淺聊顯微鏡——物鏡的數值孔徑
2020-12-06 健康界說到顯微鏡部件，大家首先想起的估計是物鏡和目鏡。這兩個部件在顯微鏡成像的過程中起著關鍵作用，顯微鏡對樣品的放大以及觀察到樣品的清晰度都是由物鏡和目鏡決定。現代科研的顯微鏡中，目鏡的結構簡單，作為人眼觀察時二次放大的部件，相較於目鏡，物鏡的作用是更為關鍵的。
物鏡決定了顯微鏡的解析度。顯微鏡的解析度為能被顯微鏡清晰區分的兩個物點的最小間距，又稱「鑑別率」。 其計算公式是
σ=λ/NA
式中σ為最小分辨距離；λ為光線的波長；NA為物鏡的數值孔徑。
數值孔徑
數值孔徑（NA）這個名詞大家都不陌生了，也叫鏡口率，也就是物鏡採集樣品光多少的一個參數，物鏡的NA值越大表示此物鏡採集樣品的光越多（下圖可以看出），從而看越清楚。並且從上述公式中可以看出NA越大，最小分辨距離越小，從而解析度越高。從而，各大廠商都想增大物鏡的NA值，製造出高解析度的物鏡。
數值孔徑
那麼，NA值可以通過什麼方式提高呢？這時候浸油物鏡就產生了，由於油的折射率比空氣高，讓物鏡與樣品之間的空隙用油充滿，從而通過油的光線可以更大程度的被收集傳送至物鏡中，從而提高NA值，達到高分率的效果。這時候大家可能會想，物鏡與樣品中的距離那麼大，怎麼用油充滿呀？沒關係，放大倍數高的物鏡的工作距離都很短，100倍物鏡的工作距離只有零點幾毫米至一毫米，這時候只用把載玻片上滴一滴油就可以充滿空隙了。
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顯微鏡系列-02如何判斷顯微鏡物鏡的優劣
二.顯微鏡物鏡的性質 ●物鏡的數值孔徑 顯微鏡物鏡的數值孔徑表徵物鏡的聚光能力，是物鏡的重要性質之一，增強物鏡的聚光能力可提高物鏡的鑑別率。 數值孔徑通常以符號「N.A.」表示(即Numerical Aperture)。根據理論的推導得出：N.A. -
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選購顯微鏡物鏡時需要注意的幾個技術參數
一、數值孔徑(NA)子午光線能進入或離開纖芯（光學系統或掛光學器件）的最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（解析度、焦深、亮度等）的重要指數。數值孔徑又叫鏡口率，簡寫為NA。 -
數值孔徑
在數值孔徑公式中，n 代表物鏡前端透鏡到標本之間介質的折射率，而 µ或 α指的是物鏡的孔徑半角。物鏡的數值孔徑能夠反映出物鏡在固定距離內收集光信號和分辨樣品精細細節的能力。成像光通過標本以一個倒置椎體形狀進入物鏡（圖1）。光錐的縱切面顯示了孔徑角，這個值是由物鏡的焦距決定的。 -
淺談顯微鏡——物鏡的球差與色差
上期我們聊到物鏡的數值孔徑，了解到數值孔徑的大小直接影響最終獲取的圖像解析度，為物鏡的重要參數。這只是一個點光源就出現這種效果，如果在顯微鏡成像中，複雜的顏色分布，多種顏色的組合，如果顏色依舊如此亂的呈現在視野中，我們可能都認不出所觀察的圖像是什麼了。 -
乾貨|顯微鏡物鏡的色差與球差
物鏡數值孔徑的大小會直接影響最終獲取的圖像解析度，為物鏡的重要參數。然而，在物鏡上我們會看到一些簡寫，如下圖所示： 那麼，這些英文簡寫表示什麼意思呢？可以看到，上圖物鏡上：plan。表示球差矯正的等級。有些小夥伴就會問道，什麼是球差？所謂球差，同一個平面的物體通過透鏡後，呈現的像不在同一平面上。 -
聊聊顯微物鏡的有關知識
不同廠商的物鏡是根據自己的顯微鏡設計的，因此只有用在自己的顯微鏡上才是標註的放大倍率。那如果把物鏡應用在其他顯微鏡或者自製顯微鏡上呢？4.數值孔徑：數值孔徑（Numerical Aperture，NA）是顯微物鏡的重要參數，是焦距與入瞳直徑的函數：顯微物鏡的光學解析度Resolution = λ/2n(sin(θ))，可將NA決定著顯微鏡的解析度，NA值越大，其解析度越高，NA中的n指的是工作介質的折射率，空氣中n=1，θ不超過90°，因此空氣介質中的NA最大不超過1，若想提升NA，可以更換介質，比如浸潤在油中 -
金相顯微鏡成像原理簡介
（3）象域彎曲：1）產生原因：垂直於光軸的平面，通過透鏡所形成的象，不是平面而是凹形的彎曲象面。稱象域彎曲。見圖4所示。2）校正辦法：象域彎曲的產生，是由於各種象差綜合作用的結果。數值孔徑大的物鏡，聚光能力強，即能吸收更多的光線，使圖象更加明顯，物鏡的數值孔徑NA可用公式表示為：NA=n·sin φ其中：n—是物鏡與樣品間介質的折射率φ—通過物鏡邊緣的光線與物鏡軸線所成角度，即孔徑半角。可見，數值孔徑的大小，與物鏡與樣品間介質n的大小有關，以及孔徑角的大小有關。見圖5所示。 -
顯微鏡的景深計算方法
