聚光鏡性能是在明視場中起到集光作用,對物鏡的分辨率、襯度、焦深、亮度等影響很大,因此正確使用聚光鏡能使上述幾個參數(shù)發(fā)揮很好作用。
聚光鏡的分類:
① 凹面反射鏡
當(dāng)使用小數(shù)值孔徑時,對于無窮遠的光線可用凹面反射鏡反射到物體上。
② 二片式和三片式聚光鏡(又稱阿貝式)
二片式聚光鏡是一種Z簡單的聚光鏡,只有二片透鏡組成,油浸時NA可達1.2。三片式聚光鏡在本質(zhì)上與二片式相同,為了提高數(shù)值孔徑,增加了一片透鏡,油浸時NA可達1.3。
二片式或三片式聚光鏡都不消球差和色差,由于結(jié)構(gòu)簡單,所以應(yīng)用也比較廣泛。
③ 消色差聚光鏡此種聚光鏡消除色差及部分球差。
④ 非球面聚光鏡
在聚光鏡系統(tǒng)中,用非球面聚光鏡來消除球差,一般用于比較好的顯微鏡中,如實驗室顯微鏡。
⑤消色差、消球差聚光鏡
這一種聚光鏡是將上述二種聚光鏡的優(yōu)點合并而成,一般用于高級研究用顯微鏡中。
聚光鏡的NA:
聚光鏡的數(shù)值孔徑的改變是利用其可變光闌來控制的。當(dāng)用高倍物鏡時,可變光闌增大。用低倍物鏡時,可變光闌縮小。
根據(jù)理論推導(dǎo)顯微鏡的有效數(shù)值孔徑按下式計算:
有效數(shù)值孔徑=(聚光鏡數(shù)值孔徑+物鏡數(shù)值孔徑)+2 在理想情況下:
當(dāng)聚光鏡NA=物鏡NA時,則有效NA達到Z大。
聚光鏡NA>物鏡NA:分辨率大,亮度亮,襯度差,焦深小。
聚光鏡NA<物鏡NA:分辨率小,亮度暗,襯度好,焦深大。
在一般情況下,聚光鏡NA應(yīng)略小于物鏡NA。理論上聚光鏡NA=0.9物鏡NA時為Z佳。但由于裝校和制造等各方面的影響,要達到上述情況是比較困難的,因此在實際使用時為:
聚光鏡NA=2/3物鏡NA
孔徑光闌、視場光闌
孔徑光闌:控制照明亮度的光闌。
視場光闌:控制視場大小的光闌。