什么是油镜？它有什么作用？

油镜是显微镜中一种特殊的高分辨率物镜，使用时需要在物镜前端与样品盖玻片之间滴加浸没油（Immersion Oil），以显著提升成像分辨率。油镜利用浸没油（折射率≈1.515）填充物镜与盖玻片之间的空气间隙（空气折射率=1.0），避免光线通过不同介质（玻璃→空气→玻璃）时的折射和全反射损失，从而提高数值孔径、分辨率及光通量（减少光散射，图像更明亮清晰），同时还能匹配折射率。

（图源网络，侵删）

根据数值孔径（NA）的公式NA = n⋅sinθ（n为介质折射率），油镜NA可达1.2-1.4（空气物镜NA通常≤0.95）。再根据分辨率公式 d = 0.61λ/NA可知，NA增大后，可分辨更小的结构（如细菌、细胞器）。浸没油的折射率（~1.515）与玻璃盖玻片（~1.52）接近，使用时确保光线直线通过可以有效减少像差。

2. 油镜的标识与结构

物镜标注：镜筒上标有 “Oil”、“OIL”或“HI”（Homogeneous Immersion），数值孔径（NA）标注为 1.25-1.4（例如：100×/1.25 Oil）。

工作距离极短：油镜的工作距离（WD）通常仅 0.1-0.2mm，需紧贴盖玻片，操作时需谨慎避免压碎样品。

（图源网络，侵删）

3. 浸没油的类型与选择

普通浸没油：标准折射率（n=1.515），适用于常规观察。

无荧光浸没油：荧光显微镜专用，避免自发荧光干扰。

低温固化油：用于长时间活细胞成像，防止干燥。

使用注意：油镜使用后需及时用镜头纸+乙醇清洁，避免油渍干结损坏镜头，注意不可与水镜（Water Immersion）或干镜（Dry Objective）混用。

4. 油镜的适用场景

高倍显微观察如细菌（如革兰氏染色）、细胞核、染色体、线粒体等亚微米结构（分辨率可达~0.2μm），病理学（如癌细胞鉴定）、微生物学（如真菌孢子观察）。

荧光显微镜：高NA油镜可收集更多荧光信号，提升信噪比。

倒置显微镜中的应用：需注意样品容器底部厚度（如培养皿），普通油镜可能不兼容，需选择长工作距离油镜或校正环物镜。

 （图源网络，侵删）

5. 油镜使用步骤

1. 调焦：先用低倍物镜找到样品，切换至高倍干镜（如40×）初步聚焦。

2. 滴油：旋转物镜转盘至油镜位置，在盖玻片对应处滴1滴浸没油。

3. 浸没：缓慢升降物镜，使油镜前端浸入油中（避免气泡）。

4. 精细调焦：使用微调旋钮获取清晰图像。

5. 清洁：观察后用镜头纸擦拭油镜和盖玻片。

（图源网络，侵删）

6. 常见问题与解决

图像模糊：  

原因：油中有气泡、油量不足或样品厚度不匹配。  

解决：重新滴油或调整盖玻片厚度（标准0.17mm）。

油镜损坏：  

原因：未清洁导致油干结或碰撞盖玻片。  

解决：定期维护，使用后立即清洁。

荧光信号弱：  

原因：使用普通油（含荧光剂）。  

解决：更换无荧光浸没油。

7. 油镜 vs 其他物镜

油镜通过浸没油技术突破光学显微镜的衍射极限，是观察微米/亚微米结构的核心工具，但需严格操作和维护。在倒置显微镜中需注意样品容器的兼容性，必要时选择专用长工作距离油镜。