奥林巴斯物镜的数值孔径（NA）范围及其对成像的影响

1. 奥林巴斯物镜的数值孔径（NA）范围

数值孔径（Numerical Aperture, NA）是物镜的关键参数之一，决定了物镜的集光能力和分辨率。奥林巴斯作为光学显微镜领域的领先品牌，其物镜的NA范围广泛，以适应不同的观察需求：

低NA物镜（NA 0.04–0.2）：常见于低倍物镜（如4×、10×），适用于大视野观察，但分辨率较低。

中NA物镜（NA 0.3–0.8）：主要用于常规高倍物镜（如20×、40×），适用于明场、相差和普通荧光成像。

高NA物镜（NA 0.9–1.4）：多为油浸或水浸物镜（如60×、100×），适用于高分辨率荧光、共聚焦和超分辨显微技术。

超高NA物镜（NA ＞1.4）：特殊设计的浸油物镜，用于超分辨率显微镜，可突破光学衍射极限。

奥林巴斯的高端物镜（如UPLSAPO系列）通常具有较高的NA值，例如100×油镜的NA可达1.4以上，而专用于活细胞成像的水浸物镜则提供高NA和长工作距离的平衡。

2. NA对显微成像的影响

（1）分辨率

NA直接影响显微镜的分辨率，其与分辨率（d）的关系由阿贝公式决定：

                                              d=NA0.61λ

其中，λ为光的波长。NA越高，可分辨的样品细节越精细。例如，NA=1.4的物镜比NA=0.8的物镜能分辨更小的结构。

（2）光收集能力

NA越高，物镜捕获的光越多，成像亮度越高。这对于弱光成像至关重要，高NA物镜可显著提高信噪比，减少曝光时间。

（3）景深

NA越高，景深越浅，这意味着焦平面外的样品区域会更快模糊。这在三维成像中需要权衡，通常需结合Z轴扫描获取清晰图像。

（4）像差校正

高NA物镜通常需要更复杂的光学设计（如APO复消色差校正），以减少球差和色差。浸油物镜（NA＞1.0）还需确保浸液折射率匹配，否则会导致像质下降。

3. 如何选择合适的NA？

常规观察（如病理切片）：NA 0.4–0.8的中倍物镜即可满足需求。

高分辨率荧光成像：选择NA≥1.2的油镜或水镜，如奥林巴斯UPLSAPO 100×/1.40 Oil。

活细胞成像：需平衡NA和工作距离，如水浸物镜（如60×/1.2 W）。

结论

数值孔径（NA）是衡量物镜性能的核心指标，奥林巴斯提供从低NA到超高NA的多样化物镜，以满足不同显微技术的需求。高NA可提升分辨率和亮度，但也带来景深变浅和成本增加的问题，用户需根据实验目标合理选择。