物镜好不好，一看标识就知道

        生物汪的聚集地总会有显微镜。物镜作为显微镜中最昂贵的配件之一，好比镜头之于单反，是整台显微镜的精华所在。

       Step By Step，教大家如何辨别物镜标识，看看你们手头的物镜是不是高端大气上档次！

       我们先友情邀请奥林巴斯物镜和我方同事的纤纤玉手出镜：

奥林巴斯4倍平场半复消色差物镜

       没错……在我还是一只普通生物汪的时候，只能看懂品牌和放大倍数，彼时我掌握的显微镜知识只限于放大倍数=物镜倍数*目镜倍数，但是！我们的目标可是称霸生物界，征服CNS，那么，了解其他的标识将更有助您选择适合自己实验的物镜，得到更高质量的图片。

       让我们再看一下这张图片。

品牌是Olympus，大家熟悉的四大物镜厂商之一。

UPlan FLN，U和N都是奥林巴斯的型号标识， Plan FL指示了物镜的类型：平场（Plan）萤石（FL，Fluorite）物镜，又称为平场半复消色差物镜，是中高档的定位。

小伙伴们可能还会遇到

• Plan Achromat平场消色差（简称Ach）

• Plan Apochromat平场复消色差（简称Apo）。

有点拗口，有点晕？

平场、消色差都是物镜的校正术语。平场校正是对场曲的校正。显微镜中透镜叠着透镜，若没有进行场曲的校正，视野会是一个处处清晰的曲面。因此，平场校正是基本的校正，目前大部分物镜都经过平场校正。

感受一下平场校正物镜多出来的透镜组件数量

（来源：Nikon官网）

       为什么要消色差？此色差不是咱们生物汪淘宝买东西时候的色差。显微镜使用白光光源成像时，由于白光是混合光，不同波长的光在透镜中的折射不同，会导致从样本发出的不同颜色的光无法汇聚在一点。使用更多的透镜可以将色差进行一定程度地校正。

色差示意图，不同波长光经过透镜，无法汇聚于一点

添加火石玻璃元件进行色差校正（来源：维基百科）

三种色差校正类型（来源：Nikon官网）

       消色差、半复消色差、和复消色差看字面，是一个递进的过程，实际上，它的价格也是递进的，对于一般生物汪们使用的显微镜来说，与价格最直接的物镜参数，就是物镜类型和放大倍数。看上图就知道复消色差物镜为什么贵，看那一个个小圆片，那都是Money呀！不同类型物镜的球差和色差校正情况如下表所示：

三种物镜对于球差和色差的校正

       球差(spherical aberration)是由于透镜表面是球面而引起的。球差会导致光轴上样本点发出的光线在通过镜头后，无法清晰成像，而是形成一个中间亮两面逐渐模糊的光斑。凸、凹透镜的组合可以校正球差。

这个物镜的放大倍数是4倍。不多说啦。

       图中的0.13是数值孔径（NA, Numerical Aperture），这个值反映了物镜在一定物距下的聚光能力和分辨能力。这是个综合参数，与物镜多项关键指标都有关系：数值孔径大，代表分辨率高，放大倍数大，但是也往往意味着工作距离短，焦距小，视场宽度小。其实这很好理解，大家使用显微镜的时候，一定会有下列这些痛的领悟：

• 我们不能够既提高放大倍数，又能在视野内看到更多的细胞；

• 我们不得不让高倍物镜非常靠近样品，有时甚至由于容器太高导致观察失败；

• 用过油镜的小伙伴就会知道为什么一定要在油镜镜头上设计弹簧。

• 我们难以在使用高倍镜的同时获得与低倍镜相同的亮度，切换高倍物镜时总觉得眼前一黑……

       数值孔径的公式为NA=nsin（θ），n是光介质的折射率，θ是孔径角。

数值孔径与放大倍数，孔径角的关系（来源：Nikon官网）

       因此，数值孔径还与光的介质折射率有关，空气的折射率是1，因此空气镜的数值孔径难以超越0.95（物镜说，sin90°才等于1，你总不能为了提高NA，就把我死死按到样本里面呀……）。而油的折射率>1，因此油镜的NA可以轻松过1。

