徠卡金相顯微鏡核心參數解析

大致上顯微鏡分為(wei) 三大類：實體(ti) 顯微鏡，金相顯微鏡，電子顯微鏡。實體(ti) 顯微鏡又叫體(ti) 視顯微鏡，通常用來材料研究的宏觀觀察，比如觀察產(chan) 品表麵的刮傷(shang) 劃痕等瑕疵，有拍照，景深合成，簡易測量等功能。金相顯微鏡由於(yu) 鏡頭解析度更高的原因，通常用在材料的微觀觀察與(yu) 研究方麵，比如金相學研究，汽車部件清潔度檢測與(yu) 分析，鑄件孔隙率檢測與(yu) 分析等方麵。電子顯微鏡更加偏向於(yu) 納米分子級別的研究。

數值孔徑(NA)

子午光線能進入或離開纖芯(光學係統或掛光學器件)的大圓錐的半頂角之正弦，乘以圓錐頂所在介質的折射率，數值孔徑是判斷物鏡性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指數。

數值孔徑又叫鏡口率，簡寫(xie) 為(wei) NA。它是由物體(ti) 與(yu) 物鏡間媒質的折射率(n)與(yu) 物鏡孔徑角的一半(θ\2)的正弦值的乘積，其大小由下式決(jue) 定：NA=n×sinθ/2。

數值孔徑簡寫(xie) NA(蔡司顯微鏡的數值孔徑簡寫(xie) CF)，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(即消位置色差的能力，蔡司公司的數值孔是代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要標誌。其數值的大小，分別標在物鏡和聚光鏡的外殼上。

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，辦法是增大介質率n值。基於(yu) 這一原理，就產(chan) 生了水浸係物鏡和油浸物鏡，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。

與(yu) 其他參數的關(guan) 係

數值孔徑是顯微鏡物鏡的重要參數，決(jue) 定了物鏡的分辨率。與(yu) 物鏡的放大倍數，工作距離，景深有直接關(guan) 係。

一般來說，它與(yu) 分辨率成正比，與(yu) 放大率成正比，焦深與(yu) 數值孔徑的平方成反比，NA值增大，視場寬度與(yu) 工作距離都會(hui) 相應的變小。

容易產(chan) 生的誤區

數值孔徑與(yu) 分辨率成正比，但這並不是說在選擇物鏡的時候一定要選擇數值孔徑(NA)大才是好，因為(wei) 物鏡還會(hui) 有很多其他重要參數，比如熒光透過率、工作距離等等，根據自己的實驗選擇。

焦深

焦深也叫景深，其定義(yi) 是：指使用顯微鏡觀察和拍攝樣品表麵時，從(cong) 對準焦點的位置開始，改變物鏡與(yu) 樣品表麵的距離時，對焦能夠保持清晰的範圍。肉眼的調整能力因人而異，所以焦深也會(hui) 出現因人而異的情況。現在常用的是與(yu) 實驗結果比較一致的Berek 公式。

齊焦距離

齊焦距離是指，對準焦點時的物鏡鏡體(ti) 定位麵到物體(ti) 表麵的距離。OLYMPUS UIS2/UIS光學係統物鏡的齊焦距離為(wei) 45 mm，ZEISS ICCS光學體(ti) 統、LEICA HC光學係統的齊焦距離也是45mm，NIKON CFI 60 光學係統的齊焦距離是60mm。

工作距離

工作距離也叫物距，即指物鏡前透鏡的表麵到被檢物體(ti) 之間的距離。

鏡檢時，被檢物體(ti) 應處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此，它與(yu) 焦距是兩(liang) 個(ge) 概念，平時習(xi) 慣所說的調焦，實際上是調節工作距離。在物鏡數值孔徑一定的情況下，工作距離短孔徑角則大。數值孔徑大的高倍物鏡，其工作距離小。

分辨率

分辨率是指在物體(ti) 表麵能夠分解的間隔。數值孔徑(NA)越大，分辨率越高。