普通顯微鏡PPT課件

1、2021/3/91張文海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院2021/3/92主要內(nèi)容主要內(nèi)容v一、顯微鏡的發(fā)展一、顯微鏡的發(fā)展v二、顯微鏡的應(yīng)用二、顯微鏡的應(yīng)用v三、顯微鏡的原理三、顯微鏡的原理v四、顯微鏡的結(jié)構(gòu)四、顯微鏡的結(jié)構(gòu)v五、顯微鏡的重要參數(shù)五、顯微鏡的重要參數(shù)v六、顯微鏡的鏡頭六、顯微鏡的鏡頭v七、顯微鏡的像差七、顯微鏡的像差2021/3/932021/3/94 v顯微鏡理論、制作和應(yīng)用的發(fā)顯微鏡理論、制作和應(yīng)用的發(fā)展展v從十五世紀(jì)開始逐漸發(fā)展起來的。從十五世紀(jì)開始逐漸發(fā)展起來的。2021/3/95近代光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷程v1590年，荷蘭的詹森父子年，荷蘭的詹森父子(

2、Hans and zachrias Janssen) 制造出第一臺原始的、放大倍數(shù)約為制造出第一臺原始的、放大倍數(shù)約為20倍的顯微鏡倍的顯微鏡v這個顯微鏡是用一個這個顯微鏡是用一個凹鏡凹鏡和一個凸鏡做成的，制和一個凸鏡做成的，制作水平還很低。作水平還很低。v發(fā)明的發(fā)明的偶然性偶然性v詹森父子倆的修養(yǎng)起了決定作用，他們抓住這個詹森父子倆的修養(yǎng)起了決定作用，他們抓住這個偶然的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)真思索，反復(fù)實踐，用大大小小偶然的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)真思索，反復(fù)實踐，用大大小小的凸玻璃片做各種距離不等的配合，終于發(fā)明了的凸玻璃片做各種距離不等的配合，終于發(fā)明了世界上第一臺顯微鏡。世界上第一臺顯微鏡。v并沒有發(fā)現(xiàn)顯微鏡的真正

3、價值。也許正是因為這并沒有發(fā)現(xiàn)顯微鏡的真正價值。也許正是因為這個原因，詹森的發(fā)明并沒有引起世人的重視。個原因，詹森的發(fā)明并沒有引起世人的重視。 2021/3/96v16l0年，意大利物理學(xué)家年，意大利物理學(xué)家伽利略伽利略(Galileo)制造了具有物鏡、目鏡及鏡筒制造了具有物鏡、目鏡及鏡筒的望遠(yuǎn)鏡的望遠(yuǎn)鏡 2021/3/97v1665年，英國物理學(xué)家年，英國物理學(xué)家羅伯特羅伯特胡克胡克(Robert Hooke)用復(fù)式顯微鏡觀察軟木用復(fù)式顯微鏡觀察軟木塞時發(fā)現(xiàn)了小的蜂房狀結(jié)構(gòu)，稱為塞時發(fā)現(xiàn)了小的蜂房狀結(jié)構(gòu)，稱為“細(xì)細(xì)胞胞”，由此引起了細(xì)胞研究的熱潮。，由此引起了細(xì)胞研究的熱潮。2021/3/9

4、8（左）1665年 R. Hoock用來發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的光學(xué)顯微鏡。(右)1848年的顯微鏡。2021/3/99近代光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷程v荷蘭的顯微鏡學(xué)家、微生物荷蘭的顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開拓者學(xué)的開拓者列文虎克列文虎克(A.van Leeuwenhoek)首先制造成放首先制造成放大大275倍的顯微鏡倍的顯微鏡，并于，并于1673年，描述了哺乳動物年，描述了哺乳動物紅血紅血球球的觀察情況，的觀察情況，1677年，又發(fā)年，又發(fā)現(xiàn)了人以及狗和兔子的現(xiàn)了人以及狗和兔子的精子精子2021/3/910Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).Magnification ra

5、nges at 50-275x.2021/3/911近代光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷程v1684年，荷蘭物理學(xué)家年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯惠更斯(Huygens)設(shè)計并制造出雙透鏡目鏡設(shè)計并制造出雙透鏡目鏡惠更斯目鏡惠更斯目鏡，是現(xiàn)代多種目鏡的原型。，是現(xiàn)代多種目鏡的原型。這時的光學(xué)顯微鏡已初具現(xiàn)代顯微鏡的這時的光學(xué)顯微鏡已初具現(xiàn)代顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)惠更斯目鏡有兩片凸面朝向顯惠更斯目鏡有兩片凸面朝向顯微物鏡的內(nèi)焦點平凸透鏡構(gòu)成微物鏡的內(nèi)焦點平凸透鏡構(gòu)成,該結(jié)構(gòu)不能消場曲該結(jié)構(gòu)不能消場曲,由像散來由像散來平衡平衡,一般用于低倍顯微鏡一般用于低倍顯微鏡; 2021/3/912v1752年，英國人年，英國人

6、J. Dollond 發(fā)明消色差顯微鏡。發(fā)明消色差顯微鏡。v1812年，蘇格蘭人年，蘇格蘭人D. Brewster 發(fā)明油浸物鏡，改發(fā)明油浸物鏡，改進了體視顯微鏡。進了體視顯微鏡。1840年法國光學(xué)儀器商人查爾斯年法國光學(xué)儀器商人查爾斯塞福爾制造的顯微鏡塞福爾制造的顯微鏡 Microscope made by Charles Chevalier 18402021/3/913v在顯微鏡的發(fā)展史中，貢獻最為卓著的是德國在顯微鏡的發(fā)展史中，貢獻最為卓著的是德國的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和光學(xué)大師的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和光學(xué)大師恩斯特恩斯特阿貝阿貝(Ernst Abbe)。v他提出了顯微鏡的完善理論，闡明了成像原

7、理、他提出了顯微鏡的完善理論，闡明了成像原理、數(shù)值孔徑等問題，在數(shù)值孔徑等問題，在1870年發(fā)表了有關(guān)放大理年發(fā)表了有關(guān)放大理論的重要文章。論的重要文章。v兩年后又發(fā)明了油浸物鏡，并在光學(xué)玻璃、兩年后又發(fā)明了油浸物鏡，并在光學(xué)玻璃、顯微鏡的設(shè)計和改進等方向取得了光輝的業(yè)績。顯微鏡的設(shè)計和改進等方向取得了光輝的業(yè)績。2021/3/914Bausch & Lomb Investigator microscope circa 1893 2021/3/915v顯微鏡的發(fā)明顯微鏡的發(fā)明 v使人類更深刻地揭示了自然界的奧秘，推動了各使人類更深刻地揭示了自然界的奧秘，推動了各學(xué)科的發(fā)展，反過來由于科

8、學(xué)的發(fā)展，又促進了學(xué)科的發(fā)展，反過來由于科學(xué)的發(fā)展，又促進了顯微鏡技術(shù)的改進，使之日趨完善。顯微鏡技術(shù)的改進，使之日趨完善。v顯微鏡設(shè)計與制造顯微鏡設(shè)計與制造v現(xiàn)代多為光、機、電的三結(jié)合體?，F(xiàn)代多為光、機、電的三結(jié)合體。2021/3/916現(xiàn)代顯微鏡現(xiàn)代顯微鏡2021/3/917v1932年，荷蘭籍德國人年，荷蘭籍德國人F. Zernike成功設(shè)計了相差顯成功設(shè)計了相差顯微鏡（微鏡（phase contrast microscope)，并因此獲，并因此獲1953年諾貝爾物理獎。年諾貝爾物理獎?，F(xiàn)代光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷程2021/3/918v1932年，德國人年，德國人M.Knoll和和E.A.F

