生物顯微鏡--物鏡的矯正類型

物鏡除了它們的數(shù)值孔徑、放大倍數(shù)和漫擱系統(tǒng)而外，可以按物鏡對(duì)像差和色差的矯正程度分為消色差、半復(fù)消色差、復(fù)消色差、平面消色差和平面復(fù)消色差等五種物鏡。下面分別加以敘述：

1．消色差物鏡

生物顯微鏡這是用于一般觀察的zui普通類型的物鏡，它上面沒有特異的字母標(biāo)記。這種物鏡對(duì)于色差的矯正可以使兩種色彩（大多數(shù)在藍(lán)光的486nm和紅光的656nm處）的像點(diǎn)重合在—起。這種物鏡由消色差二重透鏡組成（圖3．4a），對(duì)于球面差的矯正只適用于一種色彩，常常在光譜的黃一綠部分，當(dāng)使用全波長的混合光時(shí)，會(huì)產(chǎn)生殘余像差，只有使用黃一綠色范圍的光時(shí)，這種殘余像差對(duì)眼睛來說會(huì)明顯地降低，并且球面差在這個(gè)波長范圍內(nèi)也是zui小的。但是在任何波長范圍內(nèi)使用這種物鏡都會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)程度的場(chǎng)曲率。

消色差物鏡用于觀察時(shí)色散現(xiàn)象是不明顯的，但是用于顯微照相時(shí)（不論是黑白照相還是彩色照相），色散現(xiàn)象常常使照相不能達(dá)到預(yù)期的效果，這是因?yàn)檎障嗳槟z對(duì)于不同的色彩比人的眼睛要敏感得多。

2．熒石物鏡（半復(fù)消色差物鏡）

在這種物鏡上大多數(shù)標(biāo)有“FL”或“Fluoritev字樣，它是由一種光學(xué)件能不同于玫璃的礦物質(zhì)--熒石（CaF2）所制成，它可以很好地矯正色差，并且對(duì)于球面差的矯正也比消色差物鏡好，因此這種物鏡經(jīng)常用于高倍觀察和顯微照相。但是熒石物鏡仍然顯示出一定程度的場(chǎng)曲率，不過這種場(chǎng)曲率在某種程度上可以用目鏡來補(bǔ)償。

3．復(fù)消色差物鏡

生物顯微鏡在這種物鏡上標(biāo)有“APO”字樣，它在紅、綠、藍(lán)三種色彩上對(duì)色差可以矯正。在這種物鏡中用三重透鏡代替了消色差物鏡的二重透鏡（圖3．4b），并在藍(lán)和綠兩種色彩上對(duì)球面差也可以矯正，因此這種物鏡特別適合于彩色顯微照相和精細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察。由于透鏡材料價(jià)格很高以及加工過程比較復(fù)雜，復(fù)消色差物鏡與消色差物鏡相比是非常昂貴的，它經(jīng)常包括一些熒石透鏡。熒石物鏡和復(fù)消色差物鏡可以與補(bǔ)償日鏡組合起來達(dá)到很好的光學(xué)效果，由于這兩種物鏡的高矯正程度，可以使它們比相同焦距的消色差物鏡具有更高的數(shù)值孔徑，因此可以達(dá)到更高的分辨力。

4．平面消色差物鏡

在這種物鏡上標(biāo)有“PL”或“PLAN”字樣，它除了具備消色差物鏡的性能外．zui大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于場(chǎng)曲率能夠進(jìn)行很好矯正，因此在許多對(duì)于色差的矯正并不是*重要的情況下，這是一種zui適用的現(xiàn)代類型的物鏡，它可以有效池用于廣視呀目鏡，而前面兩種類型的物鏡在同日鏡的結(jié)合中會(huì)受到場(chǎng)曲率的嚴(yán)重影響。

5．平面復(fù)消色差物鏡

生物顯微鏡在這種物鏡上標(biāo)有“PLANAPO”或“PLAPo”字樣，它是一種既可以對(duì)場(chǎng)曲率進(jìn)行矯正，而且在復(fù)消色差水平上可以對(duì)色差和球面差進(jìn)行矯正的透鏡復(fù)合體。這種物鏡在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了可能達(dá)到的限度，在能的這種透鏡中行時(shí)可包括高達(dá)8--15個(gè)由不同材料制成的單個(gè)透鏡，因此這種物鏡的價(jià)格是非常昂貴的，在圖3．4c中可以看到達(dá)種復(fù)消色差物鏡典型的三重透鏡結(jié)構(gòu)。雖然這種物鏡在用于觀察和照相時(shí)像的質(zhì)量可以勝過上述其他物鏡，但是同平面消色差比較保的差別只是很輕微的，很難證明它比平面消色差物鏡有更高的使用價(jià)值，而且在不正確的照明調(diào)節(jié)中這種輕微的差別也會(huì)喪失殆盡。

在使用包括乎面消色差的非單一物鏡時(shí)，可以達(dá)到像差的較好的矯正。但是一些殘存的保差總是存在的，而在某些情況下，這種像差可以通過目鏡來加以補(bǔ)償，況且一定程度的場(chǎng)曲率在顯微鏡的觀察中并不一定是非常有害的，觀察時(shí)往往并不需要一眼就看清全部視野。在很多情況下選擇合適的目鏡和濾光片可以補(bǔ)償物鏡的不足，但是照明的不良調(diào)節(jié)，可以使昂貴的高矯正程度物鏡的效果*喪失。

綜上所述，在恰當(dāng)?shù)剡x擇物鏡時(shí)必須考慮到消色差、平面消色差和平面復(fù)消色差物鏡在效果上不大的差別以及在價(jià)格上的大約1：2：4的關(guān)系。稍色差物鏡適合于對(duì)分辨力要求不是太高，井在光譜中部范圍內(nèi)酌一般性觀察工作；平面消色差物鏡適用于黑白照相和使用黃色濾光片的低放大倍數(shù)的觀察；焚石物鏡適用于彩色顯微照相，特別是當(dāng)對(duì)在視場(chǎng)中央標(biāo)本的像差和分辨力要求高，而視場(chǎng)外周標(biāo)本不太重要的情況下；平面復(fù)消色差物鏡適用于高孔徑或在光譜兩端的顯微照相（特別是彩色照相）和觀察工作。

在表4中列出了不同矯正程度物鏡的放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑、焦距和自由工作距離等常用數(shù)值，可供使用時(shí)參考。

備注：生物顯微鏡--物鏡的矯正類型文章屬中儀光科不得轉(zhuǎn)載復(fù)制http://www.cnnoptics.com/