>例：40.5um =（0.55um * 1）/0.1 + 1/(4*0.1)*14um (這裡取中間值14um)註：這裡以4x物鏡為例公式中：dtot：景深NA ：數值孔徑M>e一般是4um、5um、6um.24um） 顯微鏡的景深計算方法物鏡4X10X40X100X數值孔徑0.10.250.651.25 -
白光幹涉儀如何選擇幹涉物鏡
前期精選，點擊閱讀：白光幹涉儀的「垂直解析度「白光幹涉輪廓儀基於白光幹涉原理，以3D非接觸方式，測量分析樣品表面形貌的關鍵參數和尺寸，典型結果包括：白光幹涉輪廓儀的光學系統基於無限遠顯微鏡系統通過幹涉物鏡產生幹涉條紋，使基本的光學顯微鏡系統變為白光幹涉輪廓儀。除了負責產生幹涉條紋，各類幹涉物鏡還決定了系統很多關鍵性能，如光學解析度，工作距離，齊焦距離，坡度能力，視場範圍等等。ZYGO提供豐富的各類物鏡選擇，以滿足最挑戰的測試需求。 -
光學顯微鏡基本知識
顯微鏡的光學技術參數包括：數值孔徑、解析度、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，它們之間是相互聯繫又相互制約的，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係，但應以保證解析度為準。1． 數值孔徑 數值孔徑簡寫NA，數值孔徑是物鏡和聚光鏡的主要技術參數，是判斷兩者（尤其對物鏡而言）性能高低的重要標誌。 -
YG-50 螢光顯微鏡
4X 物鏡光學系統 無限遠 物鏡類型 平場消色差 物鏡齊焦距離 45mm 物鏡焦距 50mm 物鏡適合機械筒長 200mm 物鏡工作距離 11.98mm 物鏡數值孔徑 N.A.0.10 物鏡解析度 3.35μm 物鏡蓋玻片厚度 1.1 物鏡介質 幹鏡 -
光學顯微鏡
1.又稱放大倍數，經多次放大後所成物像與原物體大小的比值，是顯微鏡的重要參數2.與物鏡放大率、目鏡放大率及增設的稜鏡放大率成正比3.位置放大率：與鏡筒長度及增設的稜鏡放大率成正比，與物鏡和目鏡的焦距成反比1.分辨物體微細結構的能力，顯微鏡的重要參數2.用最小可分辯的兩個物點的距離表示3.光波波長越短、物鏡的數值孔徑越大 -
物院新聞 | 周建英教授、李俊韜教授、梁浩文副教授團隊發表超大數值孔徑超構透鏡綜述論文
光學透鏡的數值孔徑是光學成像系統最重要的基本參量之一，衡量著光學系統收集光子能力的強弱。對於顯微系統，數值孔徑越大，成像光斑越小，成像細節越清晰。傳統的大數值孔徑顯微物鏡體積大、價格昂貴、結構複雜、功能單一，不利於多功能維度顯微成像的應用。 -
普通光學顯微鏡的結構一一萬融實驗
圖2-6 顯微鏡的結構1—目鏡；2—鏡筒；3—鏡臂；4—標本移動器； 5—粗動限位器；6—粗調節器；7—細調節器； 8—底座；9—反光鏡；10—聚光器孔徑光闌 （光圈）；11—聚光器；12—鏡臺（載物臺）； 13—物鏡；14—物鏡轉換器①顯微鏡的機械系統機械系統包括鏡座、鏡臂、鏡臺、物鏡轉換器、鏡筒及調節器等。a.鏡座 是顯微鏡的基座。 -
光學顯微鏡理論最大放大倍數是多少？
極限解析度計算公式：σ=λ/NAσ為最小分辨距離；λ為光線的波長NA為物鏡的數值孔徑那麼其中有關的為觀測光源的波長，以及物鏡的物鏡孔徑，物鏡越大則相對解析度越高，但並不能無限提高，還會受如下因素影響！1、使用環境的光線，比如簡易顯微鏡使用自然光反射凹面鏡2、光學顯微鏡的物鏡口徑3、光學顯微鏡的物鏡材質4、光學顯微鏡內部消光處理5、光學顯微鏡物鏡材質6 -
雷射共焦掃描顯微鏡及其應用
我們知道，高分辨力和高襯度一致是顯微鏡設計者和使用者所致力追求的。然而普通光學顯微鏡受衍射極限制約，要想提高分辨力，必須使用大數值孔徑的物鏡。但是使用大數值孔徑的物鏡觀察樣品時，像的對比度會明顯下降。如果對樣品進行染色，其染料又可能殺死活的試樣。因此用普通生物顯微鏡很難對活的生物組織如細胞、細菌等進行動態觀察。 -
中科院「超分辨光學顯微鏡」項目通過驗收
中科院蘇州醫工所科研人員介紹研製成功的雙光子-STED顯微鏡。 孫自法 攝 同時，「超分辨光學顯微鏡」項目研製的顯微鏡和關鍵部件目前已有部分成果實現銷售，包括雙光子顯微鏡已銷往德國、以色列、美國等多家國外研究機構，北京大學、中科院神經科學研究所等國內科研機構也已使用該設備。 -
顯微鏡光學系統介紹及設計方法(二)
出於實際目的，可以根據應用優化圖像大小，共軛距（物像距）以及物鏡的其他參數。 -
顯微鏡的基礎知識丨WALINOVA顯微鏡丨北京永盛華遠商貿中心
而明末詩人陳子升(1614-1692)在《詠西洋顯微鏡》一詩中寫道：「大道粲中天，奇淫出窮海。茲鏡西洋來，微顯義兼在」，說明那個時候西方顯微鏡技術已經傳入中國。WALINOVA顯微鏡根據成像原理的不同，顯微鏡可大致分為：光學顯微鏡，電子顯微鏡，以及掃描探針顯微鏡三大類。