9、.Ruska發(fā)明電鏡，發(fā)明電鏡，1940年，美、德制造出分辨力為年，美、德制造出分辨力為0.2nm的商品電鏡。的商品電鏡。TEM2021/3/919v1981年，瑞士人年，瑞士人G.Binnig和和H.RoherI在在IBM蘇黎世實驗中蘇黎世實驗中心（心（Zurich Research Center）發(fā)明了掃描隧道顯微鏡而）發(fā)明了掃描隧道顯微鏡而與電鏡發(fā)明者與電鏡發(fā)明者Ruska同獲同獲1986年度的諾貝爾物理學(xué)獎。年度的諾貝爾物理學(xué)獎。Cs atoms (red) on the GaAs surface (blue).2021/3/9202021/3/921v顯微鏡的作用顯微鏡的作用v是一種

10、處理波的工具，是處理可見光及近可見光波段的波，是一種處理波的工具，是處理可見光及近可見光波段的波，使之成束地照射在被檢物體上。使之成束地照射在被檢物體上。v其成象落在人眼的視網(wǎng)膜、感光片或其它記錄系統(tǒng)其成象落在人眼的視網(wǎng)膜、感光片或其它記錄系統(tǒng)( (如電視如電視顯示或電影顯示或電影) )上，突破了人類生理的限制。上，突破了人類生理的限制。v把視覺伸展到人眼不能分辨的微觀世界中去。用來觀察、記把視覺伸展到人眼不能分辨的微觀世界中去。用來觀察、記錄和研究經(jīng)過制片技術(shù)處理后的被檢物體的細(xì)微結(jié)構(gòu)。錄和研究經(jīng)過制片技術(shù)處理后的被檢物體的細(xì)微結(jié)構(gòu)。v對微觀世界的探索及理論上的研究起著極其重要的作用。對微觀

11、世界的探索及理論上的研究起著極其重要的作用。v廣泛地應(yīng)用于各學(xué)科的領(lǐng)域中。廣泛地應(yīng)用于各學(xué)科的領(lǐng)域中。2021/3/922v光鏡技術(shù)在生物學(xué)上的應(yīng)用光鏡技術(shù)在生物學(xué)上的應(yīng)用vA 觀察活細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生命運動，觀察活細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生命運動，v 細(xì)胞周期。細(xì)胞周期。vB 細(xì)胞器的定位及功能研究。細(xì)胞器的定位及功能研究。vC 基因產(chǎn)物與大分子物質(zhì)的定位及定量?；虍a(chǎn)物與大分子物質(zhì)的定位及定量。vD 監(jiān)測細(xì)胞代謝活動。監(jiān)測細(xì)胞代謝活動。2021/3/923v細(xì)胞的鈣信號引起鈣依賴水母發(fā)光蛋白發(fā)光細(xì)胞的鈣信號引起鈣依賴水母發(fā)光蛋白發(fā)光2021/3/924v 羅丹明羅丹明123染色后顯示的細(xì)胞線粒體的

12、定位染色后顯示的細(xì)胞線粒體的定位2021/3/9252021/3/926v光具有的物理性質(zhì)光具有的物理性質(zhì)v折射和折射率折射和折射率v光線在均勻的各向同性介質(zhì)中，二點之間應(yīng)以直線傳播，當(dāng)通過不光線在均勻的各向同性介質(zhì)中，二點之間應(yīng)以直線傳播，當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時，則會發(fā)生折射現(xiàn)象，這是由于光在不同同密度介質(zhì)的透明物體時，則會發(fā)生折射現(xiàn)象，這是由于光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同所造成的。介質(zhì)中的傳播速度不同所造成的。 v不同介質(zhì)的折射率不同介質(zhì)的折射率v空氣空氣 1.01.0v 水水 1.331.33v甘油甘油 1.4051.405v光線經(jīng)過不同介質(zhì)發(fā)生折射，造成像的放大縮小光線經(jīng)過不同

13、介質(zhì)發(fā)生折射，造成像的放大縮小2021/3/927v人眼的重要性人眼的重要性v人眼具有敏捷的性能，視覺傳入大腦的信息約占各種人眼具有敏捷的性能，視覺傳入大腦的信息約占各種信息的信息的8080，其高度的準(zhǔn)確性、靈敏度、分辨力和適，其高度的準(zhǔn)確性、靈敏度、分辨力和適應(yīng)性等方面，至今在理論上尚未完全解釋清楚。應(yīng)性等方面，至今在理論上尚未完全解釋清楚。v人眼的局限性人眼的局限性 v不能看清很遠(yuǎn)或太小的物體。不能看清很遠(yuǎn)或太小的物體。v對所觀察到的物體的形狀、大小和遠(yuǎn)近，不能作出精對所觀察到的物體的形狀、大小和遠(yuǎn)近，不能作出精確的定量比較和計量。確的定量比較和計量。v對發(fā)生在瞬間的現(xiàn)象或事物不能留下長久

14、的記錄。對發(fā)生在瞬間的現(xiàn)象或事物不能留下長久的記錄。v只能感受光譜中很窄的可見光（波長約為只能感受光譜中很窄的可見光（波長約為400-700400-700毫微毫微米）范圍內(nèi)的電磁波。米）范圍內(nèi)的電磁波。2021/3/9282021/3/929v光學(xué)顯微鏡的組成光學(xué)顯微鏡的組成v均由單個和多個透鏡組成，即由物鏡、目鏡及聚光鏡等部件。均由單個和多個透鏡組成，即由物鏡、目鏡及聚光鏡等部件。v透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)原件。透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)原件。v透鏡依其外形的不同可分為兩大類透鏡依其外形的不同可分為兩大類v1 1、凸透鏡（又稱會聚透鏡、正透鏡）、凸透鏡（又稱會聚透鏡

15、、正透鏡）v2 2、凹透鏡（又稱散發(fā)透鏡、負(fù)透鏡）、凹透鏡（又稱散發(fā)透鏡、負(fù)透鏡）2021/3/9302021/3/931v透鏡成象透鏡成象v凸透鏡凸透鏡在物方所成的象是光線真正的交點，稱為在物方所成的象是光線真正的交點，稱為“實象實象”。v實象實象在屏幕上能顯現(xiàn)出來，而虛象則不能，但當(dāng)我們用眼睛在屏幕上能顯現(xiàn)出來，而虛象則不能，但當(dāng)我們用眼睛對著透鏡觀察時，則完全能看到它。對著透鏡觀察時，則完全能看到它。v凹透鏡所形成的象是與物體處在同一方，稱為凹透鏡所形成的象是與物體處在同一方，稱為“虛象虛象”。v虛象虛象當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凹透鏡后，形成散射光，當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凹透鏡后，

