光学显微镜10X100和25X40有什么区别？100X物镜一定要滴油使用吗？
光学显微镜的型号标注，例如“10X100”和“25X40”，通常代表了显微镜的放大倍数和物镜的数值孔径（NA），虽然描述方式略有不同，但核心信息是放大倍数和物镜性能。让我们来详细解析一下它们各自的含义和之间的区别，以及关于100X物镜使用油的必要性。
光学显微镜型号的解读：10X100 vs. 25X40
首先，我们需要明确这些数字代表什么。通常情况下，光学显微镜的型号标注会包含以下信息：
目镜放大倍数 (Eyepiece Magnification): 这是观察者通过目镜看到的放大倍数，通常是10X或15X。
物镜放大倍数 (Objective Magnification): 这是安装在显微镜转换器上的不同倍数的物镜提供的放大倍数，常见的有4X, 10X, 40X, 100X等。
数值孔径 (Numerical Aperture, NA): 这是衡量物镜收集光线能力和分辨率的关键参数。数值孔径越大，分辨率越高，能够区分更小的细节。
总放大倍数 (Total Magnification): 总放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。
现在我们来分别解析“10X100”和“25X40”。这里存在一种可能的理解差异，因为型号标注方式并非完全统一。
可能性一：标准标注方式 (目镜X物镜，或总放大倍数X物镜NA)
如果按照比较通用的标注方式来理解：
10X100:
如果这是指 总放大倍数和物镜NA，那么它可能是指一个总放大倍数为100X的系统，并且与这个系统配套的物镜的NA为100。但“100”作为NA数值在光学显微镜中非常罕见，通常NA值在0.1到1.4之间。
更可能的情况是，这是一种不完全的标准标注，其中“10X”可能是 目镜放大倍数，而“100”可能是 物镜放大倍数。这样的话，总放大倍数就是10X（目镜）× 100X（物镜）= 1000X。在这种情况下，后面的数字通常不会直接表示NA，NA值会另外标注或者隐含在物镜的规格里。比如一个100X的物镜，其NA值可能在1.25到1.4之间（油浸镜头）。
25X40:
如果这是指 总放大倍数和物镜NA，那么可能是总放大倍数为25X，物镜NA为40。但25X的总放大倍数通常意味着目镜和物镜都很低倍，例如5X目镜和5X物镜，或者低倍目镜搭配稍高倍数的物镜。40的NA值同样不符合常规。
另一种更可能的情况是，这是一种 不常见的标注方式，或者包含了 目镜放大倍数和物镜的特定规格。例如，25X可能是目镜的放大倍数（虽然10X或15X更常见），而40X可能是物镜的放大倍数。但即便如此，40X物镜的NA值通常也不会是40。
可能性二：特定厂商或模型的特定标注
有些制造商可能会使用自己独特的标注方式。例如：
10X100: 可能是指一个包含10X目镜，并且配置有100X物镜的显微镜系统。总放大倍数为1000X。
25X40: 可能是指一个包含25X目镜，并且配置有40X物镜的显微镜系统。总放大倍数为1000X。
为了更准确地理解这两种型号的区别，我们需要关注以下几点：
1. 第一个数字的含义： 是目镜放大倍数还是总放大倍数？
2. 第二个数字的含义： 是物镜放大倍数还是物镜的NA？
3. 显微镜的完整规格表： 这包括目镜型号、所有物镜的放大倍数和NA值。
基于常见的显微镜配置，一种更合理的推测是：
10X100： 可能代表配置了 10X目镜 和 100X物镜 的显微镜。此时总放大倍数为 10X × 100X = 1000X。100X物镜通常是高倍油浸物镜，其NA值一般在1.25到1.4之间。
25X40： 可能代表配置了 25X目镜 和 40X物镜 的显微镜。此时总放大倍数为 25X × 40X = 1000X。40X物镜通常是干式物镜（少数高倍油浸40X），其NA值一般在0.65到0.75之间。
如果按照这种推测，它们的区别主要体现在：
目镜放大倍数不同： 一个是10X，另一个是25X。这意味着在相同的物镜下，25X目镜会提供比10X目镜更大的整体视野放大倍数。
物镜放大倍数不同： 一个是100X，另一个是40X。100X物镜的放大能力远超40X物镜。
分辨率和像质的潜力不同： 100X物镜通常具有更高的NA值，这使得它能够分辨更小的细节，提供更清晰、更锐利的图像。40X物镜的NA值较低，分辨率自然也较低。
