显微基础丨③物镜

显微镜 显微镜基础

显微镜的物镜是显微镜的灵魂所在,物镜是影响清晰度的最重要部件。

一台正规的显微镜,其物镜也应该可以拆卸,需要使点劲拧下来,如下图:

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正规显微镜的物镜全部可拆卸,使劲拧就完事了

不管物镜是哪个牌子的,不管物镜外观是什么样子,不管商家说的多么夸张,最终决定物镜质量的,永远是它的参数,原因很简单,物镜的参数是国家标准,乱标是要负责的,而其他方面是吹牛不用交税。

物镜上的参数和标识非常重要,这决定了成像清晰度以及有何功能。下面将详细展开物镜参数和标识的分享:

一、品牌标识

这其实是物镜最重要的参数。

当一个厂家对自己的物镜有绝对的自信,它才会将品牌名称标到物镜表面。而大部分淘宝和京东的物镜上面并没有品牌名称,不管它是什么知名品牌的旗舰店(如江南、凤凰、saga萨伽、bresser宝视德等等),物镜没有品牌名,是因为它们也是从代工厂进的产品,然后组装成显微镜后再贴牌到镜架上。

换句话说,如果物镜上面没有品牌名称,恐怕这个物镜并不附带品牌价值。如果店A某款显微镜的物镜与店B另一款显微镜的物镜参数相同,外观相同,那么就可以判断它们的物镜应该是同一款,成像效果在有聚光镜和电光源的前提下没有区别,如下图所示。

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这些显微镜虽然是不同的商家不同的型号,但物镜都是同一款。在有聚光镜和电光源的情况下,效果相同。

物镜是决定清晰度的最关键部件,如果是使用代工厂统一制造的物镜,清晰度就和品牌无关(如果一台显微镜除了架子之外的所有光学配件都是代工厂的产品,那这台显微镜的整体质量也与品牌无关)

辨别起来也很简单,看物镜、目镜、聚光镜这几个关键光学配件上有没有标品牌名,如果有,那就是品牌货有品牌价值,如果没有那就是代工厂的产品,无品牌价值。

20250821更新:外壳上面刻字也便宜了。所以还是看外观吧,外观一样的,别管他有没有字,那就同一款物镜。

以下是拼凑代工厂配件的、品牌溢价较高的网购平台商家(仅代表个人看法):

  • 舜宇SOPTOP
  • 凤凰Phenix
  • 麦克奥迪motic
  • 星特朗
  • 宝视得bresser

注:上述有不少品牌都是有高端货和高质量产品的,但是和各电商平台的品牌没关系,是两个管理系统的产物,高端只对医院和实验室推销,而电商则打着品牌的名号低价高卖。所以请勿吧上述电商的品牌名称和高端货的品牌名称联系起来,高端货的品牌和电商平台的品牌无关。 比如麦克奥迪在全球的名气很大,它的BA和医疗的系列都很不错,但是旗舰店并没有相关型号,反而是一些简单的代工厂产品的拼凑。

对上述商家,请在同配置下对比价格,选购同配置最便宜的就行,同配置下各商家显微镜的效果相同。关于配置详情请移步:

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PS:所以别再问我萨迦和江南哪个好了。。。真的麻了。

当然了,贴牌子的物镜也不便宜,一般有SOPTOP、Nexcope、Motic、Mitutoyo、Olympus、Leica、Nikon、Zeiss等等,如果感兴趣可以去了解一下,尤其是加粗的后四个品牌。

如果预算有限我还是建议选择国产物镜,虽然没有品牌名,但是价格也确实低,同配置全新物镜能比大牌便宜5-10倍,而国产物镜大约能达到大牌85%的效果(个人观点),可以说性价比非常高了。

二、功能标识(平场和非平场)

一般都是一些字母缩写,标在物镜表面,相关资料我推荐

物镜的种类,标识以及光学参数 - bei - 博客园www.cnblogs.com/bei_/archive/2010/11/28/1890026.html

我在本文中只介绍业余玩家能用到的常见标识,如果感兴趣还请移步各大厂商的官网,如

物镜查找器 - Olympus Life Sciencewww.olympus-lifescience.com.cn/zh/objective-finder/

Objectivefinderwww.leica-microsystems.com.cn/cn/products/microscope-objectives/objectivefinder/

