奧林巴斯顯微鏡的浸油和折射率
成像介質的折射率是決定的顯微鏡物鏡的工作數值孔徑的關鍵☾☽❄☃。 當物鏡被設計為與浸沒介質如油✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，甘油웃유ღ♋♂，或前透鏡和樣品蓋玻璃之間的水運轉中的數值孔徑的顯著增加是觀察✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。
這個教程探討改變在成像介質的折射率如何影響光線如何通過物鏡✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，它具有65度的任意的固定孔徑角捕獲⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。操作教程⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，使用鼠標光標移動到翻譯的折射率滑塊⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，調整成像介質的有效折射率（n）中的對象空間❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。 12假想光線從試樣放出穿過蓋玻璃❣❦❧♡۵，但只有四個*低的折射率（n）的值在被折射到物鏡웃유ღ♋♂。 其他八個光線通過物鏡前透鏡外殼❣❦❧♡۵，折射到周圍的物鏡空氣或停止ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，或反射回玻璃蓋웃유ღ♋♂。 這些光線⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，不利于形成圖像⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。 作為成像介質的折射率值增加通過移動滑塊向右⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，先后更多的光線能折射進入物鏡前透鏡⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，直到在*高的n值 ♀☿☼☀☁☂☄，所有12個光線進入的物鏡✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。
一種在確定物鏡的分辨率的*重要的因素之一是孔徑角⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，其具有約72°的實際的上限（為0.95的正弦值）⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。 當與折射率相結合⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，在產品上：
被稱為數值孔徑（簡稱NA）✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，并提供了分辨率為任何特定物鏡的方便的指標㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。 數值孔徑通常是*重要的設計標準（放大倍數比其他）選擇一個顯微鏡物鏡時要考慮的①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。 值的范圍從0.1非常低倍物鏡（倍到4倍）☾☽❄☃，以高達1.6利用專門的浸泡油高性能的物鏡⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。 由于數值孔徑值增加了一系列相同的放大倍率的物鏡✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，我們一般觀察一個更大的集光能力❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，提高分辨率⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。
物鏡的數值孔徑可以顯著地增加了設計要與浸沒介質㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，諸如油✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，甘油❣❦❧♡۵，水或所用的物鏡✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。 通過使用液浸介質具有類似于玻璃蓋玻片⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，圖像劣化由于玻璃蓋被幾乎消除⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，由此寬傾角光線不再發生折射☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，并且更容易被抓住物鏡厚度變化的折射率☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。 典型的浸油具有1.51和類似的玻璃蓋玻片上的分散體的折射率⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。 光線穿過樣品遇到蓋玻片和浸油之間的均勻介質中☾☽❄☃，并且不被折射⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，當他們進入透鏡ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，但只有當他們離開它的上表面上❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。 因此㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，如果樣本被放置在所述*物鏡的等光程點⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，成像的透鏡系統的這一部分是完全自由的球面像差ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
一個實用的油浸物鏡一般設計包括半球狀的前透鏡元件⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，接著是正彎月形透鏡和一個雙合透鏡組❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。 呈現在圖1中是在*次兩個透鏡元件發生在一個典型的復消色差油浸物鏡等光程折射♀☿☼☀☁☂☄。 試樣夾在P點☈⊙☉℃℉❅，該半球狀透鏡元件的等光程點的顯微鏡載玻片和蓋玻璃之間ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。 折射的半球狀透鏡的后部的光線會繼續從點P（1）웃유ღ♋♂，這也是曲率中心為彎月形透鏡的*表面✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。 折射光線進入的凹凸透鏡沿其*表面的半徑和體驗不折射在該表面上㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。 在彎月形透鏡的后表面上㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，光線被aplanatically折射⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，因此它們出現從點P到發散（2）ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。 光線在后續的透鏡組的表面折射的物鏡完成光線從點P始發的收斂ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，從而形成所述中間圖像⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。
正確設計的油浸物鏡鏡片也正確了由前兩個透鏡元件介紹✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，同時引入球面像差的*低金額色差缺陷⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。 事實上㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，光錐中的球面像差的控制進入*透鏡元件助劑前部分會聚❣❦❧♡۵。 但應注意的是✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，采用一種油浸物鏡而不蓋玻片和*透鏡元件產生有缺陷的圖像之間的應用的油❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。 這是由于發生在所述前透鏡⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，它引入了球面象差ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，可以不通過物鏡內后續的透鏡組件被校正的表面折射ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。
油浸物鏡的優勢☾☽❄☃，如果錯了浸漬液是利用受到嚴重損害❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。 顯微鏡制造商生產的物鏡有嚴格的公差⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，以折射率和色散⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，這需要在液體放在玻璃蓋和物鏡前透鏡之間的匹配值㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。 明智的做法是只采用石油旨在通過客觀的制造商☈⊙☉℃℉❅，并不能混用浸油生產商之間⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，以避免不愉快的文物ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，如結晶或相分離㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
使用水和/或甘油作為成像介質的物鏡也可用于與活細胞在培養或浸沒在生理食鹽溶液中的組織切片的應用程序ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。 平場復消色差透鏡水浸泡鏡片都配備了修正衣領和數值孔徑可達1.2⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，比油浸同行略顯不足㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。 這些物鏡使得顯微鏡聚焦⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，通過高達200微米水介質☾☽❄☃，并仍然保留優異的光學矯正❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。 不足之處是高數值孔徑的水浸泡鏡片往往花費數千美元☾☽❄☃，圖像仍然會降低ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，當物鏡是通過折射光的組織或細胞的部分重點深入㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。