       所以数值孔径这个参数，虽然很重要，但仅限于同等放大倍数的物镜比较,大家需要按需取舍。还有，虽然很多书中没有明确说出这句话，但是越粗的物镜，数值孔径越大。（就像单反镜头一样，又长又大又粗的也就越贵）

       顺带提一嘴，虽然没写在物镜上，但是工作距离（WD）也是一个物镜重要的参数，常标注在其他品牌的物镜上，它与数值孔径成反比。工作距离就是从物镜到样本的距离。虽然长工作距离会牺牲一部分分辨率，但当您需要观察孔板、细胞瓶这类大容器中的的细胞时，你就会明白那一点点方寸之间距离的意义。图示的UPlan FLN系列物镜就是长工作距离物镜。

       ∞这个符号，是指无限远校正（infinity corrected）的光学系统。现在大部分品牌生产的物镜都是无限远校正的。简单来说，使用无限远校正的物镜意义在于，在光路中附加其他光学元件不会影响成像质量，因此物镜对不同系统的兼容性比较好。

       ∞旁边的“-”其实是指校准环的缺失。我们请一个有校准环的物镜来展示一下。

带有校准环的40倍平场半复消色差物镜

        图示的0-2是校准环的校准范围。校准环也是高级物镜的配置之一。它常见于高数值孔径的物镜，因为容器厚度的差异对聚焦影响很明显。一般来说，没有校准环的物镜，一般按照盖玻片厚度（0.17mm）进行校正。盖玻片厂家生产的盖玻片厚度可能不准确，而若进行孔板成像，孔板的厚度也远超过玻片厚度。校准环可以提高物镜对厚容器观察的支持，当转动校准环时，物镜内的透镜组随之移动，实现精准聚焦。

   校准环物镜的校准原理（来源：Nikon官网）

高级的校准环物镜可以观察0-2mm厚的容器，意味着可以观察非常薄的玻片和较厚的孔板样本。实验室有矿的小伙伴们一定要学会使用校准环，它能够显著提升显微镜的聚焦效果。

  最后一个参数FN（field number）是视野数，该值越大，意味着视野范围越大，视野内能够看到的内容越多。数码显微镜拍摄图片自动添加的比例尺就是基于这个数字计算的。平场校正的物镜FN会比没有平场校正的更大。FN这个值也与放大倍数有一定关系，放大倍数越大，FN越小。

       最后聊聊物镜价格。平场消色差物镜和平场复消色差物镜之间，4倍物镜与60倍物镜之间，都是成倍的价格差异。但物镜不是越贵越好。大家可能都知道油镜昂贵，相差物镜昂贵，但是如果您的样本没有特殊的观测需求，并不需要购买这些昂贵的物镜。其实真正决定您物镜价值的，是您的科研idea，它们才真正让您的物镜绽放价值。

       相信通过这篇文章，大家已经可以初步看懂物镜上面的标识啦。为大家写这篇文章也是想告诉大家，一个不想做好全自动成像仪器的公司，不是一个好的微孔板检测仪公司。

       BioTek公司作为全球第一个洗板机和酶标仪生产公司，将最严谨的工匠精神注入全自动成像产品线，推出Cytation和Lionheart两款高性价比高内涵成像系统，扩展微孔板检测含义，颠覆业内对于微孔板检测的理解。

BioTek成像产品

       在这两款仪器中，BioTek选择的是Olympus和Zeiss的高性能物镜，精选平场半复消色差物镜和平场复消色差物镜，高倍物镜配备校准环。全球1000+顶级科研、药物研发、医院系统的用户已经证实——全自动高内涵成像，BioTek是认真的。

       想要了解更多BioTek成像产品，请戳下方链接或关注BioTek中国微信公众号获取一手咨询：