应用场景可能不同： 1000X总放大倍数的100X油浸物镜通常用于观察细菌、精子、细胞内部结构等需要极高分辨率的精细样本。而1000X总放大倍数的40X物镜（如果能达到1000X，说明目镜放大倍数很大）可能用于观察一些稍大的细胞结构或群体，但细节分辨能力会受限。
重要提示： 型号标注可能非常多样化，最准确的做法是查阅显微镜的产品说明书或规格表来确认具体含义。例如，有些型号可能会直接标注总放大倍数和物镜的NA值，如“1000X / 1.30”。
100X 物镜一定要滴油使用吗？
是的，绝大多数情况下，光学显微镜的100X 物镜（特别是用来达到高分辨率的油浸物镜）是一定要滴油使用的。
这背后有非常重要的科学原理，与光线在不同介质中的折射有关，并且直接关系到显微镜的 分辨率 (Resolution) 和 成像质量。
让我们来详细解释一下：
1. 分辨率的极限与数值孔径 (NA):
光学显微镜的分辨率（能够区分两个紧密相邻的点的最小距离）受到光的衍射极限的限制，也受到物镜的 数值孔径 (NA) 的影响。
NA 的计算公式为：$NA = n sin( heta)$
$n$ 是物镜与被观察物之间介质的折射率。
$ heta$ 是从物镜前端半锥角所能接收到的最大光线角度的一半。
分辨率越好 (能看到的细节越小)，NA 就越大。
2. 空气的折射率问题：
当物镜与载玻片之间的介质是空气时，空气的折射率 $n$ 大约是 1.0。
即使是最好的干式物镜（不滴油的物镜），其最大夹角 $ heta$ 也受限于镜头的物理设计，即使接近90度，$sin( heta)$ 也最大为1。
因此，干式物镜的最大NA值通常在0.95到1.0左右，这限制了它们能够达到的最高分辨率。对于100X的干式物镜，虽然放大倍数很高，但其NA值可能只有0.8到0.95，分辨率不如油浸物镜。
3. 浸油的作用：
提高折射率 (n)： 专用的显微镜浸油（通常是亚麻籽油或合成油）具有比空气高得多的折射率，通常在1.515到1.520之间。
减少光线损失和弯曲： 当光线从玻璃载玻片穿过空气进入物镜镜头时，由于空气折射率较低，光线会发生显著的折射（弯曲），一部分光线甚至会逃逸出物镜的接收角度。
使光路连续： 通过在载玻片和100X物镜之间滴加一滴与载玻片和物镜盖玻片材质折射率相近的浸油，可以有效地连接载玻片和物镜，使得光线在玻璃（载玻片）到油（浸油）再到玻璃（物镜镜头）的过程中，折射角度大大减小，大部分光线都能被物镜收集起来。
增加 NA 值： 由于浸油的折射率 $n$ 显著增大（从1.0增加到1.5以上），即使物镜的夹角 $ heta$ 不变，数值孔径 (NA) 也会相应增加（因为 $NA = n sin( heta)$）。100X油浸物镜的NA值通常可以达到1.25、1.30、1.35，甚至1.40以上。
4. 为什么100X 物镜尤为重要：
100X 物镜是显微镜能够达到的最高放大倍数之一。为了在如此高的放大倍数下仍然能够获得清晰、有解析力的图像，必须尽可能地提高物镜的NA值。
如果一个100X 物镜没有使用浸油，它的NA值就会被限制在干式物镜的水平（通常低于1.0），这意味着它无法有效收集高角度的光线，分辨率会大大降低，看到的图像会模糊不清，细节完全丢失，即使放大倍数很高也无济于事。
100X 油浸物镜是设计用来配合浸油使用的，其结构设计（例如前端镜头非常靠近样本，以及光学设计）能够充分利用浸油带来的高折射率，实现更高的NA和更好的分辨率。
总结：
100X 物镜之所以设计为需要滴油使用，是为了通过增加物镜与样本之间的介质的折射率 (n)，从而显著提高物镜的数值孔径 (NA)。
更高的 NA 值意味着更高的分辨率，能够分辨更微小的结构。
不使用浸油的100X 物镜，其性能将大打折扣，无法达到设计预期，看到的图像会非常模糊，失去观察高分辨率细节的意义。
如何正确使用100X 物镜（滴油）：
1. 将载玻片放置在显微镜载物台上。
2. 先使用低倍物镜（如4X或10X）找到并对焦目标。
3. 然后转动转换器切换到40X物镜，再次对焦并调整到最佳观察状态。
4. 关键一步： 将载玻片轻轻移动，使需要用100X物镜观察的区域位于视野中心。然后，在载玻片上的目标区域与100X物镜前端之间滴一小滴专用的显微镜浸油。
