视野计算公式
视野直径 = 视场数 ÷(物镜放大倍数 × 中间镜放大倍数)
视场数 (FN) 是目镜视场光阑的直径(以 mm 计),通常刻在目镜上放大倍数之后(例如“10×/22”)。MicroscopyU 给出的总体范围是 6 至 28 mm,10× 目镜的典型值为 16 至 18 mm;研究级显微镜通常使用 22 mm 或更大。目镜放大倍数本身不出现在公式中,因为视场数已经描述了目镜所显示的范围。
计算示例:FN 22 配 40× 物镜:22 ÷ 40 = 0.55 mm,即 550 µm。配 10× 物镜:2.2 mm。
根据低倍视野求高倍视野
在教学实验室中,通常只需在低倍下用透明尺或载物台测微尺测量一次视野,其余的通过计算得出。视野直径与总放大倍数成反比:
视野(高倍) = 视野(低倍) × 放大倍数(低倍) ÷ 放大倍数(高倍)
计算示例:总放大倍数 40× 时视野为 4.5 mm (4500 µm)。总放大倍数 400× 时:4500 × 40 ÷ 400 = 450 µm。如果横跨该视野大约能排下 10 个细胞,则每个细胞约为 45 µm。
显微镜相机的视野
相机看到的是一个矩形,而不是目镜中的圆形视野。它在样品处的大小等于传感器尺寸除以样品与传感器之间的放大倍数(物镜 × 相机适配器):
视野宽度 = 横向像素数 × 相机像素尺寸 ÷(物镜 × 适配器)
计算示例:一台 2048 × 2048、像素为 6.5 µm 的 sCMOS 相机,配 20× 物镜和 1× 适配器:2048 × 6.5 ÷ 20 = 每边 666 µm,每像素 0.325 µm。显微镜生成的文件通常会在元数据中记录这一像素尺寸,查看器正是据此绘制正确的比例尺。
常见问题
如何计算显微镜的视野?
用目镜视场数 (mm) 除以物镜放大倍数。视场数 20 配 10× 物镜,视野为 2 mm;配 40× 物镜,则为 0.5 mm。
在哪里可以找到视场数?
它刻在目镜上放大倍数之后,例如“10×/20”或“WF10×/22”。如果没有标注,可在低倍下用载物台测微尺或透明尺测量视野。
如何求高倍下的视野?
将低倍视野直径乘以低倍放大倍数,再除以高倍放大倍数。40× 时的 4.5 mm,在 400× 时变为 4.5 × 40 ÷ 400 = 0.45 mm。
如何根据视野估算细胞大小?
数一数横跨视野直径能排下多少个细胞,然后相除:一个 450 µm 的视野首尾相接约能排下 10 个细胞,说明每个细胞约为 45 µm。
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