金相显微镜镜头光学原理及参数

  仪器信息网 ·  2012-05-14 23:39  ·  28578 次点击
金相显微镜广泛应用在当今工业多种领域,现就金相显微镜镜头原理及参数做简要介绍。
一金相显微镜的镜头参数
1.工作距离(WorkingDistance,简称WD)
是指从物镜的前表面中心到被观察标本之间的距离。
WD4.5表示工作距离为4.5mm(∞/0,∞表示光离开镜头以后无限大,0表示没有盖波片,避免光的折射)
2.数值孔径(NumericalAperture,简称N.A.)
是物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半θ的正弦值的乘积。
N.A.=n×sinθ
NA=0.45,(20X表示该物镜的放大倍率)
数值孔径是衡量显微镜性能的极为重要的一个技术参数,同时又决定或影响着显微镜的其它参数,与放大率成正比,与景深成反比。数值孔径愈大,其视场和工作距离则变小。
3.分辨能力(ResolvingPower)
是指分辨物体微细结构的能力,即是否能分开两点之间的距离。
4.景深(DepthofFocus)
当金相显微镜调焦于某一物平面时,如果位于其前或后的物平面仍能被观察者看清楚,则该二平面之间的距离叫做景深。
5.金相显微镜总放大倍率(TotalMagnification)
当用目镜观察时:
看到的总放大倍率=物镜放大倍率×目镜放大倍率
当用监视器观察时:
监视器上的总放大倍率=物镜放大倍率×TV适配器放大倍率×监视器放大倍率
二金相显微镜的照明方式:
1.明场(BrightField简称BF)
光线将物体照亮后,直接进入成像系统,使物体成像。
2.暗场(DarkField简称DF)
倾斜入射的光线完全不进入成像系统,能进入成像系统的只是被受照物体表面的微粒散射或衍射的光线,成像后得到的是暗视场中的这些亮的微粒像。
对比度很差的表面(工件),如果用明场照明,则视场很暗,如果用暗场照明就比较容易找到瑕疵或刮痕。
三金相显微镜的镜头类型
CF消色差型和CFI消色差型
一般消色差显微物镜只消除C线(红光)和F线(蓝光)所形成的轴向色差。而一种色差??垂轴色差,又称放大色差是不能消除的。它的残留量通常同目镜或筒镜的色差残留量互相抵消。除了尼康公司,其他光学企业,目前只能在一个系列里用这种物镜,目镜或同一光学系统其他光学透镜互相补偿的方法来使整台金相显微镜的放大色差得到消除。即使很著名的大公司,目前能做到的仅在较高级的镜头中在几个系列或一定范围内应用此种补偿法真正做到消色差,但它们的不足之处十分明显。即各种物镜、目镜、功能部件的使用受到限制,只在一定范围内可以互换或配合使用,这给用户带来不便。

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