显微镜物镜的油镜和水镜有什么区别?


显微镜物镜的油镜和水镜有什么区别?

所谓的油镜、水镜,其实是指物镜的浸渍介质不同。

 

为了获得高分辨率,物镜的数值孔径(NA)需要大于1。还需要折射率大于1的浸渍介质,即空气以外的介质。常见的浸渍介质有油、水和甘油。物镜上标明了必须与该物镜一起使用的浸渍介质。

有些物镜只能使用对应的一种浸渍介质,但也有一些物镜适用于多种浸渍介质。具体涉及到显微成像的对应要求。其中最重要的考虑参数是——折射率。

物镜前透镜前面的所有光学相关元件(浸渍介质、盖玻片、样本)都会对图像质量产生重大影响。理想状态下,所有这些光学层的折射率都应与物镜设计的折射率相匹配。实际上,这几乎是不可能的,因为样本通常不均匀,盖玻片的厚度不够精确且图像采集过程中温度会发生变化。

在为特定应用选择物镜和浸渍介质时,必须牢记这些因素。

物镜的数值孔径越高,样本内部结构越复杂,样本和浸渍介质的折射率匹配就越重要。不同的折射率会导致球差和畸变。这会导致对比度和清晰度降低,使结构看起来被压缩或拉伸。

 

下表为一些常用浸渍介质的折射率

 

哪些情况适用油镜(油浸物镜)?

甘油是另一种浸没介质。很多固定样本都使用Mowiol、Vectashield或类似的甘油基封片剂封片。这些介质的折射率接近于80/20 甘油/水混合溶液的折射率(RI=1.45)。对于此类封片剂封片标本,甘油物镜是最/佳选择。

目前,大多数固定样本,如培养细胞、厚样本的组织切片以及全胚胎,都封闭在 Mowiol、Vectashield 或类似的 含有水和甘油以及各种化学物质(如防变色和防腐物质)的混合物中。这些介质的折射率接近 80%/20% 甘油/水混合物的折射率(n=1.45)。甘油物镜非常适用于封闭在折射率接近 1.45–1.46 的任何介质中的样本。

有的徕卡甘油物镜会配有一个校正环,用于根据封闭介质成分的变化或者盖玻片厚度或温度的变化来调整光学元件的折射率。

而大多数多浸渍 (IMM)物镜可用于甘油以及水和油浸渍。