光學(xué)設(shè)計(jì)第16章顯微鏡物鏡設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-22 02:06本頁(yè)面
【正文】 孔徑在左右，對(duì)應(yīng)的相對(duì)孔徑大約為左右。圖16－16是一種折反射式物鏡，倍率，可以在紫外波段范圍內(nèi)工作。如圖16－14是一種典型的反射式物鏡，倍率，可以在紫外到紅外波段范圍內(nèi)工作。反射和折反射物鏡的缺點(diǎn)是存在中心欄光，入射光瞳為環(huán)形，使得物鏡對(duì)于低對(duì)比度物體的分辨率下降。而對(duì)折射物鏡，由于能透過(guò)紅外和紫外的光學(xué)材料很少，難于設(shè)計(jì)出性能良好的物鏡。 圖16－10 民主德國(guó)蔡司平像場(chǎng)復(fù)消色差物鏡 圖16－11 聯(lián)邦德國(guó)萊茨平像場(chǎng)復(fù)消色差物鏡 圖16－12 蘇聯(lián)平像場(chǎng)復(fù)消色差物鏡 圖16－13 日本平像場(chǎng)復(fù)消色差物鏡五 反射和折反射物鏡反射和折反射顯微鏡物鏡比折射式物鏡有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是容易得到長(zhǎng)的工作距離，可以有比焦距大幾倍的工作距離；另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有比較寬的消色差譜線(xiàn)范圍，并可在光譜的紅外和紫外區(qū)工作。圖16－12為蘇聯(lián)平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡系列的光學(xué)結(jié)構(gòu)。如圖16－10所示為民主德國(guó)蔡司的超廣視野平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。對(duì)波長(zhǎng)從到光譜區(qū)域的像差校正。目前，由于氟冕玻璃等的問(wèn)世，它有取代螢石（氟化鈣）的趨勢(shì)。 圖16－7 復(fù)消色差物鏡 圖16－8 民主德國(guó)的CF物鏡 圖16－9 平像場(chǎng)物鏡四 平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡在高級(jí)研究用顯微鏡中，既要求有較大的視場(chǎng)，又要求有優(yōu)良的像質(zhì)，平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡就是為了滿(mǎn)足以上要求發(fā)展起來(lái)的。由于顯微鏡物鏡孔徑角很大，再加上平像場(chǎng)要求，使得平像場(chǎng)物鏡的結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜。校正場(chǎng)曲的方法主要是在靠近物面和像面的地方加入負(fù)光焦度，可以產(chǎn)生負(fù)的匹茲萬(wàn)和而對(duì)偏角影響不大。對(duì)于要求有較大的清晰視場(chǎng)的情況，如顯微照相，就要求校正物鏡的場(chǎng)曲和像散，主要校正匹茲萬(wàn)和。三 平像場(chǎng)物鏡前面講的所有物鏡都沒(méi)有校正場(chǎng)曲。近年，國(guó)際上出現(xiàn)了一種消倍率色差的所謂物鏡。它們結(jié)構(gòu)同樣比較復(fù)雜。如圖16－7為不同倍率和數(shù)值孔徑的復(fù)消色差物鏡的結(jié)構(gòu)，圖中劃斜線(xiàn)的透鏡就是由螢石做成的。在顯微鏡物鏡中校正二級(jí)光譜色差通常采用特殊的光學(xué)材料，早期的復(fù)消色差物鏡中都采用螢石（氟化鈣）（），它與一般重冕牌玻璃有相同的部分相對(duì)色散，同時(shí)具有足夠的色散差和折射率差。 圖16－6 阿貝油浸物鏡二 復(fù)消色差物鏡在一般的消色差顯微鏡物鏡中，物鏡的二級(jí)光譜色差隨著倍率和數(shù)值孔徑的提高越來(lái)越嚴(yán)重，因此在高倍的消色差顯微鏡物鏡中二級(jí)光譜往往成為影響成像質(zhì)量的主要因素，因?yàn)槎?jí)光譜對(duì)應(yīng)的幾何像差數(shù)值近似與物鏡的焦距成正比，隨著物鏡倍率的增加，表面上二級(jí)光譜色差隨著焦距的縮短而減小，但是一定的幾何像差數(shù)值對(duì)應(yīng)的波像差近似與數(shù)值孔徑的平方成比例，因此總起來(lái)，隨著倍率和數(shù)值孔徑的提高，二級(jí)光譜色差所對(duì)應(yīng)的波像差增大。蓋玻片與前片之間充滿(mǎn)油液，通常用杉木油，其折射率。這種顯微鏡物鏡的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖16－6所示，稱(chēng)為阿貝浸液物鏡。普通顯微鏡，物點(diǎn)位于空氣中，其數(shù)值孔徑不可能大于1。4 浸液物鏡顯微鏡物鏡的分辨率決定于其數(shù)值孔徑。第二個(gè)透鏡也是由一個(gè)齊名面和一個(gè)平面構(gòu)成的，它的第一面產(chǎn)生的少量球差和慧差，以及兩個(gè)透鏡的色差，由后面的兩個(gè)雙膠合透鏡組進(jìn)行補(bǔ)償。 圖16－5 阿米西物鏡中等暈透鏡的作用在圖16－4（a）中，前片透鏡是由一個(gè)齊名面和一個(gè)平面構(gòu)成的，齊名面不產(chǎn)生球差和慧差，如果把物平面與前片的第一面（平面）重合，也不產(chǎn)生球差和慧差，但為了工作方便，實(shí)際物鏡與物平面之間需要留有一定的間隙，這樣，透鏡的第一面就將產(chǎn)生少量的球差和慧差，它們可以由后面的兩個(gè)雙膠合透鏡組進(jìn)行補(bǔ)償，前片的色差也同樣需要后面的兩個(gè)雙膠合透鏡組進(jìn)行補(bǔ)償。 圖16－4 阿米西物鏡利用這種半球形透鏡可以增大數(shù)值孔徑。它們可以看作是在李斯特物鏡的基礎(chǔ)上，加上一個(gè)或兩個(gè)由無(wú)球差、無(wú)慧差的單會(huì)聚透鏡而構(gòu)成。如果玻璃選擇的恰當(dāng)，總可以找出前、后雙膠合透鏡相互補(bǔ)償?shù)慕?。在前、后雙膠合透鏡分別校正色差的條件下，對(duì)前、后雙膠合透鏡選幾種彎曲，求出球差、慧差值，作出前、后雙膠合透鏡各自的球差、慧差隨彎曲而改變的曲線(xiàn)。這種物鏡可以應(yīng)用“薄透鏡系統(tǒng)初級(jí)像差理論”，象求解望遠(yuǎn)鏡物鏡那樣用解析法求出其結(jié)構(gòu)。對(duì)于球差和慧差也可以各自單獨(dú)校正，但那樣，每個(gè)雙膠合透鏡組在校正了球差、慧差之后，一般總要留有一定量的負(fù)像散，再加上系統(tǒng)的不可避免的場(chǎng)曲，使得像面彎曲加重。如果每個(gè)雙膠合透鏡分別校正軸向色
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1