有關光學顯微鏡的物鏡標示為 Apo 40X/0.95 ，160/-，下列何者正確？

本題觀念：

本題主要測驗考生對於光學顯微鏡物鏡（Objective lens）上規格標示的判讀能力，特別是針對數值孔徑（NA）、機械筒長（Mechanical tube length）以及蓋玻片厚度（Cover glass thickness）的代號意義。

選項分析

• A. 視野數（FN）為40/0.95

  • 錯誤。
  • 理由：視野數（Field Number, FN）通常標示於**目鏡（Eyepiece）**上，而非物鏡。FN 代表目鏡視場光闌的直徑（單位為 mm）。物鏡上的「40X」代表放大倍率，「0.95」代表數值孔徑（NA）。視野數與物鏡標示的 40/0.95 無直接計算關係（實際視野直徑 = 目鏡 FN / 物鏡放大倍率）。

• B. 視野深度（depth of field）限制於 160/0.95 mm

  • 錯誤。
  • 理由：物鏡標示中的「160」代表機械筒長為 160 mm（有限光學系統），而非視野深度。「0.95」為數值孔徑。視野深度是由光波長、折射率及數值孔徑決定的物理量（公式複雜，約與 NA 的平方成反比），並非簡單的「筒長/NA」計算。

• C. 視野中心的球面相差與色相差已被完全校正

  • 錯誤（或非最佳選項）。
  • 理由：「Apo」代表 Apochromat（全複消色差物鏡）。
  • 學理上，Apo 物鏡能針對 3 種波長（紅、藍、紫/綠） 的色像差（Chromatic aberration）與 2 種波長 的球面像差（Spherical aberration）進行校正，是最高等級的物鏡。
  • 然而，光學上很難達到「完全（completely）」無像差，且此選項描述的是 Apo 的定義，卻未解釋題幹中特殊的「160/-」標示。相較之下，選項 D 直接對應了標示中的特殊符號意義。

• D. 可以不用蓋玻片來觀察檢體

  • 正確。
  • 理由：物鏡標示格式通常為「機械筒長 / 蓋玻片厚度」。
    • 標準標示如「160/0.17」表示筒長 160 mm，需使用厚度 0.17 mm 的蓋玻片。
    • 標示為「-」（破折號）或「0」在蓋玻片厚度位置時，代表該物鏡不受蓋玻片厚度限制，或者是設計用於無蓋玻片（No Cover Glass）的狀態下觀察（例如觀察血液抹片、冶金顯微鏡等）。
    • 因此，看到「-」標記，解讀為「可以不用蓋玻片」是完全正確的臨床操作指引。

答案解析

正確答案為 (D)。 題幹中的標示「160/-」是解題關鍵。「160」指機械筒長 160 mm；「-」指蓋玻片厚度要求。在顯微鏡光學規範中，「-」代表該物鏡對蓋玻片厚度不敏感，或設計用於無蓋玻片標本（如直接塗抹的血液、細菌抹片）。因此，使用者可以直接觀察未蓋上蓋玻片的檢體。

核心知識點

1. 物鏡標示解讀：
   • 類別：Apo (全複消色差)、Plan (平場)、Achro (消色差)。
   • 放大倍率/數值孔徑 (Mag/NA)：如 40X/0.95。
   • 筒長/蓋玻片厚度：如 160/0.17。
     • 0.17：需搭配 0.17 mm 標準蓋玻片（高倍乾鏡 NA>0.7 時極為重要）。
     • 0：不可使用蓋玻片（如冶金鏡頭）。
     • -：可用或不用蓋玻片（通常指低倍鏡或特殊設計鏡頭）。
2. Apo (Apochromat)：校正 3 色色差、2 色球差，等級高於 Achromat（2 色色差、1 色球差）與 Fluorite（半複消色差）。
3. 數值孔徑 (NA)：決定解析度 ($d = 0.61\lambda / NA$) 與進光量 ($NA^2$)，NA 越大，解析度越佳，但景深越淺。

參考資料

1. Olympus Life Science: Understanding Microscope Objectives - Specifications and Identification (說明 "-" 代表蓋玻片厚度不拘)
2. Motic Microscopes: Microscope Objective Markings Explained (解釋 160/0.17 與 160/- 的差異)
3. Nikon MicroscopyU: Microscope Objective Specifications