顯微鏡物鏡通常設(shè)計(jì)成具有較短的自由工作距離，自由工作距離定義為當(dāng)樣品聚焦時(shí)從物鏡的前透鏡到蓋玻片近表面的距離。如果物鏡設(shè)計(jì)為無(wú)蓋玻片，則工作距離由物鏡前透鏡到樣品表面的線(xiàn)性測(cè)量確定。
圖1-物鏡工作距離和齊焦距離
示于圖1是一種物鏡的示意圖示出了齊焦和工作距離長(zhǎng)度規(guī)格，以及其他描述刻或印刷在物鏡桶。一般來(lái)說(shuō)，物鏡工作距離隨著所述倍率以及數(shù)值孔徑都增加，如在呈現(xiàn)表1為一個(gè)高度校正系列尼康的俯視螢石和打算復(fù)消色差的物鏡。當(dāng)前的趨勢(shì)是生產(chǎn)具有盡可能長(zhǎng)的工作距離的干物鏡，但由于對(duì)具有更高分辨力的高數(shù)值孔徑的需求，需求受到了一定程度的限制。這通常導(dǎo)致制造商在這兩個(gè)參數(shù)之間折衷。
表1-共同物鏡工作距離制造商 校正 放大 數(shù)值孔徑 工作距離
尼康 planapo 10倍 0.45 4.0mm
尼康 planfluor 20倍 0.75 0.35mm
尼康 planfluor（油） 40倍 1.30 0.20mm
尼康 planapo（油） 60倍 1.40 0.21mm
尼康 planapo（油） 100倍 1.40 0.13mm
在前透鏡元件和蓋玻片之間以定義的折射率的液體介質(zhì)工作的浸沒(méi)物鏡的工作距離長(zhǎng)度受到更多限制。如果工作距離太大，則在物鏡前透鏡和樣品之間保持浸沒(méi)液匯合網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)成為問(wèn)題，從而導(dǎo)致像差的引入和隨后圖像的劣化。具有極近工作距離的物鏡是彈簧加載的，因此與蓋玻片接觸時(shí)，整個(gè)前透鏡組件將縮回。這些安裝座通常被稱(chēng)為回縮限位器，可確保對(duì)樣品或物鏡前透鏡的意外損壞提供足夠的保護(hù)。
交互式教程- 物鏡工作距離
現(xiàn)代尼康cfi60物鏡中可用的工作距離的范圍。
對(duì)于許多應(yīng)用，非常需要長(zhǎng)的自由工作距離（并且經(jīng)常是必需的），并且為實(shí)現(xiàn)這種用途而設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的物鏡，盡管很難實(shí)現(xiàn)大的數(shù)值孔徑并需要對(duì)光學(xué)像差進(jìn)行必要的校正。長(zhǎng)工作距離物鏡在通過(guò)厚厚的玻璃墻體外檢查標(biāo)本以及化學(xué)和冶金顯微鏡時(shí)特別有用，在這種情況下，必須用厚的蓋玻片保護(hù)物鏡前透鏡免受熱，苛性蒸汽和揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)等環(huán)境危害。這些物鏡的工作距離通常超過(guò)具有相同或稍大數(shù)值孔徑的可比物鏡的工作距離的兩到三倍。表2列出了具有超長(zhǎng)工作距離（elwd）和超長(zhǎng)工作距離（slwd）的無(wú)限校正尼康物鏡。請(qǐng)注意，工作距離隨倍率和數(shù)值孔徑的增加而減小，但不如表1中列出的物鏡那么大。還要注意，slwd物鏡比elwd系列物鏡具有更長(zhǎng)的工作距離，但數(shù)值孔徑相應(yīng)更低。
表2-長(zhǎng)距離工作物鏡類(lèi)型 放大 數(shù)值孔徑 工作距離
elwd 20倍 0.40 11.0mm
elwd 50倍 0.55 8.7mm
elwd 100倍 0.80 2.0mm
slwd 10倍 0.21 20.3mm
slwd 20倍 0.35 20.5mm
slwd 50倍 0.45 13.8mm
slwd 100倍 0.73 4.7mm
借助現(xiàn)代制造技術(shù)，已經(jīng)可以大幅度提高顯微鏡物鏡的機(jī)械精度，包括定心和齊焦距離，樣品平面與將物鏡支撐在旋轉(zhuǎn)物鏡上的法蘭的肩部之間的距離（請(qǐng)參見(jiàn)）。圖1）。因此，在現(xiàn)代研究級(jí)顯微鏡上，當(dāng)一個(gè)人旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的物鏡并從一個(gè)物鏡切換到另一個(gè)物鏡時(shí)，標(biāo)本可以非常緊密地聚焦（在一個(gè)微米左右），并且可以集中在視場(chǎng)的中心。
多年以來(lái)，大多數(shù)制造商為生物應(yīng)用而設(shè)計(jì)的物鏡都符合*的慣例，齊焦距為45.0mm，英國(guó)顯微鏡學(xué)會(huì)（rms）標(biāo)準(zhǔn)定義了在物鏡架中支撐物鏡的螺紋的尺寸，機(jī)械管長(zhǎng)度為160mm。因此，來(lái)自不同制造商的物鏡似乎是可以互換的。但是，隨著無(wú)限遠(yuǎn)校正物鏡的推出，來(lái)自不同制造商的物鏡之間的便利互換性再次消失了。
近，尼康cfi60光學(xué)系統(tǒng)的推出，具有“無(wú)鉻”物鏡，套筒鏡和目鏡，使該公司能夠單獨(dú)校正每個(gè)組件，而無(wú)需使用一個(gè)組件對(duì)另一個(gè)組件進(jìn)行校正。該系統(tǒng)還引入了60mm的齊焦長(zhǎng)度和25mm的螺紋直徑，以替代rms螺紋尺寸。