16、形成散射光，在象方空間不能相交于一點，只有它們的延長線才能在物方空間在象方空間不能相交于一點，只有它們的延長線才能在物方空間相交于一點，這個點稱相交于一點，這個點稱“虛焦點虛焦點”，這個平面稱，這個平面稱“虛焦點平面虛焦點平面”。FOFFOF2021/3/932v顯微鏡的成象原理顯微鏡的成象原理v當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點以外時，則當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點以外時，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象；在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象；v當(dāng)物體位于透鏡物方焦點以內(nèi)時，則像方也無象的形當(dāng)物體位于透鏡物方焦點以內(nèi)時，則像方也無象的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成

17、放大的成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成放大的直立虛象。直立虛象。l放大倍數(shù)物鏡倍數(shù)放大倍數(shù)物鏡倍數(shù)* *目鏡倍數(shù)目鏡倍數(shù)2021/3/9332021/3/9342021/3/935v照明系統(tǒng)照明系統(tǒng) 包括光源、聚光器包括光源、聚光器v光學(xué)放大系統(tǒng)光學(xué)放大系統(tǒng) 由物鏡和目鏡組成由物鏡和目鏡組成v機械裝置機械裝置 用于固定材料和觀察方便用于固定材料和觀察方便2021/3/936v照明系統(tǒng)照明系統(tǒng) 包括光源、聚光器包括光源、聚光器2021/3/937物鏡物鏡: : 是決定顯微鏡的質(zhì)量、是決定顯微鏡的質(zhì)量、分辨力和放大倍數(shù)的最關(guān)鍵部分辨力和放大倍數(shù)的最關(guān)鍵部件件; ; 在物鏡筒壁上常注有主要性

18、能在物鏡筒壁上常注有主要性能指標(biāo)指標(biāo)放大倍數(shù)、鏡口率等放大倍數(shù)、鏡口率等; ;目鏡目鏡: : 是由上面的接目透鏡和是由上面的接目透鏡和下面的會聚透鏡二部分組成的下面的會聚透鏡二部分組成的, ,兩者之間裝有一個光闌兩者之間裝有一個光闌; ; 光學(xué)光學(xué)放大放大系統(tǒng)系統(tǒng) : :2021/3/938鏡座鏡座 是顯微鏡的基座是顯微鏡的基座, ,用以支持整個顯微鏡用以支持整個顯微鏡, ,其內(nèi)常裝有照明光源和反射鏡其內(nèi)常裝有照明光源和反射鏡; ; 鏡臂鏡臂 是顯微鏡的主要支架是顯微鏡的主要支架, ,用以支持鏡筒、載物臺、聚光器和調(diào)焦裝置等用以支持鏡筒、載物臺、聚光器和調(diào)焦裝置等; ; 載物臺載物臺 又稱鏡臺

19、又稱鏡臺, ,中央有一個通光孔中央有一個通光孔, ,確保光線與臺面垂直通過。確保光線與臺面垂直通過。 鏡筒鏡筒 位于鏡臂的上部位于鏡臂的上部, ,其上端放置目鏡其上端放置目鏡, ,下端連接物鏡轉(zhuǎn)換器下端連接物鏡轉(zhuǎn)換器; ; 調(diào)焦裝置調(diào)焦裝置 包括較大的粗準(zhǔn)焦螺旋和較小的細(xì)準(zhǔn)焦螺旋包括較大的粗準(zhǔn)焦螺旋和較小的細(xì)準(zhǔn)焦螺旋; ; 物鏡轉(zhuǎn)換器等物鏡轉(zhuǎn)換器等機械裝置：用于固定材料和觀察方便機械裝置：用于固定材料和觀察方便, ,包括包括: :2021/3/9392021/3/9402021/3/9412021/3/942顯微鏡的重要參數(shù)v分辨率v放大率和有效放大率v數(shù)值孔徑v焦深v視場寬度v復(fù)蓋差v工作距

20、離v圖像亮度v視場亮度v合理使用參數(shù)合理使用參數(shù)v各項參數(shù)并不都是越高越各項參數(shù)并不都是越高越好，在使用時，應(yīng)根據(jù)鏡檢好，在使用時，應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實際情況來協(xié)調(diào)各的目的和實際情況來協(xié)調(diào)各參數(shù)之間的關(guān)系，以保證分參數(shù)之間的關(guān)系，以保證分辨率為準(zhǔn)。辨率為準(zhǔn)。 2021/3/943v分辨率（分辨率（ResolutionResolution）v又稱又稱“鑒別率鑒別率”、“解象力解象力”和和“分辨本領(lǐng)分辨本領(lǐng)”. .是指將鄰近兩點清晰區(qū)分辨認(rèn)的是指將鄰近兩點清晰區(qū)分辨認(rèn)的能力。能力。v是衡量顯微鏡性能的又一個重要技術(shù)參數(shù)。是衡量顯微鏡性能的又一個重要技術(shù)參數(shù)。v分辨本領(lǐng)：分辨本領(lǐng)：v德國著名理論光學(xué)

21、家德國著名理論光學(xué)家AbbeAbbe早在早在100100多年前就給出分辨本領(lǐng)：多年前就給出分辨本領(lǐng)：vR=0.61/nSinR=0.61/nSin，n n為物體所處媒介的折射率；為物體所處媒介的折射率；為孔徑角；為孔徑角；為發(fā)為發(fā)射光波長。射光波長。2021/3/944衍射的形成v物理光學(xué)把光視為一種電磁波，具有波粒二物理光學(xué)把光視為一種電磁波，具有波粒二象性，即波動性和粒子性。由于光具有波動象性，即波動性和粒子性。由于光具有波動性質(zhì)，使得光波相互之間發(fā)生干涉作用，產(chǎn)性質(zhì)，使得光波相互之間發(fā)生干涉作用，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。生衍射現(xiàn)象。2021/3/945狹縫實驗狹縫實驗v屏幕上的屏幕上的P1點到狹峰

22、上邊緣的距離點到狹峰上邊緣的距離和它到狹峰下邊緣的距離之差為一個和它到狹峰下邊緣的距離之差為一個波長。波長。v從狹峰上緣和從狹峰下緣發(fā)出的兩列從狹峰上緣和從狹峰下緣發(fā)出的兩列光波在光波在P1點相互影響。點相互影響。v整個狹峰內(nèi)發(fā)出的光波的累計相干效整個狹峰內(nèi)發(fā)出的光波的累計相干效果，是在果，是在P1點兩側(cè)造成一個光強的點兩側(cè)造成一個光強的低谷，低谷，P1點位于谷底位置。點位于谷底位置。v相反，在相反，在P2點處，從狹縫上緣和下點處，從狹縫上緣和下緣發(fā)出的光波的波程差緣發(fā)出的光波的波程差1 個波長，個波長，P2成為相干增強區(qū)的中心，稱為第成為相干增強區(qū)的中心，稱為第一級衍射極大值。一級衍射極大值

23、。2021/3/946衍射結(jié)果點光源通過透鏡產(chǎn)生的埃利斑第一暗環(huán)半徑點光源通過透鏡產(chǎn)生的埃利斑第一暗環(huán)半徑 式中式中 n為介質(zhì)折射率，為介質(zhì)折射率，照明光波長，照明光波長，透鏡孔徑半角，說明埃利斑半徑與透鏡孔徑半角，說明埃利斑半徑與照明光源波長成正比，與透鏡數(shù)值孔徑成反比照明光源波長成正比，與透鏡數(shù)值孔徑成反比 sin61. 00nR 由斑點光源衍射形成的埃利斑（a）及其光強分布圖（b）衍射使物體上的一個點在成像的時候不會是一個點，而是一個衍射光斑。如果兩個衍射光斑靠得太近，它們將無法被區(qū)分開來。2021/3/947v瑞利判據(jù)：瑞利判據(jù)：v兩埃利斑中心間距等于第一暗環(huán)半徑R sin61. 00

