尼康顯微鏡，有效的放大倍率
以觀察細(xì)標(biāo)本細(xì)節(jié)在光學(xué)顯微鏡下，存在的微小的功能必須有足夠的對(duì)比度和投影中間圖像間的角度是稍微大于人眼的角度分辨能力大。 在選定的數(shù)值孔徑，在顯微鏡提供的放大圖像，其具有大小等于人眼的分辨率極限，*過(guò)該點(diǎn)附加放大率不會(huì)導(dǎo)致甚至更小的樣品細(xì)節(jié)的分辨率。
有效的倍率為物鏡/目鏡組合的范圍是由顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑來(lái)定義。 有得到解決必要的細(xì)節(jié)的*小放大率存在的圖像，并且該值通常相當(dāng)任意設(shè)置為500倍，數(shù)值孔徑（500×NA）和由下式定義：
有效的放大倍率（總）= 500?1000×NA（物鏡）
在光譜的另一端，一個(gè)圖像的*大有效倍率通常設(shè)定為1000倍，數(shù)值孔徑（1000×NA）作為由上面的方程。 倍率高于此值會(huì)產(chǎn)生沒(méi)有進(jìn)一步的有效信息或圖像細(xì)節(jié)更精細(xì)的分辨率，通常會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。 表1編錄在于有效的放大倍率范圍內(nèi)的共同物鏡/目鏡組合。
有效的放大倍率范圍（500-1000×NA的物鏡）
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表1
*有效的放大倍率的限制使圖像從空放大的現(xiàn)象受苦（圖1（b）所示），其中通過(guò)目鏡或中間管鏡頭放大倍率增加僅使圖像變得更加放大，在沒(méi)有相應(yīng)增加詳細(xì)解析。 與此相反，在圖1中所示的圖像（a）的使用正確的物鏡和目鏡組合有效地利用數(shù)值孔徑，以實(shí)現(xiàn)*佳的分辨率捕獲。
事實(shí)上，過(guò)度的放大倍率介紹文物，衍射界限，暈到圖像的模糊的標(biāo)本特征和復(fù)雜的視覺(jué)觀察的解釋。 顯微鏡觀察結(jié)果也受人眼的亮度和色溫的照明的，觀察者的年齡，在眼浮子的存在下的敏感性，以及眼睛是否休息或疲勞。
對(duì)于目視觀察，將試樣微細(xì)結(jié)構(gòu)的圖像，必須以一定角度比人眼的分辨能力稍大觀看。 用具有良好照明的顯微鏡，在以250毫米參考可視距離觀察的標(biāo)本2解析點(diǎn)之間的距離為約0.15毫米，對(duì)應(yīng)于約2分鐘弧的視覺(jué)敏銳度的角度。 這個(gè)極限角是由在視網(wǎng)膜視覺(jué)元素，這是間隔約5微米的間隔的間隔距離的限制。
要與眼睛和物鏡的解析力分辨率的限制，在試樣兩個(gè)緊密間隔的點(diǎn)可以考慮。 如果這兩個(gè)點(diǎn)駐留在物鏡的分辨能力的限制，則：
r (separation distance) = λ/2NA
其中，r是間隔的兩個(gè)點(diǎn)的距離，λ是照明的波長(zhǎng)，NA是物鏡的數(shù)值孔徑。 以放大的距離，直到試樣點(diǎn)出現(xiàn)在眼睛在0.15毫米（占2分鐘弧）的分離距離，我們研究的關(guān)系：
0.15 mm = M × λ/2NA
它可以重新安排到：
M = (2NA × 0.15)/λ
其中M是*佳的顯微鏡放大倍數(shù)。 當(dāng)照射波長(zhǎng)被認(rèn)為在于，在可見(jiàn)光光譜（550納米或0.00055毫米）的綠色區(qū)域，就可以代入公式：
M = (NA × 0.30)/0.00055) = (approximately) 500 × NA
結(jié)果為*小倍率為目視觀察細(xì)間距的標(biāo)本細(xì)節(jié)，這是大約500倍的物鏡的數(shù)值孔徑的。 這樣的討論適用于具有中等對(duì)比度的標(biāo)本，但隨著更高的對(duì)比度試樣的兩個(gè)點(diǎn)可以被具有更高的放大倍率來(lái)解決，即使它們彼此靠近。 在實(shí)踐中，放大倍率從有效的放大倍率范圍大大偏離通常采用。 例如，非常低的放大倍數(shù)（1倍至4倍）經(jīng)常被用來(lái)地形地圖的標(biāo)本（如組織學(xué)染色的細(xì)節(jié)），在此寬視場(chǎng)是可取的，以便迅速注意所有可用樣本的特性。 在許多情況下，2.5倍物鏡也可以組合具有寬視野目鏡在10倍的放大倍率，以揭示其直徑為8毫米或更大的面積。
在高放大倍率，有效的倍率的限制，有時(shí)*過(guò)為了更舒適地觀看圖像。 這通常是在小顆粒或生物觀察并計(jì)數(shù)在非常高的數(shù)值孔徑和放大倍數(shù)的情況。 然后犧牲清晰度在試樣細(xì)節(jié)，這通常不與所述圖像的定量分析產(chǎn)生干擾。
應(yīng)注意在選擇目鏡/物鏡的組合，以確保標(biāo)本細(xì)節(jié)的*佳放大倍率不增加不必要的文物。 例如，為了達(dá)到250倍的放大倍率，則顯微鏡可以選擇一個(gè)25倍目鏡耦合到10倍的物鏡。 對(duì)于相同的放大倍率另一種選擇將是一個(gè)10倍的目鏡用25倍的物鏡。 因?yàn)?5倍物鏡具有更高數(shù)值孔徑（約0.65）并不比10倍的物鏡（約0.25），并考慮到數(shù)值孔徑值定義一個(gè)物鏡的分辨率，很明顯，后者的選擇將是*好的。 如果相同的視場(chǎng)的顯微照片分別與上述各物鏡/目鏡組合制成，這將是明顯的是，10倍目鏡/25x物鏡哆將產(chǎn)生的顯微照片是擅長(zhǎng)在樣品的細(xì)節(jié)和清晰度相比，變體的組合。