光學科普
深化光電資源,引領技術突破
顯微鏡是一種精密測量儀器,可以讓學生觀察極小的生物並研究其微生物形態。顯微鏡的主體由光學部分和機械部分組成,其中光學部分最為重要。顯微鏡的光學部分主要由物鏡和目鏡組成。將兩者結合起來,就形成了良好的觀察影像。
1.數值孔徑。
數值孔徑又稱為孔徑比,主要是指物體與鏡頭之間介質的折射率與鏡頭孔徑一半的正弦值的乘積。它是顯微鏡的重要參數之一。一般認為數值孔徑值越大越好,增加數值孔徑的方法主要有兩種。一是不斷增大孔徑角,二是增加白光折射率。
2. 決議。
解析度是反映顯微鏡性能的主要參數之一。一般來說,人眼可以觀察分辨0.073mm距離的物體。如果再小的話,就不容易區分了。顯微鏡的工作原理與人眼相似,其最小解析度也有數值。解析度也與數值孔徑有關,數值孔徑由兩個因素決定:數值孔徑和照明源波長。數值孔徑越大,波長越短,解析度越高。
3、放大倍率。
顯微鏡的物鏡和目鏡的放大倍率以體上的數字和字母表示,顯微鏡的整體放大倍率是指兩者的乘積。使用顯微鏡時,物鏡與目鏡搭配使用。使用目鏡時,應注意補償目鏡與物鏡的配合。補償目鏡也標有一定的字母,需要與符號消色差物鏡搭配使用。
4.工作距離。
工作距離主要指顯微鏡對焦後物鏡下表面與蓋玻片上表面之間的距離。物鏡的放大倍率越大,工作距離越短。說明一下,10倍以下的低倍物鏡的工作距離在6mm左右,而百倍物鏡的工作距離不到0.2mm。一名學生在做實驗時,不斷使用高倍物鏡,當聚焦不準確時,出現了壓碎切片的問題。隨著顯微鏡機制的不斷成熟,這個問題有望得到根本解決。顯微鏡的性能參數除了上述主要參數外,還包括景深、覆蓋差、視野、鏡面亮度、清晰度等,這些直接或間接的參數都與顯微鏡的觀察效果有關。


在精密光學系統中,光束控制不僅僅是「重定向光」。它涉及控制光路幾何形狀、保持波前完整性、最大限度地減少相位失真以及在不同的入射角和環境條件下保持長期對準穩定性。

在專業光學成像系統中,1.55 還是 1.33 變形鏡頭更好的問題不是主觀美學爭論,而是由壓縮因子設計、視場覆蓋效率、感測器相容性和整個影像平面的失真控制行為控制的確定性光學工程權衡。

選擇正確的帶通濾波器不僅僅是選擇允許某些訊號通過的組件。在光學系統、無線通訊設備、精密測量裝置中,濾波器性能直接影響訊號品質、偵測精度和系統可靠性。