等等。

标识缩写 解释
Ach/Achro(mat) 消色差,可以简单地理解为最便宜的非平场物镜,摄影请避开此非平场物镜
Plan/PL 平场,一般默认已经消色差,视野边缘会得到明显改善,摄影必备,工作常用
OFN{number} 表示中间像直径,一般认为:支持的最大目镜视场大小 = {number}
(Neo)Fluor/FL 半复消色差,可以简单的理解为比Ach更清晰。其实特性更为特殊。
Apo/Apochro(mat) 复消色差,可以简单的理解为比Fluor更清晰。
Oil/W/Gly 油镜/水/甘油镜,说明此物镜需要末端浸油/水/甘油使用。
PH1/2/3(绿色) 相差,说明此物镜用于相差观察, 具体效果见视频https://www.bilibili.com/video/BV1gh411n7wn/
DIC/NIC 微分干涉, 说明此物镜用于微分干涉观察 ,具体效果见视频https://www.bilibili.com/video/BV1gh411n7wn/
D/BD/HD 暗场,说明此物镜支持专业暗场观察,一般非常少见。
POL/PO/P(红色) 偏振观察专用,说明此物镜用于专业偏振观察,工业常用。
L/LD/LWD 工作距离长,说明此物镜物镜顶端离标本距离比较长,工业常用
M/EPI 垂直照明,说明此物镜是一般用于无盖玻片的金相观察,工业常用
CORR/KORR 矫正环,说明此物镜的盖玻片校正厚度可调

这些功能标识中,如果预算不超过5k,就只需要关注前两个标识

**在网购平台的绝大部分显微镜中,如果物镜上没有字母标识,那就是最便宜的非平场消色差物镜,如果有plan,那就是平场消色差物镜。**对于普通玩家来说,只需知道以下两点就行:

①是个物镜就已经是消色差了,所以在物镜中,“消色差” = “”。(注意“消色差”≠“复消色差”)

②有摄影需求就买plan,没有摄影需求就无需plan。

在摄影时,平场和非平场物镜的对比非常明显。(图来自浮白的知乎文章)

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但是在目镜观察时,非平场物镜也没那么不堪入目,原因在于人的观察视野其实没多大,只要保证中间区域比较平就够了,所以国产也有半平场物镜(虽然2015年国标移除了半平场物镜的规格,但网购平台还在卖。我的评价是,上不去下不来,不够便宜还不能摄影,鸡肋鸡肋)。

三、物镜参数(物镜倍数和清晰度)

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60/0.85和160/0.17就是四个参数

例如上图:

60/0.85

160/0.17

意义为:

倍数=60倍/NA数值孔径=0.85

机械筒长=160mm/盖玻片厚度=0.17

下面就按照①倍数;②数值孔径;③机械筒长;④盖玻片厚度的顺序来介绍。

3.1 物镜倍数

顾名思义就是放大几倍,一般有4x,10x,(20x),40x,(60x/63x),100x等倍数。其中括号中的为不常见倍数,比较贵。(我没提到的倍数是一般是非常少见的特殊用途物镜)

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各个倍数的物镜,网图侵删

4/10/40/100是大多数显微镜的默认倍数,一般比较便宜。通常100x是油镜,有oil字样,需要加油观察,用起来很麻烦而且观察细胞99%的情况并不需要那么大的倍数。

所以我推荐的倍数是4x,10x,20x,40x,60x。

并且:

显微镜总倍数 = 物镜倍数 × 目镜倍数

然后我列了个表:

物镜倍数(目镜=10x) 推荐程度 能观察到的物体
4x 必须 观察大型的生物,如螨虫、蚂蚁、鱼卵虾卵、小花小草之类的东西。 可以快速寻找目标物体。
10x 必须 比4x稍微大一点,可以看一些大型底栖生物、如枝角类、桡足类等。
20x 强烈推荐 是观察轮虫、草履虫、大部分真核藻类的最佳倍数。
40x 必须 观察细胞内结构、一些小型的藻类以及原生生物的倍数。
60x/63x 不推荐 观察细胞内结构,我一般用来替代100x油镜。鸡肋鸡肋,100倍能看清的它看不清,40就够了。
100x 不推荐 观察染色体、原核藻类以及细菌的最佳倍数。 但操作繁琐且国产低端质量堪忧。

然后:

!!!无需追求放大倍数!!!

!!!无需追求放大倍数!!!

!!!无需追求放大倍数!!!

