读懂显微镜物镜(上)

2019-09-02 16:01:56 普赫 720

作为光学显微镜的用户,我们已经认识到,不管是一台基础显微镜还是一套大显微镜系统,内部的光学系统是它最核心的部分,尤其以显微物镜最为重要。今天我们来深入认识一下物镜。

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显微物镜有很多类型,应用场景也各有不同,包括了常见的生命科学及生物医学等领域。下面我们来看一颗典型的显微物镜以及物镜上的标识,如下图。物镜上标注有生产厂家名称(OLYMPUS)、平场校正(Plan)、复消色差校正(Apo)、放大倍数(60X)、数值孔径(1.40)、物镜观察时使用的浸泡介质(Oil)、特殊光学属性(DIC)、无限远光学校正物镜类型(∞)、适用玻片厚度(0.17mm)、物镜工作距离(0.21mm)。

显微物镜上的颜色标识。上图的物镜上还有一些颜色,便于我们读懂物镜的属性,比如这颗物镜上有个蓝色的环,是代表物镜放大倍数60倍或63倍。假如是一颗4倍物镜,那么相同位置的标识环就应该是红色的;如是10倍物镜则是黄色的。物镜上文字(Plan Apo 60x/1.4 Oil)的字体颜色也代表了一定的意义,比如普通物镜的字体颜色是黑色的,而相差物镜的字体颜色是绿色(像物镜LUCPLFLN20XPH,其中最后两个字母PH代表Phase Contrast),偏光或微分干涉专用物镜的字体颜色则是红色的。

生命科学研究中常用到的高级别显微物镜,一般都是消色差、半复消色差甚至是复消色差。如何读懂自己的物镜是哪种消色差级别的,可以参考以下表格。Achromat即消色差级别是针对蓝色和红色等宽光谱做了色差校正;Fluorite即半复消色差级别是针对蓝色、绿色和红色等全可见光谱做了色差校正;Apochromat及复消色差基本是针对深蓝、蓝色、绿色和红色等光谱都做了色差校正。

下图解释了几种不同级别物镜的内部结构,从左至右分别为复消色差级、半复消色差级、消色差级,可以看出为了达到不同消色差级别而增加的复杂光学结构。

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