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奥林巴斯显微镜的浸油和折射率

2014-04-12  发布者:admin 

 成像介质的折射率是决定的显微镜物镜的工作数值孔径的关键。 当物镜被设计为与浸没介质如油,甘油,或前透镜和样品盖玻璃之间的水运转中的数值孔径的显着增加是观察。

这个教程探讨改变在成像介质的折射率如何影响光线如何通过物镜,它具有65度的任意的固定孔径角捕获。操作教程,使用鼠标光标移动到翻译的折射率滑块,调整成像介质的有效折射率(n)中的对象空间。 12假想光线从试样放出穿过盖玻璃,但只有四个最低的折射率(n)的值在被折射到物镜。 其他八个光线通过物镜前透镜外壳,折射到周围的物镜空气或停止,或反射回玻璃盖。 这些光线,不利于形成图像。 作为成像介质的折射率值增加通过移动滑块向右,先后更多的光线能折射进入物镜前透镜,直到在最高的n值 ,所有12个光线进入的物镜。

一种在确定物镜的分辨率的最重要的因素之一是孔径角,其具有约72°的实际的上限(为0.95的正弦值)。 当与折射率相结合,在产品上

N(SIN(θ))

被称为数值孔径(简称NA),并提供了分辨率为任何特定物镜的方便的指标。 数值孔径通常是最重要的设计标准(放大倍数比其他)选择一个显微镜物镜时要考虑的。 值的范围从0.1非常低倍物镜(倍到4倍),以高达1.6利用专门的浸泡油高性能的物镜。 由于数值孔径值增加了一系列相同的放大倍率的物镜,我们一般观察一个更大的集光能力,提高分辨率。

物镜的数值孔径可以显着地增加了设计要与浸没介质,诸如油,甘油,水或所用的物镜。 通过使用液浸介质具有类似于玻璃盖玻片,图像劣化由于玻璃盖被几乎消除,由此宽倾角光线不再发生折射,并且更容易被抓住物镜厚度变化的折射率。 典型的浸油具有1.51和类似的玻璃盖玻片上的分散体的折射率。 光线穿过样品遇到盖玻片和浸油之间的均匀介质中,并且不被折射,当他们进入透镜,但只有当他们离开它的上表面上。 因此,如果样本被放置在所述第一物镜的等光程点,成像的透镜系统的这一部分是完全自由的球面像差。

一个实用的油浸物镜一般设计包括半球状的前透镜元件,接着是正弯月形透镜和一个双合透镜组。 呈现在图1中是在第一次两个透镜元件发生在一个典型的复消色差油浸物镜等光程折射。 试样夹在P点,该半球状透镜元件的等光程点的显微镜载玻片和盖玻璃之间。 折射的半球状透镜的后部的光线会继续从点P(1),这也是曲率中心为弯月形透镜的第一表面。 折射光线进入的凹凸透镜沿其第一表面的半径和体验不折射在该表面上。 在弯月形透镜的后表面上,光线被aplanatically折射,因此它们出现从点P到发散(2)。 光线在后续的透镜组的表面折射的物镜完成光线从点P始发的收敛,从而形成所述中间图像。

正确设计的油浸物镜镜片也正确了由前两个透镜元件介绍,同时引入球面像差的最低金额色差缺陷。 事实上,光锥中的球面像差的控制进入第一透镜元件助剂前部分会聚。 但应注意的是,采用一种油浸物镜而不盖玻片和第一透镜元件产生有缺陷的图像之间的应用的油。 这是由于发生在所述前透镜,它引入了球面象差,可以不通过物镜内后续的透镜组件被校正的表面折射。

油浸物镜的优势,如果错了浸渍液是利用受到严重损害。 显微镜制造商生产的物镜有严格的公差,以折射率和色散,这需要在液体放在玻璃盖和物镜前透镜之间的匹配值。 明智的做法是只采用石油旨在通过客观的制造商,并不能混用浸油生产商之间,以避免不愉快的文物,如结晶或相分离。

使用水和/或甘油作为成像介质的物镜也可用​​于与活细胞在培养或浸没在生理食盐溶液中的组织切片的应用程序。 平场复消色差透镜水浸泡镜片都配备了修正衣领和数值孔径可达1.2,比油浸同行略显不足。 这些物镜使得显微镜聚焦,通过高达200微米水介质,并仍然保留优异的光学矫正。 不足之处是高数值孔径的水浸泡镜片往往花费数千美元,图像仍然会降低,当物镜是通过折射光的组织或细胞的部分重点深入。