5. 小心地将100X物镜转到工作位置。此时，物镜前端会浸入油滴中。
6. 通过微调焦螺旋进行精细对焦，直到获得清晰的图像。
7. 观察完毕后，需要仔细用镜头纸和合适的清洁剂（如镜头清洁液）清洁100X物镜和载玻片，以免油污残留在物镜上影响下次使用或损坏物镜。
希望以上的详细解释能够帮助您理解这两种型号的区别以及100X 物镜滴油使用的重要性！
光学显微镜型号的解读：10X100 vs. 25X40
首先，我们需要明确这些数字代表什么。通常情况下，光学显微镜的型号标注会包含以下信息：
目镜放大倍数 (Eyepiece Magnification): 这是观察者通过目镜看到的放大倍数，通常是10X或15X。
物镜放大倍数 (Objective Magnification): 这是安装在显微镜转换器上的不同倍数的物镜提供的放大倍数，常见的有4X, 10X, 40X, 100X等。
数值孔径 (Numerical Aperture, NA): 这是衡量物镜收集光线能力和分辨率的关键参数。数值孔径越大，分辨率越高，能够区分更小的细节。
总放大倍数 (Total Magnification): 总放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。
现在我们来分别解析“10X100”和“25X40”。这里存在一种可能的理解差异，因为型号标注方式并非完全统一。
可能性一：标准标注方式 (目镜X物镜，或总放大倍数X物镜NA)
如果按照比较通用的标注方式来理解：
10X100:
如果这是指 总放大倍数和物镜NA，那么它可能是指一个总放大倍数为100X的系统，并且与这个系统配套的物镜的NA为100。但“100”作为NA数值在光学显微镜中非常罕见，通常NA值在0.1到1.4之间。
更可能的情况是，这是一种不完全的标准标注，其中“10X”可能是 目镜放大倍数，而“100”可能是 物镜放大倍数。这样的话，总放大倍数就是10X（目镜）× 100X（物镜）= 1000X。在这种情况下，后面的数字通常不会直接表示NA，NA值会另外标注或者隐含在物镜的规格里。比如一个100X的物镜，其NA值可能在1.25到1.4之间（油浸镜头）。
25X40:
如果这是指 总放大倍数和物镜NA，那么可能是总放大倍数为25X，物镜NA为40。但25X的总放大倍数通常意味着目镜和物镜都很低倍，例如5X目镜和5X物镜，或者低倍目镜搭配稍高倍数的物镜。40的NA值同样不符合常规。
另一种更可能的情况是，这是一种 不常见的标注方式，或者包含了 目镜放大倍数和物镜的特定规格。例如，25X可能是目镜的放大倍数（虽然10X或15X更常见），而40X可能是物镜的放大倍数。但即便如此，40X物镜的NA值通常也不会是40。
可能性二：特定厂商或模型的特定标注
有些制造商可能会使用自己独特的标注方式。例如：
10X100: 可能是指一个包含10X目镜，并且配置有100X物镜的显微镜系统。总放大倍数为1000X。
25X40: 可能是指一个包含25X目镜，并且配置有40X物镜的显微镜系统。总放大倍数为1000X。
为了更准确地理解这两种型号的区别，我们需要关注以下几点：
1. 第一个数字的含义： 是目镜放大倍数还是总放大倍数？
2. 第二个数字的含义： 是物镜放大倍数还是物镜的NA？
3. 显微镜的完整规格表： 这包括目镜型号、所有物镜的放大倍数和NA值。
基于常见的显微镜配置，一种更合理的推测是：
10X100： 可能代表配置了 10X目镜 和 100X物镜 的显微镜。此时总放大倍数为 10X × 100X = 1000X。100X物镜通常是高倍油浸物镜，其NA值一般在1.25到1.4之间。
25X40： 可能代表配置了 25X目镜 和 40X物镜 的显微镜。此时总放大倍数为 25X × 40X = 1000X。40X物镜通常是干式物镜（少数高倍油浸40X），其NA值一般在0.65到0.75之间。
如果按照这种推测，它们的区别主要体现在：
目镜放大倍数不同： 一个是10X，另一个是25X。这意味着在相同的物镜下，25X目镜会提供比10X目镜更大的整体视野放大倍数。
物镜放大倍数不同： 一个是100X，另一个是40X。100X物镜的放大能力远超40X物镜。
