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望远镜的原理和构造 光学显微镜的构造和原理

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望远镜的原理和构造 光学显微镜的构造和原理

光学显微镜的构造和原理

原发布者:jiangnanyx

光学显微镜工作原理1.1. 引言2.2. 显微镜基本原理3.3. 显微镜图像质量4.4. 显微技术的类型5.5. 荧光显微技术6.6. 光学显微镜的组成部件7.7. 了解更多信息8.8. 阅读所有物理学类文章自十六世纪末发明以来,光学显微镜加深了我们对基础生物学、生物医学研究、医疗诊断和材料科学的认识。光学显微镜最多可将物体放大1000倍,以展现其微观细节。如今,这项技术已远远超出罗伯特·虎克和列文虎克(AntonivanLeeuwenhoek)所发明的第一台显微镜的水平。人类研发的特殊技术和光学设备可以揭示出活细胞的结构和生化机能。显微镜甚至已进入数字时代,利用电荷耦合器件(CCD)和数码相机来捕捉图像。然而,这些高级显微镜的基本原理却与您生平第一节生物课上用过的学生显微镜非常相似。光学显微镜的工作原理与折射望远镜极为相似,仅有一些细微的差别。下面让我们简单地了解一下望远镜的工作原理。望远镜要从昏暗、遥远的物体上采集大量光线,因此需要巨大的物镜,以尽可能多采集一些光线并使物体看起来更加明亮。物镜很大,因而物体的图像会出现在一段距离之外的焦点位置,这就是为何望远镜比显微镜长得多的原因。望远镜的目镜随后放大图像,使物体就像在您眼前一样。与望远镜相反,显微镜必须从距离很近、范围极小、厚度极薄且明亮清晰的样本上采集光线。因此显微镜不需要巨大的物镜。相反,显微镜的物镜很小,而且呈球形,这就意味着显微镜两侧的焦距都要短得多。物镜将物体

光学显微镜的构造和原理

随着科学技术的发展,显微镜检方法由最传统的明视野、暗视野发展出了相差法、偏光方法;荧光方法也由透射光激发进展为落射光激发,使荧光效率大为提高;微分干涉相衬方法基于偏光方法,而巧妙地利用了微分干涉棱镜,使之能应用于医学与生物学的样品,又能应用于金相样品的分析与检验。

下面简单介绍万能显微镜的基本组成部件:

1. 显微镜主机体(stand) 显微镜的主机体设计成金字塔形,而底座的截面呈T字形,使显微镜的整体相当稳固。显微镜的光学部件和机构调节部件、光源的灯室、显微照相装置、电源变压稳压器等,都可安装在主机体上或主机体内。

2. 显微镜的底座(base) 底座和主机体通常组成一个稳固的整体。底座内通常装有透射光照明光路系统(聚光、集光和反光)部件,光源的滤光片组,粗/微调焦机构,光源的视场光阑也安装在底座上。

3. 透射光光源(tranilluminator) 透射光光源由灯室(lamp housing)、灯座(lamp socket)卤素灯(halogen lamp)、集光与聚光系统(lamp collector and lamp condenser)及其调整装置组成。

4. 透射光光源与反射光光源的转换开关(toggle switch) 这是新一代AXIO系列显微镜特有的装置,透射光和反射光可通用。当具有透/反两用的配置时,利用这一转换开关能方便而又迅速的使透射光和反射光互相转换。在纯透射光的配置中,这一开关就改为电源开关。

5. 电源开关(mains switch)与亮度调节旋钮(brightness control) 电源开关用来接通或切断显微镜所需用的交流电源。电源开关旋钮也可调节照明光源的亮度,使所观察的视域可随时获得适当的亮度,可调范围为3-12V。作显微照相时,可根据曝光以及彩色底片色温的要求来调节灯光的亮度。当准备关掉电源之前,应先将亮度调节旋钮调到最小。

6. 粗、微调焦旋钮(coaxial coarse/fine focusing controls) 调焦旋钮转动时带动燕尾导板上下移动,而导板上则装有物台托架和聚光镜托架,从而使物台趋向或远离物镜达到调焦的效果。

7. 透射光用的滤光片选择按钮(push buttons for filter magazine) 透射光显微镜检方法所需用的一组滤光片已安装在显微镜的底座内,通过底座外的按钮就可以根据不同的需要来选择适用的一块或一组滤光片。通常的滤光片配套有: (1) 蓝色色温转换滤光片:用来把光源的色温由3200K转换成日光型彩色底片所需的5500K色温; (2) 绿色滤光片:用来增强相差观察方法中成像的反差,或者以黑白底片作显微照相时,可以提高片成像的反差; (3) 浅灰色滤光片:是透光率为50%的中性减光滤光片,可把视野的亮度减弱一半; (4) 灰色滤光片:是透光率为25%的中性减光滤光片,可把视野的高度减弱75%; (5) 透光率仅为6%的中性减光滤光片,可把视野的亮度变得相当暗,95%以上的光都已被吸收掉。

