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，可以按物鏡對像差和色差的矯正程度分為消色差、半復消色差、復消色差、平面消色差和平面復消色差等五種物鏡。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記。這種物鏡對于色差的矯正可以使兩種色彩（大多數(shù)在藍光的486nm和紅光的656nm處）的像點重合在—起。這種物鏡由消色差二重透鏡組成（圖3．4a），對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，當使用全波長的混合光時，會產(chǎn)生殘余像差，只有使用黃一綠色范圍的光時，這種殘余像差對眼睛來說會明顯地降低，并且球面差在這個波長范圍內(nèi)也是zui小的。但是在任何波長范圍內(nèi)使用這種物鏡都會產(chǎn)生相當程度的場曲率。

消色差物鏡用于觀察時色散現(xiàn)象是不明顯的，但是用于顯微照相時（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到預期的效果，這是因為照相乳膠對于不同的色彩比人的眼睛要敏感得多。

2．熒石物鏡（半復消色差物鏡）

在這種物鏡上大多數(shù)標有“FL”或“Fluoritev字樣，它是由一種光學件能不同于玫璃的礦物質--熒石（CaF2）所制成，它可以很好地矯正色差，并且對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曲率，不過這種場曲率在某種程度上可以用目鏡來補償。

3．復消色差物鏡

生物顯微鏡在這種物鏡上標有“APO”字樣，它在紅、綠、藍三種色彩上對色差可以矯正。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），并在藍和綠兩種色彩上對球面差也可以矯正，因此這種物鏡特別適合于彩色顯微照相和精細結構的觀察。由于透鏡材料價格很高以及加工過程比較復雜，復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。熒石物鏡和復消色差物鏡可以與補償日鏡組合起來達到很好的光學效果，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，因此可以達到更高的分辨力。

4．平面消色差物鏡

在這種物鏡上標有“PL”或“PLAN”字樣，它除了具備消色差物鏡的性能外．zui大的優(yōu)點是對于場曲率能夠進行很好矯正，因此在許多對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合中會受到場曲率的嚴重影響。

5．平面復消色差物鏡

生物顯微鏡在這種物鏡上標有“PLANAPO”或“PLAPo”字樣，它是一種既可以對場曲率進行矯正，而且在復消色差水平上可以對色差和球面差進行矯正的透鏡復合體。這種物鏡在技術上已經(jīng)達到了可能達到的限度，在能的這種透鏡中行時可包括高達8--15個由不同材料制成的單個透鏡，因此這種物鏡的價格是非常昂貴的，在圖3．4c中可以看到達種復消色差物鏡典型的三重透鏡結構。雖然這種物鏡在用于觀察和照相時像的質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值，而且在不正確的照明調(diào)節(jié)中這種輕微的差別也會喪失殆盡。

在使用包括乎面消色差的非單一物鏡時，可以達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償，況且一定程度的場曲率在顯微鏡的觀察中并不一定是非常有害的，觀察時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?shù)剡x擇物鏡時必須考慮到消色差、平面消色差和平面復消色差物鏡在效果上不大的差別以及在價格上的大約1：2：4的關系。稍色差物鏡適合于對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，特別是當對在視場中央標本的像差和分辨力要求高，而視場外周標本不太重要的情況下；平面復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，可供使用時參考。

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