视野深度的计算【译自:MicroscopyU】

该交互式教程将帮助您探索尼康常见物镜的近似视野深度。用户可以通过下拉菜单来选择尼康现有CFI60无限远光学矫正物镜阵容中任意一颗物镜,用作相差校准函数的运算。

 

 

操作该教程,首先从“Choose an Objective”下拉菜单中选择一颗合适的物镜。下拉菜单的列表中涵盖了尼康现有的消色差、平场消色差、平场萤石及平场复消色差系列的物镜,一些专用物镜也包含在内。第二步,使用“Choose e”滑块来改变由放置在显微镜物镜成像面的探测器所决定的最小距离(4~24um之间)。

 

高数值孔径的显微镜,其视野深度主要取决于波动光学,当处于较低数值孔径的时候,被称为弥散圆的几何光学现象则更占优势。使用了多种不同的条件来查明图像在何时变得无法接受的锐利,一些作者提出了不同的描述显微镜视野深度的公式。总的视野深度由波和视野的几何光学深度得出:

 

 

用 d(tot) 来表示视野深度, 是照明光的波长,n是盖玻片与物镜前端镜片之间介质的折射率(通常空气为1.000,浸入镜油为1.515),NA等于物镜的数值孔径。变量e是由放置在显微镜物镜成像面的探测器所决定的最小距离。M是横向放大倍率。使用该公式,视野深度 d(tot) 和波长  必须表达为相同的单位。例如,如果 d(tot) 被计算为um的长度单位,则  也必须以um为单位代入公式中(700nm的红光要以0.7um的形式写入公式)。注意到视野的衍射极限深度(公式第一项)以数值孔径的平方反向收缩,而横向分辨率极限则以与数值孔径一次幂成反比的形式缩小。因此,轴向分辨率和光学切片所能到达的厚度受系统数值孔径的影响远大于显微镜的横向分辨率。

 

 

撰稿人:

Kenneth R. Spring – Scientific Consultant, Lusby, Maryland, 20657.

John C. Long and Michael W. Davidson – National High Magnetic Field Laboratory, 1800 East Paul Dirac Dr., The Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注