24、nR 2021/3/948阿貝成像原理v對于周期性結(jié)構(gòu)的物體，圖像的形成用阿貝成對于周期性結(jié)構(gòu)的物體，圖像的形成用阿貝成像原理來解釋。像原理來解釋。v光線通過細(xì)小的網(wǎng)孔時要發(fā)生衍射，衍射光線光線通過細(xì)小的網(wǎng)孔時要發(fā)生衍射，衍射光線向各個方向傳播，凡是光程差滿足向各個方向傳播，凡是光程差滿足 k=0，1，2，的，互相加強。同一方向的衍射光的，互相加強。同一方向的衍射光則成為平行光束。則成為平行光束。v平行光束通過物鏡在后焦面上會聚；形成衍射平行光束通過物鏡在后焦面上會聚；形成衍射花樣。衍射花樣上的某個衍射斑點是由不同物花樣。衍射花樣上的某個衍射斑點是由不同物點的同級衍射光相干加強形成的；同一物點

25、上點的同級衍射光相干加強形成的；同一物點上的光由于衍射分解，對許多衍射斑點有貢獻。的光由于衍射分解，對許多衍射斑點有貢獻。v從同一物點發(fā)出的各級衍射光，在產(chǎn)生相應(yīng)的從同一物點發(fā)出的各級衍射光，在產(chǎn)生相應(yīng)的衍射斑點后繼續(xù)傳播，在象平面上又相互干涉，衍射斑點后繼續(xù)傳播，在象平面上又相互干涉，形成物象形成物象k2021/3/949阿貝成像原理阿貝成像原理v阿貝成像原理可以簡單地描述為兩阿貝成像原理可以簡單地描述為兩次干涉作用：平行光束受到有周期次干涉作用：平行光束受到有周期性特征物體的散射作用形成衍射譜，性特征物體的散射作用形成衍射譜，各級衍射波通過干涉重新在像平面各級衍射波通過干涉重新在像平面上形

26、成反映物的特征的像。上形成反映物的特征的像。2021/3/950物與象之間的相似性物與象之間的相似性 v物象是由直射光和衍射光互相干涉形成的，不讓衍射光通過就不能成象，物象是由直射光和衍射光互相干涉形成的，不讓衍射光通過就不能成象，參與成象的衍射斑點愈多，則物象與物體的相似性愈好。參與成象的衍射斑點愈多，則物象與物體的相似性愈好。2021/3/951v分辨力：指分辨物體最小間隔的能力。分辨力：指分辨物體最小間隔的能力。vR=0.61/NA為入射光線波長；NA為鏡口率 sin，n=介質(zhì)折射率；介質(zhì)折射率；=鏡口角鏡口角/2（樣品對物鏡鏡口的張角（樣品對物鏡鏡口的張角/2） v思考：思考：如何提高

27、顯微鏡的分辨能力？如何提高顯微鏡的分辨能力？肉眼：肉眼：0.2 mm; 光鏡：光鏡：0.2 um; 電鏡：電鏡：0.2 nmsin.nAN.61. 0ANR2021/3/952表表:幾種介質(zhì)的折射率幾種介質(zhì)的折射率sin.nAN.61. 0ANR2021/3/953v顯微鏡的幾個光學(xué)特點：分辨本領(lǐng)是由物鏡的分辨本領(lǐng)是由物鏡的NA值與照明光源的波長兩值與照明光源的波長兩個因素決定，個因素決定，NA值越大，照明光線波長越短，值越大，照明光線波長越短，分辨率就越高。分辨率就越高。 介質(zhì)折射率越接近鏡頭玻璃的（介質(zhì)折射率越接近鏡頭玻璃的（ 1. 7 ）越好；）越好；sin 的最大值小于的最大值小于1；

28、介質(zhì)為空氣，鏡口率一般；介質(zhì)為空氣，鏡口率一般為為0.050.95；油鏡頭用香柏油為介質(zhì)，鏡口；油鏡頭用香柏油為介質(zhì)，鏡口率可接近率可接近1.5。sin.nAN.61. 0ANR2021/3/954 v放大率的概念放大率的概念v放大率即為放大倍數(shù)放大率即為放大倍數(shù), ,是指被撿物鏡經(jīng)物體放大再經(jīng)目鏡放大后，人眼是指被撿物鏡經(jīng)物體放大再經(jīng)目鏡放大后，人眼所看到的最終圖象的大小對原物體大小的比值。所看到的最終圖象的大小對原物體大小的比值。v是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。v是指長度的放大，而不是指面積的放大。是指長度的放大，而不是指面積的放大。v物鏡和目鏡的放大倍數(shù)均標(biāo)刻在

29、其外殼上。物鏡和目鏡的放大倍數(shù)均標(biāo)刻在其外殼上。v總放大率總放大率(M)(M)物鏡放大率物鏡放大率(Mob)x(Mob)x目鏡放大率目鏡放大率(Moc)(Moc) l放大倍數(shù)物鏡倍數(shù)*目鏡倍數(shù)2021/3/955 v有效放大率有效放大率v把由顯微鏡的分辨本領(lǐng)所能分辨開的兩點間的距離，放大成相當(dāng)于把由顯微鏡的分辨本領(lǐng)所能分辨開的兩點間的距離，放大成相當(dāng)于人眼能分辨的距離。人眼能分辨的距離。v人眼的分辨本領(lǐng)大致為人眼的分辨本領(lǐng)大致為0.1mm,0.1mm,所以分辨本領(lǐng)為所以分辨本領(lǐng)為0.2m0.2m的顯微鏡，其的顯微鏡，其有效放大率是有效放大率是 0.10.11000/0.2=5001000/0.

30、2=500倍。倍。v無效放大率無效放大率v當(dāng)選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分當(dāng)選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分清物體的微細(xì)結(jié)構(gòu)，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能清物體的微細(xì)結(jié)構(gòu)，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能是一個輪廓雖大但細(xì)節(jié)不清的圖像，稱為無效放大倍率。是一個輪廓雖大但細(xì)節(jié)不清的圖像，稱為無效放大倍率。v顯微鏡觀察物體時，把物體的像放大到超過肉眼已能詳細(xì)辨認(rèn)細(xì)節(jié)顯微鏡觀察物體時，把物體的像放大到超過肉眼已能詳細(xì)辨認(rèn)細(xì)節(jié)的程度是沒有必要的。的程度是沒有必要的。2021/3/956普通光鏡分辨力約為普通光鏡分辨力約為0.2m，人

31、眼的分辨力為，人眼的分辨力為0.1mm，因此，因此,光學(xué)顯微鏡的有效放大倍數(shù)為光學(xué)顯微鏡的有效放大倍數(shù)為0.1mm/200nm=500倍左右倍左右在實際使用時在實際使用時,為了操作上的方便為了操作上的方便,不應(yīng)使眼睛經(jīng)不應(yīng)使眼睛經(jīng)常處于最高分辨而容易疲勞的狀態(tài)常處于最高分辨而容易疲勞的狀態(tài),用分辨本領(lǐng)用分辨本領(lǐng)大致是大致是0.1mm的肉眼來觀察的肉眼來觀察0.2-0.3mm的細(xì)節(jié)的細(xì)節(jié)就毫不費力就毫不費力,因此因此,常把上面定義的有效放大倍常把上面定義的有效放大倍數(shù)再提高數(shù)再提高1-2倍，認(rèn)為光學(xué)顯微鏡的有效放大倍，認(rèn)為光學(xué)顯微鏡的有效放大倍數(shù)約為倍數(shù)約為1000-1500倍倍 2021/3/

