顯微鏡中(尼康顯微鏡)像的亮度及光能損失
一個(gè)發(fā)光物體照明強(qiáng)度的單位是燭光,它表示一個(gè)點(diǎn)光源在單位立體角所發(fā)射的光通量。一個(gè)連續(xù)的光源或一個(gè)光反射表面將在各個(gè)方向發(fā)射光,離開發(fā)光表面的每個(gè)單位立體角的發(fā)光能力稱為亮度,它以燭光/米表示。由于zui近亮度這個(gè)名詞已經(jīng)被用于物鏡和物鏡現(xiàn)象,因此應(yīng)該把尼康顯微鏡物鏡和物鏡現(xiàn)象的亮度與表示發(fā)射光通量的物理學(xué)上的亮度加以區(qū)別。
奧林巴斯顯微鏡
當(dāng)一束光在一個(gè)表面上入射時(shí),這個(gè)表面就被照亮,每個(gè)單位面積所接受的光通量被稱為照度,它以勒克司(Lux)來度量。當(dāng)用一個(gè)照明物體或發(fā)光物體形成像時(shí),像的亮度應(yīng)該同物體的亮度是相同的,總的光通量在理論上也應(yīng)該是相等的。然而,像的亮度的變化同像的放大倍數(shù)是成比例的,在一定的條件下,具有線性放大倍數(shù)q的像,它的亮度(在顯微照相中的曝光時(shí)間將取決于此)將與q名成反比。此外,像的亮度的變化同形成像所接受的光錐的大小成比例,并且與所使用的有效孔徑角的平方成比例。
在理論上,像形成過程中光的總能量應(yīng)該是保持不變的,實(shí)際上尼康在任何光學(xué)系統(tǒng)中光能的損失是程度不同地存在著。這可能由于不清潔的透鏡表面的吸收所產(chǎn)生,但是也有一定比例的光能損失,是由于發(fā)生在任何折射表面的反射所引起的。假如光線射入折射率為n,和n:的介質(zhì)中間的清潔界面,由于反射而被損失的光為:
一般在空氣一玻璃介面損失的光能為3~8%,它取決于玻璃的特性。當(dāng)使用較高的放大倍數(shù),特別是使用高度矯正的物鏡時(shí),由于光必須通過許多透鏡表面被反射光的損失可以超過50 %,這樣不僅造成了形成像時(shí)大量的光能損失,而且由于統(tǒng)內(nèi)雜散光的產(chǎn)生使像的反差也減小了。為了克服這一弊病,現(xiàn)在在許多透鏡表面N一層抗反射薄膜,這種薄膜材料具有介于空氣和玻璃之間的折射率,而且當(dāng)薄膜的jy與射入這個(gè)涂層介面的平均波長(zhǎng)之間存在一定的關(guān)系時(shí),利用一定厚度的薄膜就可V,效地克服雜散光的反射,用這種方法處理的玻璃界面,尼康顯微鏡其光能的反射損失可以限制在1%左右。