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显微镜的基本光学原理及重要技术参数

显微镜的基本光学原理及重要技术参数显微镜是一种利用透镜来放大微小物体的仪器。它的原理基于光的折

射现象和透镜成像原理。其基本光学原理由两个主要部分构成:目镜和物镜。

1.目镜(又称为接眼镜):目镜是显微镜中位于物镜与眼睛之间的透镜,它的主要功能是对物镜成像的物体进行进一步放大。物体所形成的实

像通过物镜,进一步被目镜放大并投射到人的眼睛中,通过眼睛来观察。

2.物镜:物镜是显微镜中最重要的组成部分之一,它在显微镜上方装

入了一个透镜系统。当物体被照射光线穿过物镜后,物体所形成的实像会

根据透镜的放大倍数放大,并通过目镜进一步放大。

显微镜的重要技术参数:

显微镜的性能参数直接影响到显微镜在实际应用中的成像质量和观察

能力。以下是显微镜的一些重要技术参数:

1.放大倍数:指物体在显微镜中被放大多少倍。显微镜的放大倍数由

目镜和物镜的镜头组成,通常放大倍数以形式如10x、40x、100x等表示。

2.分辨率:指显微镜可以分辨出的最小细节大小。分辨率越高,显微

镜就能够显示出更小和更接近的细节。

3.视场:指通过显微镜目镜看到的实际宽度范围,通常以直径表示。

视场越大,显微镜可以显示更大范围的物体。

4.数字孔径:表示物镜对高空间频率成分的显示能力。数字孔径越大,显微镜就能够显示更细微的细节。

5.工作距离:指从物镜到被观察样品之间的距离。工作距离越大,显微镜就能够观察到更大和更厚的样品。

6.照明方式:指显微镜的光源类型和照明方式。常见的照明方式有明场、暗场、偏光、荧光等。

7.调焦方式:指显微镜的调焦方式,常见的有粗调和细调。细调可以实现更精细的对焦控制。

8.形象平面:指显微镜的透镜系统是否能够在成像过程中保持样品平面上的图像清晰。

以上是显微镜的基本光学原理及重要技术参数的详细介绍。显微镜的光学原理和技术参数决定了显微镜的成像效果和使用范围,不同的参数可根据具体需求进行选择和调整。

显微镜的基本光学原理及重要技术参数

显微镜的基本光学原理及重要光学技术参数 第一章:显微镜简史 随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。 第二章显微镜的基本光学原理 一.折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。 二.透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。 光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。 三.影响成像的关键因素—像差 由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种像差。 1.色差(Chromatic aberration) 色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。白光由红橙黄绿青蓝紫七种组成,各种光的波长不同,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。光学系统最主要的功能就是消色差。 色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置观察都带有色斑或晕环,使像

普通光学显微镜的原理

普通光学显微镜的原理 普通光学显微镜是一种使用光学原理来放大观察微小物体的仪器。它是由物镜、目镜、光源、调焦系统等部分组成的。本文将从光学原理、构造和使用方法三个方面来介绍普通光学显微镜的工作原理。 光学原理是普通光学显微镜能够放大物体的基础。当光线通过物体时,会发生折射、散射和吸收等现象。光学显微镜利用物镜的放大能力和目镜的放大能力来增强这些光线的影像,最终放大物体的细节。物镜和目镜都是由凸透镜组成的,它们的焦距决定了放大倍数。物镜的焦距较短,可以放大物体的细节,而目镜的焦距较长,可以放大物体的整体形状。光源的作用是提供足够的光线使物体能够被观察到。光线经过物镜和目镜后汇聚到眼睛上,形成放大后的影像。 普通光学显微镜的构造也是其工作原理的体现。光学显微镜主要由镜筒、物镜、目镜、台架、光源和调焦系统等部分组成。镜筒是显微镜的主体,其中包含了物镜和目镜。物镜是靠近被观察物体的镜片,它的放大倍数决定了显微镜的分辨率。目镜是靠近观察者眼睛的镜片,它的放大倍数决定了显微镜的放大倍数。台架是显微镜的支撑结构,通常由金属制成,用于固定物镜和目镜。光源提供光线,常见的光源有白炽灯、荧光灯等。调焦系统用于调节物镜和目镜的位置,以获得清晰的影像。 使用普通光学显微镜的方法也是了解其工作原理的重要一环。首先,

将待观察的样品放在显微镜的台面上,调整台架使样品位于光源下方。然后,通过旋转调焦系统,使目镜和物镜与样品保持适当的距离。接下来,调整光源的亮度,以获得适当的光线强度。通过调节物镜和目镜的焦距,使得物体的影像能够清晰地显示在目镜中。最后,用眼睛观察目镜中的影像,并通过移动显微镜的位置,调整焦距,以获取更清晰的影像。 总结起来,普通光学显微镜是利用光学原理来放大观察微小物体的仪器。它的工作原理基于物镜和目镜的放大能力,通过光源提供光线,并通过调焦系统使影像清晰可见。了解光学原理、构造和使用方法,可以更好地理解普通光学显微镜的工作原理,从而更好地使用它来观察和研究微小物体。