32、957 v物鏡與目鏡的合理使用物鏡與目鏡的合理使用v觀察時應(yīng)在有效放大率的范圍內(nèi)來選擇。觀察時應(yīng)在有效放大率的范圍內(nèi)來選擇。v使用使用100X100X的物鏡時，應(yīng)使用的物鏡時，應(yīng)使用6.7X6.7X或或10X10X的目鏡較好，如用的目鏡較好，如用5X5X目鏡目鏡則達不到人眼所能分辨的大??；用則達不到人眼所能分辨的大小；用20X20X的目鏡則為無效放大。的目鏡則為無效放大。v在觀察時，一般使用在觀察時，一般使用10X10X的目鏡為好，愈是高級的研究用顯微鏡的目鏡為好，愈是高級的研究用顯微鏡常配置二對常配置二對10X10X的目鏡，的目鏡，10X10X目鏡為目鏡為“標(biāo)準(zhǔn)目鏡標(biāo)準(zhǔn)目鏡”。v作高倍鏡撿時

33、，首先應(yīng)考慮更換物鏡，而不要盲目更換過高倍率作高倍鏡撿時，首先應(yīng)考慮更換物鏡，而不要盲目更換過高倍率的目鏡。的目鏡。 2021/3/958 v兩組物鏡與目鏡配合使用比較兩組物鏡與目鏡配合使用比較v20X20X（物鏡（物鏡0.40NA0.40NA）與）與20X20X（目鏡）搭配使用（目鏡）搭配使用圖象質(zhì)量欠佳圖象質(zhì)量欠佳v40X40X（物鏡（物鏡0.65NA0.65NA）與）與10X10X（目鏡）搭配使用（目鏡）搭配使用圖象質(zhì)量優(yōu)良圖象質(zhì)量優(yōu)良v中間鏡中間鏡v在研究用顯微鏡中，目鏡與物鏡之間若有中間鏡，則總放大率應(yīng)再乘以在研究用顯微鏡中，目鏡與物鏡之間若有中間鏡，則總放大率應(yīng)再乘以中間鏡的放大倍

34、數(shù)。中間鏡的放大倍數(shù)。2021/3/959v數(shù)值孔徑（數(shù)值孔徑（NA）v又稱又稱“鏡口率鏡口率”、“開口率開口率”，簡寫，簡寫NA或或A。v是物鏡和聚光鏡的主要技術(shù)參數(shù)，是判斷其性能高低的重要標(biāo)志。是物鏡和聚光鏡的主要技術(shù)參數(shù)，是判斷其性能高低的重要標(biāo)志。v數(shù)值的大小分別標(biāo)刻在物鏡和聚光鏡的外殼上。數(shù)值的大小分別標(biāo)刻在物鏡和聚光鏡的外殼上。v數(shù)值孔徑（數(shù)值孔徑（NA）是物鏡前透鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率（）是物鏡前透鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率（n）和半孔徑角（和半孔徑角（）的正弦之乘積。）的正弦之乘積。NA= nsinv物鏡的數(shù)值孔徑（物鏡的數(shù)值孔徑（NANA）v一般在一般在0.85-1.

35、40.85-1.4之間。之間。2021/3/960v孔徑角是物鏡光軸上的物點與物鏡前透鏡的有效直徑所形成孔徑角是物鏡光軸上的物點與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度?？讖浇窃酱?，進入物鏡的光通亮就越大，分辨率越的角度。孔徑角越大，進入物鏡的光通亮就越大，分辨率越高。孔徑角與物鏡的有效直徑成正比，與焦點的距離成反比。高?？讖浇桥c物鏡的有效直徑成正比，與焦點的距離成反比。v 根據(jù)阿貝成像原理，衍射光線反映了物體形貌的細(xì)節(jié)，因根據(jù)阿貝成像原理，衍射光線反映了物體形貌的細(xì)節(jié)，因此一個物鏡要反映物體的細(xì)節(jié)，必須能夠接受盡量多的高階此一個物鏡要反映物體的細(xì)節(jié)，必須能夠接受盡量多的高階衍射光線。衍射光線。 v

36、物鏡接收衍射光線的能力也強烈的依賴于在樣品與鏡頭之間物鏡接收衍射光線的能力也強烈的依賴于在樣品與鏡頭之間的介質(zhì)。因此，數(shù)值孔徑的概念更加能夠有效的描述物鏡的的介質(zhì)。因此，數(shù)值孔徑的概念更加能夠有效的描述物鏡的成像能力。成像能力。 2021/3/961數(shù)值孔徑N.A（ n .sin ）2021/3/962 常見物鏡的數(shù)值孔徑如下表：常見物鏡的數(shù)值孔徑如下表： 物鏡物鏡 數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑(N.A.) (N.A.) 工作距離工作距離(mm) (mm) 10 10 0.25 5.40 0.25 5.40 40 40 0.65 0.39 0.65 0.39 100 100 1.30 0.11 1.30

37、0.11 2021/3/963v焦深焦深焦深為焦點深度的簡稱，即在使用顯微鏡時，當(dāng)焦點對準(zhǔn)某一物焦深為焦點深度的簡稱，即在使用顯微鏡時，當(dāng)焦點對準(zhǔn)某一物體點時，不僅位于該點平面上的各點都可看清楚，而且在此平面的上體點時，不僅位于該點平面上的各點都可看清楚，而且在此平面的上下一定厚度內(nèi)，也能看得清楚，這個清晰部分的厚度就是焦深。下一定厚度內(nèi)，也能看得清楚，這個清晰部分的厚度就是焦深。v焦深大，可看到被檢物體的全層，而焦深小，則只能看到被檢物體的焦深大，可看到被檢物體的全層，而焦深小，則只能看到被檢物體的一薄層。一薄層。v焦深與總放大倍率及物鏡的數(shù)值孔徑值成反比。放大倍率愈高，數(shù)值焦深與總放大倍率

38、及物鏡的數(shù)值孔徑值成反比。放大倍率愈高，數(shù)值孔徑值愈大，焦深則愈小?？讖街涤?，焦深則愈小。2021/3/964v視場直徑視場直徑v也稱視場寬度或視場范圍，是指在顯微鏡下看到的圓形視場內(nèi)所也稱視場寬度或視場范圍，是指在顯微鏡下看到的圓形視場內(nèi)所能容納被檢物體的實際范圍。能容納被檢物體的實際范圍。v視場直徑大小是由目鏡里的視場光闌所限定。視場直徑大小是由目鏡里的視場光闌所限定。v視場直徑愈大，愈便于觀察。視場直徑愈大，愈便于觀察。v使用廣角目鏡可以增大視場直徑。使用廣角目鏡可以增大視場直徑。v增大物鏡的倍率，視場直徑減小。增大物鏡的倍率，視場直徑減小。2021/3/965v復(fù)蓋差復(fù)蓋差v由于蓋玻

