光学显微镜放大倍数的估算

        光学显微镜可分为体视显微镜、正置显微镜和倒置显微镜。它们广泛应用于生物学、材料科学、矿物和食品安全等各个领域。受光学显微镜使用的光源和填充介质的限制，光学显微镜的极限分辨率可低至200 nm。小于200nm的观察物体需要用激光共聚焦显微镜、超分辨荧光显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜等观察清楚。光学显微镜对物体的放大作用不是放大物体的整个区域。物体，而是放大物体的长度或宽度。一般情况下，人眼在明视距离范围内能分辨的最小物体为0.1-0.3mm。用光学显微镜观察物体时，物体放大多少倍才能用人眼观察清楚？本文给出了光学显微镜放大倍数的简单估算。
        光学显微镜的倍率有两种计算方法：
         (1)光学放大倍数。光学放大率是指从显微镜目镜观察到的物体的放大效果。这种放大结果称为光学放大。光学倍率的计算比较简单，即物镜倍率×目镜倍率。以体视显微镜放大倍数的计算为例，连续变倍体为0.7-4.5，目镜为10倍，则该体视显微镜的放大倍数为7-45倍。如果显微镜有物镜和目镜，那么直接将物镜放大倍数×目镜放大倍数相加就可以得到显微镜的总放大倍数。
         (2) 数字放大。数字放大通常是指物体通过外部设备成像后的放大倍数。目前市场上有很多三目显微镜，通过CCD与计算机、液晶显示器等成像设备相连，进行成像观察。与外部设备进行这种连接后，物体被放大了多少倍？给出了两种计算方法。
         (a) 如果有被观测物体实际尺寸的准确数据，可以通过以下公式计算：物体的实际放大倍数=物体的放大尺寸/物体的实际尺寸。如果物体的实际尺寸为2 μm，在显示器上成像后，可以用尺子测量成像物体的长度。如果测量的物体长度为 2 毫米，则将物体放大 1000 倍。
         (b) 如果对物体的大小没有明确的概念，可以通过以下公式计算。
        数码倍率=物镜倍率××连接环放大倍数
        公式中参数说明：
         --物镜放大倍数是指所用显微镜物镜的放大倍数，如5倍、10倍、20倍等；
         --连接环的放大倍数是指三目界面的放大倍数，一般为1倍，也有0.35、0.5倍；
         --25.4×屏幕尺寸，就是将屏幕尺寸换算成mm，1英寸=25.4mm；
         --CCD对角线的长度是指CCD的芯片尺寸，通常为1/3英寸、1/2英寸或2/3英寸，对应的长度为6mm、8mm或11mm。
        注：数字放大公式计算的数值，在实际应用中，还需要考虑屏幕上的像素数。如果像素数少，则难以观察较小尺寸的物体。
        计算示例：
         (1)金相显微镜观察电路板的焊锡
        显微镜参数：物镜放大倍数20倍，目镜放大倍数10倍，三目接口1倍，CCD对角线1/3英寸，显示尺寸19英寸。
        光学倍率=物镜倍率×目镜倍率=20×10=200倍
        数码倍率=物镜倍率××连接环长度 倍率=20××1=1608.67倍