8. 光源的视场光阑(luminuos field diaphragm) 视场光阑是显微镜照明光路系统中的重要部件之一,它只能按照库勒照明系统的要求来进行调节,视场光阑不可以任意开大,但要根据使用的物镜倍数来调节适当的大小。视场光阑的主要功用有:

(1) 控制杂散光在成像光路系统中的影响,特别是免除杂散光对照相系统的干扰,使显微照相的底片不至于蒙上一层灰雾;

(2) 控制照明光束的大小,使所观察的视域能受到均匀的照明;

(3) 在荧光显微镜检方法中,可以把激发光限制在所需激发样品的视域范围内,以防止视域外的样品过早受到激发。

9. 聚光镜系统(condenser system) 聚光镜系统是照明光路系统中的重要部件之一,它也只能按照库勒照明系统的调整要求来进行调节。聚光镜系统调整的好坏,可以直接影响显微镜视域中照明的均匀性,也可影响显微镜的分辨力,还可以直接控制显微照相底片上的反差。聚光镜系统通常由以下几个部件组成:

显微镜的工作原理

显微镜的工作原理:

1、光学显微镜

显微镜光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。反光镜用来反射,照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面:一个是平面,在光线较强时使用;一个是凹面,在光线较弱时使用。

2、电子显微镜

电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

分类:

1、电子显微镜

电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。

2、光学显微镜

通常指由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜和物镜组成。早于1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。目前光学显微镜的种类很多,主要有明视野显微镜(普通光学显微镜)、暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、偏光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜。

电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。结合各种电镜样品制备技术,可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。电子显微镜可把物体放大到200万倍。

3、台式显微镜

主要是指传统式的显微镜,是纯光学放大,其放大倍率较高,成像质量较好,但一般体积较大,不便于移动,多应用于实验室内,不便外出或现场检测。

4、便携式显微镜

主要是近几年发展出来的数码显微镜与视频显微镜系列的延伸。和传统光学放大不同,手持式显微镜都是数码放大,其一般追求便携,小巧而精致,便于携带;且有的手持式显微镜有自己的屏幕,可脱离电脑主机独立成像,操作方便,还可集成一些数码功能,如支持拍照,录像,或图像对比,测量等功能。

5、数码液晶显微镜

该显微镜保留了光学显微镜的清晰,汇集了数码显微镜的强大拓展、视频显微镜的直观显示和便携式显微镜的简洁方便等优点。

使用注意事项:

1、持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势,不可单手提取,以免零件脱落或碰撞到其它地方。

2、轻拿轻放,不可把显微镜放置在实验台的边缘,应放在距边缘10cm处,以免碰翻落地。

3、保持显微镜的清洁,光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭,切忌口吹手抹或用布擦,机械部分用布擦拭。

4、水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台,如果沾污应立即用擦镜纸擦净。

5、放置玻片标本时要对准通光孔中央,且不能反放玻片,防止压坏玻片或碰坏物镜。

6、要养成两眼同时睁开观察的习惯,以左眼观察视野,右眼用以绘图。

7、不要随意取下目镜,以防止尘土落入物镜,也不要任意拆卸各种零件,以防损坏。

8、使用完毕后,必须复原才能放回镜箱内,其步骤是:取下标本片,转动旋转器使镜头离开通光孔,下降镜台,平放反光镜,下降集光器(但不要接触反光镜)、关闭光圈,推片器回位,盖上绸布和外罩,放回实验台柜内。最后填写使用登记表。(注:反光镜通常应垂直放,但有时因集光器没提至应有高度,镜台下降时会碰坏光圈,所以这里改为平放)。

显微镜的构造及各个构造的作用

显微镜的主要构造

普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。

1.机械部分

(1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。

(2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂。

(3)镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位。

(4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。

(5)物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通。

(6)镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动。

(7)调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动。

①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大辐度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象。

②细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构。

2.照明部分

装在镜台下方,包括反光镜,集光器。

(1)反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。

(2)集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上。

①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱。

②光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量。

3.光学部分

(1)目镜:装在镜筒的上端,通常备有2-3个,上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数,一般装的是10×的目镜。

(2)物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜,较长的刻有“40×”符号的为高倍镜,最长的刻有“100×”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别。

显微镜的放大倍数是物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积,如物镜为10×,目镜为10×,其放大倍数就为10×10=100。

显微镜的原理是什么?

显微镜的原理为:目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。

显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。

扩展资料:

显微镜的分类:

1、光学显微镜

通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜和物镜组成。早于1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。

2、电子显微镜

电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。

3、数码显微镜

数码显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。从而,我们可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现,从而提高了工作效率。

参考资料来源:搜狗百科-显微镜

标签: 原理 显微镜 望远镜