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徠卡課堂 | 光學金相顯微鏡的基本組件-物鏡篇(下)

更新時間:2023-12-09      點擊次數:267

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

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消(xiao)色(se)(se)差物(wu)鏡這(zhe)是一(yi)種(zhong)常(chang)見(jian)物(wu)鏡,是由若干組(zu)曲(qu)率半徑(jing)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)一(yi)正一(yi)負膠合(he)透鏡組(zu)成,只(zhi)能(neng)矯正光(guang)譜(pu)線中(zhong)(zhong)紅光(guang)和藍光(guang)的(de)(de)軸(zhou)向色(se)(se)差,同(tong)時校正了(le)軸(zhou)上(shang)點球差和近軸(zhou)點彗差。這(zhe)種(zhong)物(wu)鏡不(bu)(bu)能(neng)消(xiao)除二(er)級光(guang)譜(pu),并且(qie)象(xiang)場(chang)彎曲(qu)很(hen)大,換(huan)言之,只(zhi)能(neng)得到視場(chang)中(zhong)(zhong)間范圍清晰的(de)(de)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


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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


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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


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因為顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)首先(xian)是(shi)用于人眼(yan)觀察的(de),所以(yi)目前所有的(de)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)物(wu)鏡(jing)都(dou)是(shi)消色(se)(se)差(cha)的(de)。但由于目前絕大多數(shu)的(de)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)都(dou)要帶有照相功(gong)能,對經過物(wu)鏡(jing)后所成像的(de)像場(chang)平(ping)整(zheng)度要求較高,僅僅消色(se)(se)差(cha)是(shi)不夠的(de),故在國際上常用的(de)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)中,除少數(shu)僅用于人眼(yan)觀察的(de)立體(ti)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)外,基本上都(dou)是(shi)采用平(ping)場(chang)物(wu)鏡(jing),但在一些低端顯(xian)(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)上,還有部分非(fei)平(ping)場(chang)的(de)消色(se)(se)差(cha)物(wu)鏡(jing)。

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由于(yu)消(xiao)色(se)差物鏡存(cun)在的(de)場曲帶來(lai)像(xiang)面彎曲,在觀察試(shi)樣時,視場中間成(cheng)像(xiang)清晰,但邊緣模糊,僅僅為了(le)觀察,使用(yong)者(zhe)(zhe)尚可(ke)接受(shou),首先看(kan)清中間成(cheng)像(xiang),隨后把邊緣移至中間進行觀察,即可(ke)了(le)解到(dao)全部圖像(xiang),但是這給使用(yong)者(zhe)(zhe)的(de)照相記錄帶來(lai)不便(bian)。而(er)設計的(de)像(xiang)面平坦的(de)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(yin)而成本高,價格上升。


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平場(chang)消色(se)差物鏡(jing)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(yin)此(ci)整(zheng)個(ge)視(shi)場(chang)(chang)都能清晰,克服了消(xiao)色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)物(wu)鏡(jing)視(shi)場(chang)(chang)清晰度不(bu)(bu)均勻的現象,但仍存在剩余色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha),即二級(ji)光譜(pu)未消(xiao)除。必須(xu)指出,平場(chang)(chang)消(xiao)色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)如(ru)果(guo)其垂軸(zhou)色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)在1%以(yi)下(xia)時,可(ke)以(yi)不(bu)(bu)用(yong)色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)過正的補償目鏡(jing)與(yu)它(ta)配合使用(yong),如(ru)果(guo)垂軸(zhou)色(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)在2.5%以(yi)下(xia),又大于1%時,則(ze)應與(yu)平場(chang)(chang)補償鏡(jing)的配合使用(yong)。

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平場復(fu)消色(se)差(cha)(cha)物鏡(jing)對二級光譜(pu)雖然(ran)有進一步的(de)校正,但(dan)對垂(chui)軸(zhou)色(se)差(cha)(cha)仍校正不(bu)足,象面彎(wan)曲與(yu)一般消色(se)差(cha)(cha)物鏡(jing)沒有根本(ben)上的(de)改(gai)善(shan)。平場復(fu)消色(se)差(cha)(cha)物鏡(jing)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(wei)鏡(jing)物鏡(jing)的最佳(jia)形式(shi),整(zheng)個視(shi)場(chang)平坦、清晰,觀察舒(shu)適。

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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。


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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


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現(xian)在,一般物(wu)鏡(jing)都是(shi)平場物(wu)鏡(jing),故都有PLAN或者PL的標(biao)記;半(ban)復消色(se)差(cha)物(wu)鏡(jing)標(biao)記FLUOTAR或者FL;復消色(se)差(cha)物(wu)鏡(jing)標(biao)記為APO


∞ = infinity correction 無限遠校(xiao)正


_/0  = coverglass correction (0.17), corr.(0-2) 蓋波片修(xiu)正

A= ICR prism position (B, D, E)  微分干涉棱(leng)鏡位置

PL APO= optical quality (Hi Plan, N Plan, Plan Fluotar, Plan Apo)光學(xue)性(xing)質

L or H= Long Distance, Heating stage 長工作距離, 高溫臺

50x= Magnification 放(fang)大率

0.90= numerical aperture 數值孔徑

BD= brightfield/darkfield 明場(chang)/暗場(chang)

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(ju)有關規定,常用物鏡外殼表面(mian)顏色(se)圈表示,如用紅、黃、綠(lv)、藍、深藍、白分(fen)別標識(shi)5×、10×、20×、50×、63×、100×的(de)物鏡


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