顯微鏡口徑和分辨率-用與玻璃相近的折射率介質(zhì)
介質(zhì)的折射率(n)是影響數(shù)值口徑的另一個(gè)因素,各種介質(zhì)的折射率
空氣的折射率是1, μ的角度即使大到180°(實(shí)際上這是不可能的,因?yàn)檫@時(shí)物鏡的鏡
頭已經(jīng)碰到觀察的標(biāo)本),sin μ/2的值仍然是1。因此,以空氣作介質(zhì)的物鏡,數(shù)值口徑是
不可能大于1的。由于空氣和
光學(xué)玻璃的折射率的差異(光學(xué)玻璃的折射率是1.50左右).
一部分光被喪失,不能完全進(jìn)入物鏡,實(shí)際上就降低了數(shù)值口徑和相應(yīng)的分辨率。為了提
高數(shù)值口徑和分辨率,就必須用與玻璃相近的折射率較高的介質(zhì)。因此,如用香柏油等作
介質(zhì)的油浸鏡,在其他條件配合下,數(shù)值口徑可以達(dá)到1.4,分辨力可達(dá)到0. 2μm
聚光鏡和虹彩光圈物鏡下的聚光鏡對(duì)提高物鏡的分辨率是很重要的。簡(jiǎn)易顯微鏡
沒(méi)有聚光鏡,它得用凹面反光鏡,形成一定角度的錐形光往照射標(biāo)本和物鏡,一般只能形
成64。左右的錐形光柱。因此.即使物鏡上所標(biāo)志的數(shù)值口徑較大,最大數(shù)值口徑的值也不
能超過(guò)0.6(數(shù)值口徑=1 Xsin32°=0. 6)。為了提高物鏡的數(shù)值口徑,就必須加大錐形光
柱的角度,這就是聚光鏡的作用。
聚光鏡是由兩個(gè)或幾個(gè)透鏡組成.它可以使光線從正面和斜面照射標(biāo)本然后進(jìn)入物鏡,
形成一個(gè)大角度的錐形光柱。例如,用上面提到的同樣物鏡,如果加用聚光鏡將光柱的角
度加大到96°,數(shù)值口徑就可以達(dá)到0.8(數(shù)值口徑=1 Xsin48°=0. 8);使用合理設(shè)計(jì)的大
角度聚光鏡,可以使物鏡的分辨率增加1倍。根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用,聚光鏡實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大的
物鏡,它的數(shù)值口徑很大。常用的阿貝聚光鏡,它的數(shù)值口徑是1. 25。有的聚光鏡它的值
可以達(dá)到1.4。聚光鏡的使用也有折射率差異的問(wèn)題。由于聚光鏡和載玻片之間有空氣,
聚光鏡的數(shù)值口徑也不可能大于1,必須在聚光鏡和載玻片之間也加香柏油,才能將數(shù)值口徑
提高到1.0以上。在使用油浸鏡的時(shí)候,一般只在載玻片和物鏡之間加香柏油,為了進(jìn)一
步提高分辨率,就要在聚光鏡和載玻片之間也加香柏油。方法是先在聚光鏡上滴香柏油,放
上觀察的載玻片,載玻片再加香柏油,然后用油浸鏡檢視。