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显微镜的原理
所属分类：显微镜百科 点击次数：1007 发布日期：2019-03-22
（一）、物镜
物镜是决定显微镜功能的最重要部件，装置在物镜转换器上，接近被察看的物体，故叫做物镜或接物镜。
物镜的缩小倍数与其长度成反比。物镜缩小倍数越大，物镜越长。
1．物镜的分类
物镜依据运用条件的不同可分爲枯燥物镜和浸液物镜；其中浸液物镜又可分爲水浸物镜和油浸物镜（常用缩小倍数爲90—100倍）。
依据缩小倍数的不同可分爲 低倍物镜（10倍以下）、中倍物镜（20倍左右）高倍物镜（40—65倍）。
依据像差矫正状况，分爲消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复消色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价钱贵，运用少）。
2、物镜的次要参数：
2、物镜的次要参数：
物镜次要参数包括：缩小倍数、数值孔径和任务间隔。
①、缩小倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例：缩小倍数爲100×，指的是长度是1μm的标本，缩小后像的长度是100μm，要是以面积计算，则缩小了10,000倍。
显微镜的总缩小倍数等于物镜和目镜缩小倍数的乘积。
③、任务间隔是指当所察看的标本最清楚时物镜的前端透镜上面到标本的盖玻片下面的间隔。物镜的任务间隔与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，缩小倍数越低，其任务间隔越长。例：10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17，其中10爲物镜的缩小倍数；0.25爲数值孔径；160爲镜筒长度（单位mm）；0.17爲盖玻片的规范厚度（单位 mm）。10倍物镜无效任务间隔爲6.5mm，40倍物镜无效任务间隔爲0.48mm 。3、物镜的作用是将标本作次缩小，它是决议显微镜功能的最重要的部件——分辨力的上下。分辨力也叫分辨率或分辨身手。分辨力的大小是用分辨间隔（所能分辨开的两个物点间的最小间隔）的数值来表示的。在明视间隔（25cm）之处，正常人眼所能看清相距0.073mm的两个物点，这个0.073mm的数值，即爲正常人眼的分辨间隔。显微镜的分辨间隔越小，即表示它的分辨力越高，也就是表示它的功能越好。
显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决议的，而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决议的。
当用普通的地方照明法（使光线平均地透过标本的明视照明法）时，显微镜的分辨间隔爲d=0.61λ/NA
式中d——物镜的分辨间隔，单位 nm。
λ——照明光线波长，单位 nm。
NA ——物镜的数值孔径
例如油浸物镜的数值孔径爲1.25，可见光波长范围爲400—700nm ，取其均匀波长550 nm，则d=270 nm，约等于照明光线波长一半。普通地，用可见光照明的显微镜分辨力的极限是0.2μm。
（二）、目镜由于它接近察看者的眼睛，因而也叫接目镜。装置在镜筒的上端。
1．目镜的构造
通常目镜由上下两组透镜组成，下面的透镜叫做接目透镜，上面的透镜叫做集聚透镜或场镜。上下透镜之间或场镜上面装有一个光阑（它的大小决议了视场的大小），由于标本正好在光阑面上成像，可在这个光阑上粘一小段毛发作爲指针，用来指示某个特点的目的。也可在其下面放置目镜测微尺，用来测量所察看标本的大小。
目镜的长度越短，缩小倍数越大（因目镜的缩小倍数与目镜的焦距成正比）。
2．目镜的作用
是将已被物镜缩小的，分辨明晰的实像进一步缩小，到达人眼能容易分辨清楚的水平。
常用目镜的缩小倍数爲5—16倍。
3．目镜与物镜的关系物镜曾经分辨清楚的纤细构造，假设没有经过目镜的再缩小，达不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚；但物镜所不能分辨的纤细构造，虽然经过高倍目镜的再缩小，也还是看不清楚，所以目镜只能起缩小作用，不会进步显微镜的分辨率。有时虽然物镜能分辨开两个靠得很近的物点，但由于这两个物点的像的间隔小于眼睛的分辨间隔，还是无法看清。所以，目镜和物镜即互相联络，又彼此制约。
（三）、聚光器
1．光镜的次要参数
数值孔径（NA ）是聚光镜的次要参数，更大数值孔径普通是1.2—1.4，数值孔径有一定的可变范围，通常刻在上方透镜边框上的数字是代表更大的数值孔径，经过调理下部可变光阑的开放水平，可失掉此数字以下的各种不同的数值孔径，以顺应不同物镜的需求。有的聚光镜由几组透镜组成，最下面的一组透镜可以卸掉或移出光路，使聚光镜的数值孔径变小，以顺应低倍物镜察看时的照明。
2、聚光镜的作用
2、聚光镜的作用
聚光镜的作用相当于凸透镜，起集聚光线的作用，以加强标本的照明。普通地把聚光镜的聚光焦点设计在它上端透镜立体上方约1.25mm处。（聚光焦点正在所要察看的标本上，载玻片的厚度爲1.1mm左右）
3．可变光阑
可变光阑也叫光圈，位于聚光镜的下方，由十几张金属薄片组成，中心局部构成圆孔。其作用是调理光强度和使聚光镜的数值孔径与物镜的数值孔径相顺应。可变光阑开得越大，数值孔径越大（察看终了后，应将光圈调至更大）。
在可变光阑上面，还有一个圆形的滤光片托架。
阐明：在中学实验室只要教员用显微镜（1600×或1500×）才配有聚光器，先生用显微镜（640×或500×）配的是旋转光栏。紧贴在载物台下，能做圆周转动的圆盘，旋转光栏（也称爲遮光器），光栏上有大小不等的圆孔，叫光圈。直径辨别爲2、3、6、12、16mm,转动旋转光栏，光栏上每个光圈都可以对正通光孔，经过大小不等的光圈来调理光线的强弱。
（四）反光镜
反光镜是一个可以随意转动的双面镜，直径爲50mm，一面爲立体，一面爲凹面，其作用是将从任何方向射来的光线经通光孔反射下去。立体镜反射光线的才能较弱，是在光线较强时运用，凹面镜反射光线的才能较强，是在光线较弱时运用。
反光镜通常一面是立体镜，另一面是凹面镜，装在聚光器上面，可以在程度与垂直两个方向上恣意旋转。
察看终了后，应将反光镜垂直放置。
（五）照明光源
显微镜的照明可以用自然光源或人工光源
1．自然光源
光线来自天空，更好是由白云反射来的。不可应用间接照来的太阳光。
2．人工光源
①、对人工光源的根本要求：有足够的发光强度；光源发热不能过多。
②、常用的人工光源：显微镜灯；日光灯
（六）滤光器
装置在光源和聚光器之间。作用是让所选择的某一波段的光线经过，而吸收掉其他的光线，即爲了改动光线的光谱成分或减弱光的强度。分爲两大类：滤光片和液体滤光器。
（七）盖玻片和载玻片
盖玻片和载玻片的外表应相当平整，无气泡，无划痕。更好选用无色，通明度好的，运用前应洗净。
盖玻片的规范厚度是0.17±0.02mm，如不必盖玻片或盖玻片厚度不适宜，都会影响成像质量。
载玻片的规范厚度是1.1±0.04mm，普通可用范围是1—1.2mm，若太厚会影响聚光器效能，太薄则容易决裂。
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