显微镜光学参数

显微镜光学参数 概述 显微镜是一种用于观察微小物体的重要工具,其原理基于光学。在使用显微镜时,了解和掌握一些关键的光学参数是非常重要的。本文将介绍显微镜的主要光学参数,包括放大倍数、视场、分辨率和工作距离。 放大倍数 放大倍数是指显微镜观察物体时所放大的比例。一般来说,显微镜有两个放大倍数:目镜放大倍数和物镜放大倍数。目镜放大倍数是指通过目镜观察样品时所放大的比例,通常为10倍或者20倍。物镜放大倍数是指通过物镜观察样品时所放大的比例,常见的有4倍、10倍、40倍和100倍等。 总的放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。例如,如果目镜放大倍数为 10倍,物镜放大倍数为40倍,则总的放大倍数为400倍。 视场 视场是指在显微镜中能够看到的范围大小。视场通常用直径来表示,在显微镜中可以使用目标直径或者实际尺寸来表示视场大小。视场的大小与目镜和物镜的焦距有关,通常情况下,目镜放大倍数越大,视场越小。 分辨率 分辨率是指显微镜能够分辨出两个相邻物体之间的最小距离。分辨率取决于波长和光学系统的参数。根据瑞利判据,显微镜的分辨率可以用以下公式计算: d= 0.61×λn×sin(α) 其中,d为分辨率,λ为光的波长,n为介质的折射率,α为数值孔径。 从公式可以看出,分辨率与波长成反比关系。因此,在可见光范围内(波长约为400-700纳米),分辨率通常在0.2-0.3微米左右。 工作距离 工作距离是指从物镜前表面到样品之间的距离。工作距离对于显微镜的使用非常重要,特别是在观察厚度较大的样品时。工作距离越大,样品与物镜之间的空间就越大,操作起来更加方便。 工作距离与物镜的设计有关,一般情况下,高倍物镜的工作距离比低倍物镜要小。因此,在选择物镜时需要根据实际需求来确定。

光学显微镜的知识

光学显微镜的知识 光学显微镜是一种常见的实验室仪器,被广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域。它利用光学原理和透镜系统将被观察物体的细节放大,使人们能够观察到肉眼无法看到的微小结构。 光学显微镜主要由物镜、目镜、光源、台架和调焦系统等组成。物镜是放大率最高的透镜,其焦距决定了显微镜的放大倍数。目镜位于物镜的上方,通过它观察被放大的物体。光源提供光线,使样品能够被照亮。台架用于支撑整个显微镜,调焦系统则用于调节物镜和目镜的距离,以便获得清晰的观察图像。 光学显微镜的工作原理是利用透镜对光线的折射和放大效应。当光线通过物镜时,由于物镜具有一定的焦距,光线会被聚焦在物镜焦点附近。聚焦后的光线再经过目镜,进一步放大,并形成人眼可以看到的虚像。这样,我们就能够清楚地看到被观察物体的细节。 在使用光学显微镜观察样品时,需要注意一些技巧。首先,样品应该放置在显微镜的载物台上,并用夹片固定好。接下来,通过调节焦距,使物镜与样品之间的距离合适,以便获得清晰的图像。同时,可以通过调节光源的亮度,使样品得到适当的照明。此外,为了获取更高的放大倍数,可以使用不同倍数的物镜和目镜组合。 光学显微镜的应用非常广泛。在生物学领域,它被用于观察和研究细胞、组织和微生物等。通过显微镜,科学家们可以观察到细胞的

结构、功能和变化,从而深入了解生命的奥秘。在医学领域,光学显微镜被用于诊断和治疗疾病。例如,在组织学研究中,医生可以通过显微镜观察病变组织的细微变化,以确定疾病的类型和程度。在材料科学领域,光学显微镜被用于研究材料的微观结构和性质。通过观察材料的晶体结构和缺陷,科学家们可以改进材料的性能和功能。 虽然光学显微镜在科学研究和医学诊断中发挥着重要作用,但它也存在一些局限性。首先,光学显微镜的分辨率受限于光的波长,约为200纳米。这意味着显微镜无法观察到更小尺寸的结构。其次,光学显微镜只能观察透明的样品,对于不透明的样品无法进行观察。此外,由于光线的衍射效应,显微镜的图像可能存在一些模糊和畸变。 为了克服光学显微镜的局限性,人们开发了许多其他类型的显微镜,如电子显微镜和荧光显微镜等。电子显微镜利用电子束取代光线,具有更高的分辨率和放大倍数。荧光显微镜则利用荧光染料标记样品,使其在特定波长的光线下发出荧光,从而观察到样品的特定结构或分子。 光学显微镜是一种重要的实验室仪器,它利用光学原理和透镜系统将被观察物体的细节放大。通过光学显微镜,科学家们可以观察到微小结构,深入了解生物、医学和材料科学等领域的奥秘。虽然光

