光學顯微鏡的重要光學技術參數

　　在鏡檢時，人們(men) 總是希望能清晰而明亮的理想圖象，這就需要光學顯微鏡的各項光學技術參數達到一定的標準，並且要求在使用時，必須根據鏡檢的目的和實際情況來協調各參數的關(guan) 係。隻有這樣，才能充分發揮顯微鏡應有的性能，得到滿意的鏡檢效果。

　　醫用光學顯微鏡的光學技術參數包括：數值孔徑、分辨率、放大率、焦深、視場寬度、覆蓋差、工作距離等等。這些參數並不都是越高越好，它們(men) 之間是相互聯係又相互製約的，在使用時，應根據鏡檢的目的和實際情況來協調參數間的關(guan) 係，但應以保證分辨率為(wei) 準。

　　1. 數值孔徑

　　數值孔徑簡寫(xie) NA，數值孔徑是物鏡和聚光鏡的主要技術參數，是判斷兩(liang) 者(尤其對物鏡而言)性能高低的重要標誌。其數值的大小，分別標刻在物鏡和聚光鏡的外殼上。

　　數值孔徑(NA)是物鏡前透鏡與(yu) 被檢物體(ti) 之間介質的折射率(n)和孔徑角(u)半數的正弦之乘積。用公式表示如下：NA=nsinu/2

　　孔徑角又稱"鏡口角"，是物鏡光軸上的物體(ti) 點與(yu) 物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度。孔徑角越大，進入物鏡的光通亮就越大，它與(yu) 物鏡的有效直徑成正比，與(yu) 焦點的距離成反比。

　　顯微鏡觀察時，若想增大NA值，孔徑角是無法增大的，辦法是增大介質的折射率n值。基於(yu) 這一原理，就產(chan) 生了水浸物鏡和油浸物鏡，因介質的折射率n值大於(yu) 1，NA值就能大於(yu) 1。

　　數值孔徑最大值為(wei) 1.4，這個(ge) 數值在理論上和技術上都達到了極限。目前，有用折射率高的溴萘作介質，溴萘的折射率為(wei) 1.66,所以NA值可大於(yu) 1.4。

　　這裏必須指出，為(wei) 了充分發揮物鏡數值孔徑的作用，在觀察時，聚光鏡的NA值應等於(yu) 或略大於(yu) 物鏡的NA值。

　　數值孔徑與(yu) 其他技術參數有著密切的關(guan) 係，它幾乎決(jue) 定和影響著其他各項技術參數。它與(yu) 分辨率成正比，與(yu) 放大率成正比，與(yu) 焦深成反比，NA值增大，視場寬度與(yu) 工作距離都會(hui) 相應地變小。

　　2. 分辨率

　　顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區分的兩(liang) 個(ge) 物點的最小間距，又稱"鑒別率"。其計算公式是σ=λ/NA

　　式中σ為(wei) 最小分辨距離;λ為(wei) 光線的波長;NA為(wei) 物鏡的數值孔徑。可見物鏡的分辨率是由物鏡的NA值與(yu) 照明光源的波長兩(liang) 個(ge) 因素決(jue) 定。NA值越大，照明光線波長越短，則σ值越小，分辨率就越高。

　　要提高分辨率，即減小σ值，可采取以下措施

　　(1) 降低波長λ值，使用短波長光源。

　　(2) 增大介質n值以提高NA值(NA=nsinu/2)。

　　(3) 增大孔徑角u值以提高NA值。

　　(4) 增加明暗反差。

　　3. 放大率和有效放大率

　　由於(yu) 經過物鏡和目鏡的兩(liang) 次放大，所以顯微鏡總的放大率Γ應該是物鏡放大率β和目鏡放大率Γ1的乘積：　　Γ=βΓ1

　　顯然，和放大鏡相比，顯微鏡可以具有高得多的放大率，並且通過調換不同放大率的物鏡和目鏡，能夠方便地改變顯微鏡的放大率。

　　放大率也是顯微鏡的重要參數，但也不能盲目相信放大率越高越好。顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率。

　　分辨率和放大倍率是兩(liang) 個(ge) 不同的但又互有聯係的概念。有關(guan) 係式：500NA<Γ<1000NA

　　當選用的光學顯微鏡物鏡數值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分清物體(ti) 的微細結構，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也隻能是一個(ge) 輪廓雖大但細節不清的圖像，稱為(wei) 無效放大倍率。反之如果分辨率已滿足要求而放大倍率不足，則顯微鏡雖已具備分辨的能力，但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見。所以為(wei) 了充分發揮顯微鏡的分辨能力，應使數值孔徑與(yu) 顯微鏡總放大倍率合理匹配。