分辨率和像质的潜力不同： 100X物镜通常具有更高的NA值，这使得它能够分辨更小的细节，提供更清晰、更锐利的图像。40X物镜的NA值较低，分辨率自然也较低。
应用场景可能不同： 1000X总放大倍数的100X油浸物镜通常用于观察细菌、精子、细胞内部结构等需要极高分辨率的精细样本。而1000X总放大倍数的40X物镜（如果能达到1000X，说明目镜放大倍数很大）可能用于观察一些稍大的细胞结构或群体，但细节分辨能力会受限。
重要提示： 型号标注可能非常多样化，最准确的做法是查阅显微镜的产品说明书或规格表来确认具体含义。例如，有些型号可能会直接标注总放大倍数和物镜的NA值，如“1000X / 1.30”。
100X 物镜一定要滴油使用吗？
是的，绝大多数情况下，光学显微镜的100X 物镜（特别是用来达到高分辨率的油浸物镜）是一定要滴油使用的。
这背后有非常重要的科学原理，与光线在不同介质中的折射有关，并且直接关系到显微镜的 分辨率 (Resolution) 和 成像质量。
让我们来详细解释一下：
1. 分辨率的极限与数值孔径 (NA):
光学显微镜的分辨率（能够区分两个紧密相邻的点的最小距离）受到光的衍射极限的限制，也受到物镜的 数值孔径 (NA) 的影响。
NA 的计算公式为：$NA = n sin( heta)$
$n$ 是物镜与被观察物之间介质的折射率。
$ heta$ 是从物镜前端半锥角所能接收到的最大光线角度的一半。
分辨率越好 (能看到的细节越小)，NA 就越大。
2. 空气的折射率问题：
当物镜与载玻片之间的介质是空气时，空气的折射率 $n$ 大约是 1.0。
即使是最好的干式物镜（不滴油的物镜），其最大夹角 $ heta$ 也受限于镜头的物理设计，即使接近90度，$sin( heta)$ 也最大为1。
因此，干式物镜的最大NA值通常在0.95到1.0左右，这限制了它们能够达到的最高分辨率。对于100X的干式物镜，虽然放大倍数很高，但其NA值可能只有0.8到0.95，分辨率不如油浸物镜。
3. 浸油的作用：
提高折射率 (n)： 专用的显微镜浸油（通常是亚麻籽油或合成油）具有比空气高得多的折射率，通常在1.515到1.520之间。
减少光线损失和弯曲： 当光线从玻璃载玻片穿过空气进入物镜镜头时，由于空气折射率较低，光线会发生显著的折射（弯曲），一部分光线甚至会逃逸出物镜的接收角度。
使光路连续： 通过在载玻片和100X物镜之间滴加一滴与载玻片和物镜盖玻片材质折射率相近的浸油，可以有效地连接载玻片和物镜，使得光线在玻璃（载玻片）到油（浸油）再到玻璃（物镜镜头）的过程中，折射角度大大减小，大部分光线都能被物镜收集起来。
增加 NA 值： 由于浸油的折射率 $n$ 显著增大（从1.0增加到1.5以上），即使物镜的夹角 $ heta$ 不变，数值孔径 (NA) 也会相应增加（因为 $NA = n sin( heta)$）。100X油浸物镜的NA值通常可以达到1.25、1.30、1.35，甚至1.40以上。
4. 为什么100X 物镜尤为重要：
100X 物镜是显微镜能够达到的最高放大倍数之一。为了在如此高的放大倍数下仍然能够获得清晰、有解析力的图像，必须尽可能地提高物镜的NA值。
如果一个100X 物镜没有使用浸油，它的NA值就会被限制在干式物镜的水平（通常低于1.0），这意味着它无法有效收集高角度的光线，分辨率会大大降低，看到的图像会模糊不清，细节完全丢失，即使放大倍数很高也无济于事。
100X 油浸物镜是设计用来配合浸油使用的，其结构设计（例如前端镜头非常靠近样本，以及光学设计）能够充分利用浸油带来的高折射率，实现更高的NA和更好的分辨率。
总结：
100X 物镜之所以设计为需要滴油使用，是为了通过增加物镜与样本之间的介质的折射率 (n)，从而显著提高物镜的数值孔径 (NA)。
更高的 NA 值意味着更高的分辨率，能够分辨更微小的结构。
不使用浸油的100X 物镜，其性能将大打折扣，无法达到设计预期，看到的图像会非常模糊，失去观察高分辨率细节的意义。
如何正确使用100X 物镜（滴油）：
1. 将载玻片放置在显微镜载物台上。
2. 先使用低倍物镜（如4X或10X）找到并对焦目标。
3. 然后转动转换器切换到40X物镜，再次对焦并调整到最佳观察状态。
4. 关键一步： 将载玻片轻轻移动，使需要用100X物镜观察的区域位于视野中心。然后，在载玻片上的目标区域与100X物镜前端之间滴一小滴专用的显微镜浸油。