39、片的厚度不標(biāo)準(zhǔn)，光線從蓋玻片進入空氣產(chǎn)生折射后的由于蓋玻片的厚度不標(biāo)準(zhǔn)，光線從蓋玻片進入空氣產(chǎn)生折射后的光路發(fā)生了改變，從而產(chǎn)生了象差，這就是復(fù)蓋差。復(fù)蓋差的產(chǎn)光路發(fā)生了改變，從而產(chǎn)生了象差，這就是復(fù)蓋差。復(fù)蓋差的產(chǎn)生影響了顯微鏡的成象質(zhì)量。生影響了顯微鏡的成象質(zhì)量。v蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度為蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度為0.17mm0.17mm，允許范圍在，允許范圍在0.160.18mm0.160.18mm。v物鏡外殼上標(biāo)刻的物鏡外殼上標(biāo)刻的0.170.17，即表明該物鏡所要求蓋玻片的厚度。，即表明該物鏡所要求蓋玻片的厚度。v低倍物鏡不受蓋玻片影響，使用油鏡時蓋玻片不能太厚。低倍物鏡不受蓋玻片影響，使用油鏡時

40、蓋玻片不能太厚。2021/3/966v鏡象亮度與視場亮度鏡象亮度與視場亮度v鏡象亮度是顯微鏡的圖像亮度的簡稱，指在顯微鏡下所觀察到圖鏡象亮度是顯微鏡的圖像亮度的簡稱，指在顯微鏡下所觀察到圖象的明暗程度。象的明暗程度。v使用時，對鏡象亮度的要求，一般是使眼睛既不感到暗淡，又不使用時，對鏡象亮度的要求，一般是使眼睛既不感到暗淡，又不耀眼，使眼睛不感到疲勞為好。耀眼，使眼睛不感到疲勞為好。v鏡象亮度對于在高倍鏡下觀察和顯微攝影及投影時尤為重要，如鏡象亮度對于在高倍鏡下觀察和顯微攝影及投影時尤為重要，如果沒有足夠的鏡象亮度，顯微照相要延長曝光時間，顯微投影屏果沒有足夠的鏡象亮度，顯微照相要延長曝光時間

41、，顯微投影屏上的圖象也因暗淡，從而影響觀察。上的圖象也因暗淡，從而影響觀察。2021/3/967明視距離明視距離2021/3/968v工作距離工作距離v工作距離也叫物距，即指物鏡前透鏡的表面到被檢物體之間的距工作距離也叫物距，即指物鏡前透鏡的表面到被檢物體之間的距離，它與焦距是兩個概念。離，它與焦距是兩個概念。v調(diào)焦實際上是調(diào)節(jié)工作距離。物鏡倍數(shù)小，其工作距離長；反之，調(diào)焦實際上是調(diào)節(jié)工作距離。物鏡倍數(shù)小，其工作距離長；反之，孔徑大的高倍物鏡，其工作距離短?？讖酱蟮母弑段镧R，其工作距離短。v研究用顯微鏡的物鏡前透鏡處帶有彈簧裝置，顯微鏡的機械部分研究用顯微鏡的物鏡前透鏡處帶有彈簧裝置，顯微鏡的

42、機械部分也加有也加有“限位裝置限位裝置”。v倒置顯微鏡其工作距離可達倒置顯微鏡其工作距離可達14mm14mm，體視顯微鏡的工作距離可達，體視顯微鏡的工作距離可達20mm20mm。2021/3/969高低倍物鏡工作距離的比較2021/3/9702021/3/971人的視覺：人的視覺：人類從客觀世界獲得的信息人類從客觀世界獲得的信息90%來自來自于視覺。于視覺。但人的視覺是有限的?？臻g分辨能力、但人的視覺是有限的?？臻g分辨能力、時間分辨能力、光譜響應(yīng)范圍、強度感受能力。時間分辨能力、光譜響應(yīng)范圍、強度感受能力。光學(xué)儀器：為了提高人的視覺能力，借助于光學(xué)光學(xué)儀器：為了提高人的視覺能力，借助于光學(xué)儀器

43、：平面鏡、球面鏡、透鏡等組成。儀器：平面鏡、球面鏡、透鏡等組成。2021/3/972人的眼睛人的眼睛 瞳孔瞳孔2021/3/973助視儀器的放大本領(lǐng)助視儀器的放大本領(lǐng) 2021/3/974放大鏡（凸透鏡）放大鏡（凸透鏡）放大倍數(shù)通常用放大倍數(shù)通常用“”表示，如放大表示，如放大3倍，為倍，為“3”。2021/3/975顯微鏡的放大本領(lǐng)顯微鏡的放大本領(lǐng) 最簡單的顯微鏡是由兩組透鏡構(gòu)成的：最簡單的顯微鏡是由兩組透鏡構(gòu)成的： 物鏡（焦距很短），目鏡（惠更斯目鏡）。物鏡（焦距很短），目鏡（惠更斯目鏡）。顯微鏡的光路圖顯微鏡的光路圖2021/3/976v物鏡物鏡v物鏡是顯微鏡最重要的光學(xué)部件，物鏡最前面的

44、透鏡稱物鏡是顯微鏡最重要的光學(xué)部件，物鏡最前面的透鏡稱“前透前透鏡鏡”，最后面的透鏡稱，最后面的透鏡稱后透鏡后透鏡”。v物鏡復(fù)合透鏡組的總焦距為物鏡的焦距。物鏡復(fù)合透鏡組的總焦距為物鏡的焦距。v物鏡前透鏡與被檢物體之間的距離稱為工作距離。物鏡前透鏡與被檢物體之間的距離稱為工作距離。v在高倍鏡檢時，為了防止壓碎玻片和損傷物鏡，除物鏡的前端裝在高倍鏡檢時，為了防止壓碎玻片和損傷物鏡，除物鏡的前端裝有彈簧裝置外，低倍至高倍物鏡必須齊焦。有彈簧裝置外，低倍至高倍物鏡必須齊焦。2021/3/9772021/3/978 v干燥系物鏡干燥系物鏡v即放大率為即放大率為1,2,4,10,20,40,60X1,2

45、,4,10,20,40,60X的物鏡。的物鏡。v鏡檢時物鏡前透鏡與蓋玻片之間以空氣（鏡檢時物鏡前透鏡與蓋玻片之間以空氣（n n1 1）為介質(zhì)。）為介質(zhì)。v油浸系物鏡油浸系物鏡v即放大率為即放大率為9090、100X100X油鏡。油鏡。v鏡檢時物鏡前透鏡與蓋玻片之間以香柏油、無熒光油（鏡檢時物鏡前透鏡與蓋玻片之間以香柏油、無熒光油（n n1.51.5左右）左右）為介質(zhì)。為介質(zhì)。v該類鏡物外殼上常標(biāo)刻有該類鏡物外殼上常標(biāo)刻有“Oil”O(jiān)il”、“IL”IL”或或“HI”HI”字樣。字樣。2021/3/979v平場物鏡平場物鏡v平場消色差物鏡平場消色差物鏡在鏡頭的外殼上標(biāo)有在鏡頭的外殼上標(biāo)有P1an