自己玩显微镜,物镜倍数最多到40x或者60x就够了,目镜10x就够了。

如果是给实验室/生产用途选购,最好提前问好用途,联系当地销售给你参谋参谋。

3.2 数值孔径(NA)——清晰度参数

这个数值我不做具体解释,总之NA越大越清晰

显微镜的清晰度上限只与物镜NA有关,而下限与光源和聚光镜有关。

换句话说,物镜决定清晰度上限,光路配件决定清晰度下限。

一般倍数越大,NA越大,而相同倍数的情况下,NA越大,成像效果越清晰,价格越贵。

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左图NA大,右图NA小,但实际使用起来没这么明显。同倍数下,NA值APO>FL>普通物镜。图来自奥林巴斯网站

3.3 机械筒长(有限远 or 无限远)

这个参数,指物镜和目镜之间的距离。

160对应有限远光学系统(物镜与目镜之间的距离=160mm),∞对应无限远光学系统。

原理如下:

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来源:https://www.olympus-ims.com.cn/zh/microscope/terms/feature15/(20250821:网页已经寄了,奥林巴斯被收购以后,彻底把教学这块取缔了)

如果你的显微镜默认是有限远物镜,换新或者升级也得是有限远的物镜,也就是说,两种系统的物镜和机架不能相互兼容,具体原因在这里不做解释。

一般无限远光学系统后期升级加模块比较方便。但除此之外没有差别。

需要注意的是:

!!!有限远/无限远与成像清晰度无关!!!

!!!有限远/无限远与成像清晰度无关!!!

!!!有限远/无限远与成像清晰度无关!!!

不少网购平台拿无限远当做卖点,但其实有限远和无限远的差距仅在添加模块时无限远方便一些,而普通玩家玩显微镜一般不需要额外添加模块。所以无限远/有限远并不是显微镜成像效果的关键

但还是不得不说,虽然机械筒长并不影响清晰度,但是Olympus、Leica、Nikon、Zeiss四大家早已经放弃了有限远光学系统,所以有限远的高端物镜早就全部停产了,奥林巴斯BH2二手价格已经被炒起来了,所以如果你想进军高端效果,请选择四大家近几年的无限远显微镜机型。

当然前面这话说的是四大家,网购平台商家卖的无限远显微镜其实根本没有对应的高端物镜(如APO、Flour、PH、DIC等等),所以就没有升级空间,它们的无限远和有限远效果基本相同,在都是plan物镜的情况下,网购平台的无限远显微镜除了贵之外一无是处。

关于无限远和有限远的详情,请移步浮白的知乎文章

3.4 盖玻片厚度

这个参数表示此物镜已经矫正了多厚的盖玻片的影响。

如果是盖玻片厚度 = 0.17,也就是标准盖玻片的厚度,那么说明你需要在观察样品之前盖上盖玻片,这样才能获得最佳效果。

如果此参数是0或者-,说明此物镜无需使用盖玻片,这种物镜一般是工业上使用较多。

盖和不盖盖玻片的效果一般在高倍物镜下对比明显,低倍下差别不大。

四、195和185物镜

这个195物镜和185物镜是有限远物镜中的两个规格,一般195物镜比185物镜长。

①两者一般不兼容。如果把185物镜拧到195的机器上面,会发现载物台不够高,而如果把195物镜拧到185的系统里,会发现载物台不够低,总之是它们的系统不互通,这一点与有限远和无限远类似。

②195/185物镜与成像质量无关。只是较早期的生产规格是185,后来就都生产195的物镜了。早期的一些185高端物镜的成像质量碾压现在的195低端物镜,所以这个数字只是个生产标准罢了。

总之185是旧规格,195是新标准,与成像质量无关。

但也有一些细微的区别,在低端物镜中,195的加工质量普遍比185的好一些。

除此之外,还有一个更重要的区别,那就是在升级的时候,195物镜的显微镜可以更换高级的奥林巴斯BH2系列显微镜的高端物镜(需要连目镜一起换),如Splan和Dplan系列物镜。而185物镜没有升级空间

物镜规格 成像质量 以后能否升级 能否彼此互相兼容
有限远185 只与NA和标识有关 不能 不能
有限远195 只与NA和标识有关 不能
无限远 只与NA和标识有关 大品牌可升级(motic、olympus、leica、nikon、zeiss等) 不能

end,以后有新的内容再补。

Author: 微观猎人(微信:15515866284)

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