目镜与接目镜

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摘要:/en/microscope-resource-center/nav 目镜(或接目镜)是显微镜的组成部分,用于放大显微镜物镜产生的图像,以便人眼能够看到。在本资源中,我们将

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目镜(或接目镜)是显微镜的组成部分,用于放大显微镜物镜产生的图像,以便人眼能够看到。在本资源中,我们将了解不同类型的目镜、其组件、工作方式以及如何使用。

目镜与接目镜

目镜与显微镜物镜配合工作,进一步放大中间图像,以便观察样本细节。接目镜 是目镜的替代名称。为了在介绍过程中保持一致性,我们将所有接目镜称为目镜。

为了使显微镜获得精彩效果,应该将物镜与合适的目镜配套使用,该目镜是经过校正并和物镜类型相匹配的。典型现代目镜的基本结构如下图1所示。目镜侧面的铭文描述了目镜的特点和功能。

如何阅读目镜的铭文

图1所示的目镜刻有 UW,这是极宽视场的缩写。根据制造商的不同,目镜通常也会有一个 H 标志,以指示高眼点焦点,使显微镜学家在观察样品时能够佩戴眼镜。

在目镜上经常发现的其他铭文包括:

WF 代表 宽视场

UWF 代表 极宽视场

SW 和 SWF 代表超宽视场

HE 代表 高眼点

CF 代表与CF校正物镜一起使用的目镜

补偿目镜通常刻有 K、C 或 comp,以及放大倍率。与平场物镜一起使用的目镜有时标有 plan-comp。

如外壳上所标示,图1中目镜的放大倍数是10倍。铭文 A/24 表示视场数为24,这是指目镜中固定光阑的直径(单位为毫米)。这些目镜还有焦点调节和可以固定其位置的指旋螺丝。现在制造商通常生产带有橡胶眼罩的目镜,其作用是使眼睛与前透镜保持适当的距离,并防止透镜表面反射室内光线干扰视线。

简易目镜的类型:负目镜、正目镜和改良型目镜

根据透镜和光阑排列进行分类,有以下两种主要类型的目镜:光阑位于透镜之间的负目镜(或惠更斯目镜)和光阑位于视场透镜下方的正目镜(或兰姆斯登目镜)。

负目镜有两个透镜:

上透镜,最接近观察者的眼睛,称为接目透镜

下透镜(在光阑下方)通常称为视场透镜

在其删除最简单的形式中,接目透镜和视场透镜都是平凸透镜,凸面朝向标本。在这些透镜之间的大概中间位置,有一个固定的圆形开口(内部光阑)。光阑的大小决定了看向显微镜时观察到的圆形视场的大小。

在下文中了解更多关于负目镜和正目镜的区别。

什么是惠更斯目镜?

通常称为 惠更斯 目镜(如图2所示)是删除最简单的负目镜设计,在大多数装有消色差物镜的教学和实验室显微镜上都可以看到。尽管惠更斯接目透镜和视场透镜没有得到很好的校正,但此两者的像差往往会相互抵消。校正度更高的负目镜有两个或三个透镜元件粘合在一起组成目镜。如果一个未知目镜的外壳上只刻有放大倍数,那么其很可能是惠更斯目镜,删除最适合用于5倍至40倍的消色差物镜。

什么是兰姆斯登目镜?

另一种主要的简易目镜是在其视场透镜下方有一个光阑的正目镜,通常称为 兰姆斯登 目镜,如左图2所示。该目镜也采用平凸透镜的接目透镜和视场透镜,但在视场透镜安装时,凸面朝向目镜。该目镜的前焦平面位于视场透镜的正下方,与目镜光阑水平,使该目镜易于安装十字线。为了实现更好的校正,兰姆斯登目镜的两个透镜可以粘合在一起。

改良型简易目镜

兰姆斯登目镜的改进版称为 凯尔纳 目镜,如图3中的左侧所示。这些改良型目镜包含一对粘合在一起的目镜元件,并具有比兰姆斯登或惠更斯目镜更高的眼点,以及更大的视场。

图3中的右侧是简易惠更斯目镜的改良版。虽然这些改良型目镜的性能比同类简易单透镜产品更好,但其仍然只适用于低放大倍率的消色差物镜。

补偿目镜

特别是与高放大倍率消色差物镜或者萤石或消色差物镜配合使用时,惠更斯和兰姆斯登等简易目镜以及其同类消色差产品都无法纠正中间图像中的残余倍率色差。为了解决这个问题,制造商生产了 补偿目镜,用于在透镜元件中引入相等但相反的色差。

补偿目镜可以是正型或负型,必须与各种放大倍率的萤石、复消色差和各型号平场物镜配套使用(也可以用于40倍或更高的消色差物镜)。近年来,现代显微镜的物镜对倍率色差进行校正的方法是,通过物镜本身进行校正(例如 奥林巴斯物镜),或者通过在镜筒内各透镜之间进行校正。

补偿目镜在消除高校正度物镜设计中固有的残余色差方面起到了至关重要的作用。因此,显微镜使用者最好使用由特定制造商设计的补偿目镜来搭配该制造商生产的校正度更高的物镜。对于镜筒长度有限(160或170 mm)的应用,在使用带有复消色差物镜时,使用不正确的目镜后会导致样品细节外围上的红色条纹和内围上的蓝色条纹的对比度显著增加。在简易目镜中,即使是使用双透镜校正的目镜,视场的有限平坦度也会带来额外的问题。

先进的目镜

更先进的目镜设计是 Periplan 目镜,如上图4所示。这种目镜包含七个透镜元件,这些透镜被粘合成一个双合透镜、一个三合透镜和两个单独的透镜。Periplan目镜的设计改进可以更好地校正残余横向色差,提高视场的平坦度,并且在与更高倍物镜一起使用时总体性能更好。

现代显微镜的特点是大大改进了平场校正物镜,其中主图像的视场曲率比旧物镜小很多。此外,大多数显微镜现在都有更宽的机身镜筒,这大大增加了中间图像的尺寸。

为了满足这些新特性带来的需求,制造商现在生产的宽视场目镜(如图1所示)可将样本的可视面积增加40%。由于目镜物镜校正技术因制造商而异,因此仅将特定制造商推荐的目镜用于此制造商的物镜非常重要。

如何选择正确的目镜

我们的建议是先仔细选择物镜,然后购买与物镜配套使用的目镜。在选择目镜时,比较容易区分简易和高度补偿目镜。兰姆斯登和惠更斯等简易目镜(以及其校正度更高的同类产品),在通过显微镜观察或靠近光源时,目镜光阑的边缘会有一个蓝色的环。相反,在同样的情况下,校正度更高的补偿目镜的光阑周围会有一个黄红橙色夹杂的环。

市售目镜的特性

描述性缩略语

PSWH 10X

PWH 10X

35 SWH 10X

SWH 10X H

CROSSWH 10X H

WH 15X

WH 10X H

视场数

26.5

22

26.5

26.5

22

14

22

屈光度调节

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

-8~+2

评注

3.25 × 4.25英寸光掩膜

3.25 × 4.25英寸光掩膜

35 mm光掩膜

屈光度矫正

屈光度校正十字线

屈光度矫正

测微尺十字线直径

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