46、 ACFP1an ACF。v平場復(fù)消色差物鏡平場復(fù)消色差物鏡在鏡頭的外殼上標(biāo)有在鏡頭的外殼上標(biāo)有P1an AFOP1an AFO。v平場半復(fù)消色差物鏡平場半復(fù)消色差物鏡外殼上標(biāo)刻有外殼上標(biāo)刻有P1an SAOP1an SAO。v超平場復(fù)消色差物鏡超平場復(fù)消色差物鏡外殼上標(biāo)刻有外殼上標(biāo)刻有SP1an SAOSP1an SAO。v特種物鏡特種物鏡v帶校正環(huán)物鏡帶校正環(huán)物鏡校正由蓋玻片厚度不標(biāo)準(zhǔn)所引起的復(fù)蓋差。校正由蓋玻片厚度不標(biāo)準(zhǔn)所引起的復(fù)蓋差。v帶虹彩光闌物鏡帶虹彩光闌物鏡在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌，增大焦深的作用。在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌，增大焦深的作用。2021/3/980v相襯物

47、鏡相襯物鏡v用于相襯鏡檢術(shù)的專用物鏡，其特點是在物鏡的后焦點平面處裝用于相襯鏡檢術(shù)的專用物鏡，其特點是在物鏡的后焦點平面處裝有相板。有相板。v無熒光物鏡無熒光物鏡v專用于落射式熒光顯微鏡上的物鏡，這種物鏡即使受到很強的激專用于落射式熒光顯微鏡上的物鏡，這種物鏡即使受到很強的激勵光源也不發(fā)出熒光。勵光源也不發(fā)出熒光?！癠VUV、FL”FL”字樣作為標(biāo)志。字樣作為標(biāo)志。v長工作距離物鏡長工作距離物鏡v是倒置顯微鏡的專用物鏡。是倒置顯微鏡的專用物鏡。2021/3/981目鏡目鏡v作用：目鏡的作用是把物鏡放大的實象（中間象）作用：目鏡的作用是把物鏡放大的實象（中間象）再放大一次，并把物象映入觀察者的眼

48、中，實質(zhì)再放大一次，并把物象映入觀察者的眼中，實質(zhì)上目鏡就是一個放大鏡。上目鏡就是一個放大鏡。v構(gòu)成：由不相接觸的兩個薄透鏡組成。構(gòu)成：由不相接觸的兩個薄透鏡組成。v設(shè)計：設(shè)計：v 放大本領(lǐng)；放大本領(lǐng)；v 矯正像差；矯正像差；v 配備分劃板（提高測量精度）；配備分劃板（提高測量精度）；v 使倒立像變成正立像。使倒立像變成正立像。視鏡：接近眼睛者場鏡：面向物體的透鏡2021/3/982兩種常見目鏡兩種常見目鏡 （1）惠更斯目鏡：兩個同種玻璃的平凸透鏡組成，）惠更斯目鏡：兩個同種玻璃的平凸透鏡組成，凸面都向著物鏡。凸面都向著物鏡。這是最常應(yīng)用的一種目鏡，這是最常應(yīng)用的一種目鏡，被廣泛地用于普通生物

49、顯微鏡上，不能滿足被廣泛地用于普通生物顯微鏡上，不能滿足高級研究鏡檢的要求。高級研究鏡檢的要求。2021/3/983（2）冉斯登目鏡：）冉斯登目鏡： 由兩塊平凸透鏡相隔一定距離組成，兩塊透鏡的凸面相對，這比由兩塊平凸透鏡相隔一定距離組成，兩塊透鏡的凸面相對，這比惠更斯目鏡優(yōu)越，便于觀察?；莞鼓跨R優(yōu)越，便于觀察。注意：注意： 共同點：共同點： 對被觀察的實像都有放大作用。對被觀察的實像都有放大作用。 不同點：不同點： 前者只能觀察實像，后者還可以觀察物；前者只能觀察實像，后者還可以觀察物； 后者能對物或像進行長度測量，前者則不能。后者能對物或像進行長度測量，前者則不能。 2021/3/9842

50、021/3/985v凱爾勒目鏡接目鏡是由兩片透鏡膠合而成，是一種消色差的接目鏡是由兩片透鏡膠合而成，是一種消色差的目鏡，圖象質(zhì)量進一步得到改善。目鏡，圖象質(zhì)量進一步得到改善。v平場目鏡增加了一塊負(fù)透鏡，能校正場曲的缺陷，而使視場增加了一塊負(fù)透鏡，能校正場曲的缺陷，而使視場平坦。在目鏡的外側(cè)或端面常標(biāo)刻平坦。在目鏡的外側(cè)或端面常標(biāo)刻“P1an”P1an”或或“P”P”字樣，適用字樣，適用于觀察和顯微相照。于觀察和顯微相照。v廣視場目鏡由多片透鏡構(gòu)成，在研究用顯微鏡中多為此種目由多片透鏡構(gòu)成，在研究用顯微鏡中多為此種目鏡。標(biāo)刻有鏡。標(biāo)刻有“W”W”或或“WF”WF”和和WHKWHK字樣。在高檔研究

51、用顯微鏡上，字樣。在高檔研究用顯微鏡上，有的還配置超廣視場目鏡，視場范圍更大，更便于觀察，目鏡外有的還配置超廣視場目鏡，視場范圍更大，更便于觀察，目鏡外側(cè)標(biāo)有側(cè)標(biāo)有“SWK”SWK”字樣。字樣。特殊目鏡特殊目鏡2021/3/986v照相目鏡專供顯微照相和投影之用，不能用于觀察。它專供顯微照相和投影之用，不能用于觀察。它的特點是視場平坦，可校正物鏡的殘留色差，放大倍率一般的特點是視場平坦，可校正物鏡的殘留色差，放大倍率一般在在2.5X6.7X2.5X6.7X之間不等倍率的目鏡。之間不等倍率的目鏡。v其它目鏡有比較目鏡、投影目鏡、指示目鏡、測微目鏡有比較目鏡、投影目鏡、指示目鏡、測微目鏡及網(wǎng)格目鏡

52、等這些目鏡是作為顯微鏡的一種附件，專用于及網(wǎng)格目鏡等這些目鏡是作為顯微鏡的一種附件，專用于某項特殊的用途。某項特殊的用途。2021/3/987光闌光闌 所有所有光學(xué)元件的邊緣和特加的有一定光學(xué)元件的邊緣和特加的有一定形狀的開孔的屏統(tǒng)稱為光闌形狀的開孔的屏統(tǒng)稱為光闌，它們在光學(xué)它們在光學(xué)系統(tǒng)中起限制光束的作用。系統(tǒng)中起限制光束的作用。2021/3/988v在光學(xué)系統(tǒng)中，不論是限制成像光束的光孔，或者是限制成在光學(xué)系統(tǒng)中，不論是限制成像光束的光孔，或者是限制成像范圍的光孔或框，都統(tǒng)稱為像范圍的光孔或框，都統(tǒng)稱為“光闌光闌”。v按其作用的不同，分為孔徑光闌和視場光闌兩種。按其作用的不同，分為孔徑光闌

