浅聊光学的几个术语

浅聊光学的几个术语

随着半导体行业的发展，圈里的小伙伴们对光学的话题越来越感兴趣，常有留言希望小编推出一篇此类小文。在这期的推文中，小编就和小伙伴们一起浅谈下相关的术语吧。

说到光，我们都知道特性之一就是光是沿直线传播的。遇到不同介质时，会发生反射，折射，衍射或者偏振。

【偏振现象】
了解了这些特性，我们可以把白光利用棱镜区分出红橙黄绿青蓝紫。
除了可见光，在光学设备上，还会用到其他波长的光线：例如紫外线、红外线等。

三丰公司的显微镜就使用了紫外线，可见光线还有红外线。
在三丰公司物镜样本上大家会发现如下的标识，那么这些内容又包含了什么信息呢？

【Plan】表示场曲校正
【Apo】表示色差校正

到这里小伙伴们会问了，场区和色差又是什么呢？

像 差
场曲、色差都是像差的种类，像差是评价测量透镜性能的标准之一，除了场曲，色差，像差还有球差、彗差、像散等，这其中，对透镜性能影响最大的叫数场曲和色差了。那么，场曲有无校正，会有什么关系呢？

【Plan】是指校正物镜的像面、图像弯曲，以平面像清晰呈现平面的物镜。如上图所示。

而【Apo】则是复消色差物镜。

复消差是指，对3种颜色的光，即红、青、黄进行了色差校正，也就是消除了渗色的现象。

决定物镜性能的重要参数，也是今天小编一定要说的是就是数值孔径N.A。

数值孔径N.A

图公式中的【n】是指镜头与测量物体之间介质(空气)的折射率。(空气n=1)

【θ】是穿过物镜最外侧的光线与镜头中心(光轴)的夹角。

数值孔径是决定分辨力、焦深、成像亮度等物镜性能的重要参数。由以上公式可以看出，数值越大，得到的图像分辨力越高，但同时，焦深也会变浅。

什么是焦深呢？

焦 深

焦深，是指对对角范围（深度）。与物镜的数值孔径N.A关系非常密切。数值孔径(N.A)越小，焦深越深，分辨力越低，反之，数值孔径(N.A)越大，焦深越浅，分辨力越高。

分 辨 力

【分辨力】是指观察物体时可以分辨相邻两点(线)的最小间隔。

分辨力是识别精细度的指标。物镜的分辨力取决于上述的数值孔径(N.A)和波长λ。如下图所示。

说到分辨力，这里还要提到放大倍率。

光学放大倍率

光学放大倍率，是指主要指目镜与物镜组合决定的光学倍率。

光学倍率　＝　物镜倍率　×　目镜倍率

*有中间倍率时再乘以该倍率。

例如，物镜50×和目镜10×组合，则，

光学倍率=500×

一般来说，显微镜的光学倍率极限为1000×。

使用200×物镜和20×目镜理论上可实现4000×，但受衍射限界限制，分辨力和解像力会大幅降低。

※衍射极限・・・指光学系统能够实现的分辨力的极限。

此外，这里还要提到一个显示器倍率：

显示器倍率

显示器倍率是指相机摄像元件对角线长度与PC显示器屏幕对角线长度之比。当显微镜通过CCD 设备连接至电脑上进行成像观察时，就需要评价显示器倍率了。

例如

使用2/3英寸CCD相机、17英寸PC显示器、10×物镜时；显示器的倍率=PC对角线长度/CCD对角线长度，约为39.3

由此

也就是说，PC显示器上的综合倍率约为393倍。