几何光学中的视场是怎么定义的

光学显微镜中的视场直径由视场数表示，或简称为视场数，即在中间像平面上测量的视场直径（以毫米为单位）。

图1?- 目镜设计中的视场光阑位置

在大多数情况下，目镜视场光阑开口直径决定了视场大小。然后，将试样平面中的视场大小定义为视场数除以物镜的放大倍率：

如果在物镜和目镜之间插入辅助透镜，则该透镜的放大倍数也应通过乘以物镜放大倍率（在分割操作之前）在方程式中使用。虽然视场数通常受目镜的放大倍率和视场光阑（光阑）尺寸的限制，但物镜系统的设计显然也施加了一个限制。在早期的显微镜物镜中，最大可用视场直径往往约为18毫米或更小，但对于现代平场复消色差镜和其他专用平场物镜，最大可用视场有时可能超过28毫米。

在现代显微镜目镜中，视场光阑要么位于光学系统之前，要么位于透镜元件组之间，如图1所示。该图显示了拉姆斯登和惠更斯目镜的剖面图，显示了通过场透镜、眼透镜和场光阑的光线轨迹。Ramsden目镜（如图1右图所示）的光学系统由两个平凸透镜组成，根据其焦距具有固定的间隔距离。第一个透镜被称为场透镜，因为它更接近显微镜中形成中间图像的平面。在Ramsden目镜设计中，视场光阑位于镜筒开口和视场透镜之间。

在所有现代目镜设计中，视场透镜都放置在距离中间像平面足够远的地方，以确保透镜表面的灰尘或其他表面碎屑和缺陷不会与标本一起出现。两种目镜设计中的顶部透镜都被称为眼睛透镜，因为它最接近观察者的眼睛。

图2?- 字段大小随字段编号的变化

图1左图所示的惠更斯目镜设计中，场透镜位于中间像平面之前，与场光阑重合。与拉姆斯登目镜不同，惠更斯设计有一个焦点（在中间像平面）位于眼睛和场透镜之间。在这种情况下，眼睛晶状体充当放大镜来放大中间图像。

典型目镜的视场数在 6 到 28 毫米之间变化，并且（通常）随着目镜的放大倍率而减小。例如，放大倍率为 10 倍的目镜通常具有 16 到 18 毫米之间的视场数，而较低放大倍率的目镜 （5x） 的视场数约为 20 毫米。图 2?中显示了具有类似目镜的可用视场之间的比较，一个视场数为 20，另一个视场数为 26。请注意，通过目镜可见的标本特征范围更大，视场数越大。

目镜视场光阑开口的大小还取决于物镜的离轴像差（彗差、散光和横向色差）的校正。最近的目镜采用高度校正的玻璃，可实现视场数为 26 毫米或更大的宽视场设计。

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