53、和視場光闌兩種。v孔徑光闌為限制入射光束大小的孔，其大小和位置對透鏡所孔徑光闌為限制入射光束大小的孔，其大小和位置對透鏡所成像的清晰程度、正確性和亮度都有決定性的作用。如照相成像的清晰程度、正確性和亮度都有決定性的作用。如照相機鏡頭上的圓形光闌（俗稱光圈）。機鏡頭上的圓形光闌（俗稱光圈）。v視場光闌是限制成像景物的面積大?。ㄒ晥觯┧玫目?。例視場光闌是限制成像景物的面積大?。ㄒ晥觯┧玫目?。例如照相系統(tǒng)中的底片框。例如：顯微鏡的遮光器又叫做光闌如照相系統(tǒng)中的底片框。例如：顯微鏡的遮光器又叫做光闌2021/3/989v顯微鏡的兩種可變光闌，顯微鏡的兩種可變光闌， v即孔徑光闌和視場光闌。即孔徑光

54、闌和視場光闌。 v視場光闌的調(diào)節(jié)使用： v視場光闌位于鏡座之中，其作用：視場光闌位于鏡座之中，其作用： v一是根據(jù)物鏡的倍率給予不同直徑的光束面積一是根據(jù)物鏡的倍率給予不同直徑的光束面積 v二是在顯微攝影時起著增減影象反差的作用。二是在顯微攝影時起著增減影象反差的作用。 v當(dāng)光擴大到一定程度，照射到標(biāo)本上的光即會有反當(dāng)光擴大到一定程度，照射到標(biāo)本上的光即會有反射與不規(guī)則的散射，造成影象反差的損失。射與不規(guī)則的散射，造成影象反差的損失。 v當(dāng)視場光闌收縮到取景框邊緣外的時候，攝影圖象當(dāng)視場光闌收縮到取景框邊緣外的時候，攝影圖象的反差就會改進。的反差就會改進。 v如果視場光闌收縮得過于接近取景框，

55、圖象的四角如果視場光闌收縮得過于接近取景框，圖象的四角將被切去。因此，視場光闌應(yīng)比取景框稍大些。將被切去。因此，視場光闌應(yīng)比取景框稍大些。2021/3/990v安裝在聚光鏡中的光闌安裝在聚光鏡中的光闌叫叫孔徑光闌孔徑光闌。它的作用是。它的作用是使圖象的分辨率、反差和使圖象的分辨率、反差和焦深處在最佳狀態(tài)。大多焦深處在最佳狀態(tài)。大多數(shù)的標(biāo)本，如想得到高質(zhì)數(shù)的標(biāo)本，如想得到高質(zhì)量的照片，孔徑光闌要調(diào)量的照片，孔徑光闌要調(diào)節(jié) 在 物 鏡 數(shù) 值 孔 徑 的節(jié) 在 物 鏡 數(shù) 值 孔 徑 的60%60%80%80%之間之間( (見右上圖見右上圖) )。 v在顯微攝影時，通常用在顯微攝影時，通常用縮小孔

56、徑光闌方法來提高縮小孔徑光闌方法來提高影象反差。視場光闌隨孔影象反差。視場光闌隨孔徑光闌而變，總是外切孔徑光闌而變，總是外切孔徑光闌。徑光闌。2021/3/991v孔徑光闌的功能 孔徑光闌放大，照孔徑光闌放大，照片反差變小。片反差變小。 孔徑光闌收縮過小，孔徑光闌收縮過小，照片反差增大，但照片反差增大，但分辨率變小。分辨率變小。 孔徑光闌收縮不得孔徑光闌收縮不得低于物鏡數(shù)值孔徑低于物鏡數(shù)值孔徑的的60%60%。2021/3/992 光闌消除畸變光闌消除畸變 2021/3/993v聚光鏡聚光鏡v彌補光量的不足和適當(dāng)改變從光源射來的光線性質(zhì)，將光線聚焦于被檢彌補光量的不足和適當(dāng)改變從光源射來的光線

57、性質(zhì)，將光線聚焦于被檢物體上，以得到最強的照明光線。物體上，以得到最強的照明光線。 v聚光鏡的結(jié)構(gòu)形式類型聚光鏡的結(jié)構(gòu)形式類型v阿貝聚光鏡由兩片透鏡組成，有著較好的聚光能力，多用于普通顯由兩片透鏡組成，有著較好的聚光能力，多用于普通顯微鏡上。微鏡上。v消色差等光程聚光鏡由一系列透鏡組成（由一系列透鏡組成（5 5、7 7片），是明場鏡檢中片），是明場鏡檢中質(zhì)量最高的一種聚光鏡，高級研究用顯微鏡配用。質(zhì)量最高的一種聚光鏡，高級研究用顯微鏡配用。2021/3/994v搖出式聚光鏡在低倍物鏡時在低倍物鏡時( (如如4X)4X)使用，數(shù)值孔徑可從使用，數(shù)值孔徑可從0.16-0.16-0.900.90改變

58、。改變。v極低倍聚光鏡與極低倍物鏡與極低倍物鏡( (如如1X1X、2x)2x)配合使用的聚光鏡，其數(shù)配合使用的聚光鏡，其數(shù)值孔徑最大值為值孔徑最大值為0 01616。v其它聚光鏡暗場聚光鏡、相襯聚光鏡、偏光聚光鏡暗場聚光鏡、相襯聚光鏡、偏光聚光鏡2021/3/9952021/3/996v照明裝置照明裝置v透射式照明又稱反射式照朋，分中心照明和斜射照明兩種形又稱反射式照朋，分中心照明和斜射照明兩種形式，適用于透明或半透明的被檢物體，式，適用于透明或半透明的被檢物體，v落射式照明適用于非透明的被檢物體。適用于非透明的被檢物體。v中心照明中心照明v是最常用的透射式照明法是最常用的透射式照明法 又分為

59、又分為“臨界照明臨界照明”和和“柯勒照明柯勒照明”兩種。兩種。2021/3/997v臨界照明臨界照明v普通的照明法，不適用于顯微照相。普通的照明法，不適用于顯微照相。2021/3/998v柯勒照明柯勒照明v這種照明的熱焦點不在被撿物體的平面處，即使長時間的照明，也不這種照明的熱焦點不在被撿物體的平面處，即使長時間的照明，也不致?lián)p傷被撿物體。致?lián)p傷被撿物體。v是成功進行顯微照相必須的一種照明法，在視場內(nèi)看不到燈絲的象，是成功進行顯微照相必須的一種照明法，在視場內(nèi)看不到燈絲的象，使照明變得均勻。使照明變得均勻。v觀察時，應(yīng)把視場光闌開啟到視場周緣的外切處，使不在物鏡視場內(nèi)觀察時，應(yīng)把視場光闌開啟到

60、視場周緣的外切處，使不在物鏡視場內(nèi)的物體得不到任何光線的照明，避免散射光的干擾。的物體得不到任何光線的照明，避免散射光的干擾。2021/3/999v斜射照明斜射照明v這種照明光束的中軸與顯微鏡的光軸不在一直線上，而是與光軸形這種照明光束的中軸與顯微鏡的光軸不在一直線上，而是與光軸形成某種角度斜射照射到被檢物體上。又可分為：成某種角度斜射照射到被檢物體上。又可分為：v明場斜射照明光束經(jīng)聚光鏡后，斜射被檢物體而進入物鏡如光束經(jīng)聚光鏡后，斜射被檢物體而進入物鏡如相相襯顯微術(shù)襯顯微術(shù)。v暗場斜射照明光束是以更大的傾斜度射向被檢物體后不直接進光束是以更大的傾斜度射向被檢物體后不直接進入物鏡，而由物體表面所反射和