝有虹彩光闌，外方也有可旋轉的調節(jié)環(huán)，轉動時可調節(jié)光闌孔徑的大小。這種結構的物鏡是高級的油浸物鏡，它的作用是在暗場鏡檢時，往往由于某些大原因而使照明光線進入物鏡，使視場背景不夠黑暗，造成鏡檢質量的下降。這時調節(jié)光闌的大小，可使背景黑暗，被檢物體更加明亮，增強鏡檢的效果。另一作用是當縮小光闌時，物鏡的有效直徑隨之也在縮小，改變孔徑角，從而相應地起到降低數值孔徑而增大焦深的作用。

3、相襯物鏡：這種物鏡是物于相襯鏡檢術的物鏡，其特點是在物鏡的后焦點平面處裝有相板。

4、無應變物鏡：這種物鏡在透鏡組的裝配中克服了應力的存在，是專作透射式偏光鏡檢用的物鏡，能達到更佳的偏光鏡檢效果。在物鏡的外殼上常標刻有“PO”或“POL”字樣，以資識別。

5、無熒光物鏡：無熒光物鏡是于落射式熒光顯微鏡上的物鏡，這種物鏡即使受到很強的激勵光源也不發(fā)出熒光。因此，視場背景不發(fā)光，可得到清晰明亮的圖象。物鏡的外殼上常以“UVFL”字樣作為標志。

6、無罩物鏡：有些被檢物體，尤其是涂抹制片等，上面不能加用蓋玻片，這樣在鏡檢時應使用無罩物鏡，否則物鏡的外殼上常標刻NC，同時在蓋片厚度的位置上沒有0.17的字樣，而是標刻著“0”表示在鏡檢旱不用蓋玻片。

7、長工作距離物鏡：這種物鏡是倒置顯微鏡的物鏡，它是為了滿足組織培養(yǎng)、懸浮液等材料的鏡檢而設計制造的。由于這類被檢物體都是放置在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中，必須要求物鏡的工作距離長才能達到鏡檢的要求。