5. 小心地将100X物镜转到工作位置。此时，物镜前端会浸入油滴中。
6. 通过微调焦螺旋进行精细对焦，直到获得清晰的图像。
7. 观察完毕后，需要仔细用镜头纸和合适的清洁剂（如镜头清洁液）清洁100X物镜和载玻片，以免油污残留在物镜上影响下次使用或损坏物镜。
希望以上的详细解释能够帮助您理解这两种型号的区别以及100X 物镜滴油使用的重要性！
网友意见
这里讨论油镜为啥要用油。
不少国内书籍和资料解释得很简单。
比如有的是这么讲的：
分辨率D（越小越清晰）在0.5λ/NA 到 λ/NA之间，有些资料就写成D=0.61λ/NA。 λ为光的波，NA为数值孔径。而数值孔径NA为物方介质折射率n和物镜0.5倍孔径角θ的正弦值的乘积。所以，把物方介质从空气换成香柏油后，折射率从1变成1.5，数值孔径增大，D值也就变小，变得更清晰了。
然而当你进一步思考，会问“当介质改变时，孔径角会发生变化”吗？光路发生了怎样的变化？
比如用物理教学软件简单模拟一下：
当把介质从油换成空气后，会发现，似乎：
1，从光路图上看，油镜用油，和不用油，介质之外的光路没啥变化（这里不考虑色散等像差），区别只是工作距离。空气时样本需要更靠近物镜才能合焦。这可能也解释了为何一部分油镜在不用油时无法合焦，完全看不清东西，此时的工作距离不够。
2，由于样本更靠近物镜了，孔径角θ貌似变大了，即n变小的同时sinθ变大了，那数值孔径NA真的改变了吗？
（注意，这里的描述和结论都要打个问号，有些其实是不正确的）
总之，普通人单纯从这个公式，不容易理解问题。
还比如，有的资料是这么解释的：
说光在空气中折射的角度更大，所以很多光就漏掉了，物镜的进光量小，所以不清晰，用油后物镜进光量大，所以清晰。
于是很多同学马上就问，我把卤素灯或LED灯调得亮一点，是不是就清晰了？为啥非要用油。
事实上，你调得再亮也不会变清晰。
上述这些解释方法都不是特别好，不容易理解问题。
我觉得有一些书还是解释得通俗易懂的。看过之后，你就知道油镜用油，数值孔径增大清晰度变高，本质的原因在于物质的临界角。
大家都知道全反射和斯涅尔定律，所以，光线从空气射入玻璃（N=1.5）的最大出射角约为42°，也就是临界角是42°。
所以如果你不用油，射入物镜前镜片的光束，缩在一个较小的夹角范围内，小于84°
而如果你用油，射入物镜前镜片的光束，夹角可以达到110°以上。
若这个光束夹角小于物镜设计的夹角，就无法利用前透镜后面的镜片们的整个设计面积，与光轴角度较大的光线无法参与像的形成，因此无法充分发挥物镜的分辨率，牛头变狗头，会变得模糊一些。
此外，从图上也能看出，理论上载玻片底部和聚光镜之间也应该用油，这样从灯泡射出的光线才能更好地充满整个孔径角范围。
此外，还有人问，干镜用油能不能提高分辨率，因为单纯从D=0.61λ/NA的公式，似乎答案是能。但实际上，用油就违背了物镜的设计条件，光束夹角虽然更大，但超出了镜片的设计面积，最重要的就是像差问题，干镜是针对空气来设计减小像差，而且光学上越偏离光轴的光线，像差越大，所以超出设计的大角度通常都会带来明显的像差，比如色散，劣化像质得不偿失。
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要说光学和原子分子物理哪个就业前景更好，这问题其实挺实在的，毕竟都是搞科研、做技术的，大家最关心的还是毕业了能干点啥，挣多少钱。先说说光学这块儿。光学是个很庞大的领域，涵盖了从基础理论到各种应用技术。你可以想象一下，我们日常生活中接触到的所有跟“光”有关的东西，背后可能都有光学人的身影。 传统光.............
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光学与流体力学，这两个看似分属物理学不同分支的学科，实则存在着许多令人着迷的交叉点，它们共同描绘着我们对世界认知和工程设计的深刻理解。这种交叉并非简单的叠加，而是一种相互渗透、相互启发的联系，从微观的粒子行为到宏观的宇宙现象，都可见它们的身影。流场对光传播的影响：最直接的交叉点在于，流体本身就是光传.............
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