光学显微镜的基础知识详细介绍

光学显微镜的基础知识详细介绍 一、光学显微镜的结构 典型的光学显微镜主要由以下几个部分组成: 1.目镜和物镜:目镜是位于显微镜顶部的镜筒,用于放大目视到的物体。物镜是位于显微镜底部的镜筒,放大样本的细节。 2.言镜:它是光学系统中的一个组件,用于聚焦光线。 3.显微镜台:位于显微镜底部,用于支撑样本。 4.光源:提供样本照明的光源,可以是白炽灯、LED等。 5.镜头:在样本和物镜之间,用于调节光线的透过率和方向。 二、光学显微镜的工作原理 具体来说,光学显微镜的工作原理可以分为以下几步: 1.光线入射:光线通过光源发出,并经过下面的镜片组。 2.聚焦:光线进一步被物镜折射,并在焦点处聚焦,形成实像。 3.放大:实像通过光学系统传递到目镜,通过放大镜片放大,使图像更清晰。 4.观察:放大的图像通过目镜,使眼睛能够看到样本的细节。 三、光学显微镜的操作方法 为了正确使用光学显微镜

1.调节目镜:将目镜向上或向下移动,直至适应眼睛的焦距。通常有一个调焦轮来完成。 2.放置样本:将样本放置在显微镜台上,并使用夹子或夹具固定。确保样本位于光源的中心,以获得最佳照明效果。 3.选择物镜:根据需要选择适当的物镜。通常,较低的放大倍数适用于大范围观察,而较高的放大倍数适用于细节观察。 4.调焦:使用调焦轮或调焦杆将物镜向上或向下移动,直到图像清晰可见。注意,当调焦时要小心,避免物镜与样本接触,以免损坏样本或物镜。 5.调光:根据需要调整光源的强度和方向。可以使用光源附近的调光器或者调整物镜下的镜头来控制。 以上是光学显微镜的基础知识的详细介绍。光学显微镜通过使用光学原理,能够放大样本并观察其细节。了解光学显微镜的结构、工作原理和操作方法,将有助于我们更好地应用它来进行科学研究和学术工作。

光学显微镜技术的原理及应用

光学显微镜技术的原理及应用光学显微镜技术(Optical Microscope,简称OM)是研究物质 微结构及其相关属性的重要手段,被广泛应用于生物医药、材料 科学、环境科学等领域。其通过利用光学原理,将样品表面显微 图像成像,实现对样品形貌、尺寸及内部结构等信息的观测和分析。本文将介绍OM的原理及应用。 一、OM的原理 光学显微镜主要由物镜、目镜、筛孔及调焦机构等部分组成。 具体而言,光学显微镜利用光学原理,通过选择适当的光源及光 学镜头,将光聚焦到样品表面,从而使样品表面上的结构以光亮 度差的形式呈现在感光底片、CCD等检测器上。光线进入镜头以后,分别经过物镜和目镜,使得人眼可以观察到物体的清晰图像。 物镜是光学显微镜的核心部分,决定了显微镜的分辨率和放大 倍数。物镜具有多种类型,常见的有单片物镜、复合物镜等。其中,单片物镜比较简单,由单棱镜和一些单片玻璃组成,主要的 缺点是不能消除色差和照明不均匀的问题;而复合物镜则是由多 个棱镜组成的复合光学系统,能更好地解决色差和照明问题。当

光线垂直于样品表面时反射回设备的光线称为垂直平面偏振光;当光线平行于样品表面时反射回设备的光线为水平平面偏振光。 目镜是光学显微镜中的另外一个主要部分,主要是用于观察物镜中的显微结构。不同的样品可使用不同倍数的目镜进行观测。 筛孔可以过滤样品表面的乱波和杂光,确保样品表面图像的质量。一般在显微镜上使用开衬玻片或者考马斯立方体来过滤不必要的光线。 调焦机构主要由粗动焦、细动焦两个部分组成,用于调整样品表面与聚焦镜之间的距离,以此来改变成像的图像的清晰度。 二、OM的应用 OM的应用领域非常广泛,其主要应用在材料科学、生命科学和环境科学等领域。以下将分别介绍。 1. 材料科学

光学显微镜基本知识

光学显微镜基本知识 光学显微镜基本知识 一、光学显微镜的发展历史 早在公元前一世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。 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。1610年前后,意大利的伽利略和德国的开普勒在研究望远镜的同时,改变物镜和目镜之间的距离,得出合理的显微镜光路结构,当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。 17世纪中叶,英国的胡克和荷兰的列文胡克,都对显微镜的发展作出了卓越的贡献。1665年前后,胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进,成为现代显微镜的基本组成部分。 1673~1677年期间,列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜,其中九台保存至今。胡克和列文胡克利用自制的显微镜,在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出成就。 19世纪,高质量消色差浸液物镜的出现,使显微镜观察微细结构的能力大为提高。1827年阿米奇第一个采用了浸液物镜。19世纪70年代,德国人阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展,并为19世纪后半叶包括科赫、巴斯德等在内的生物学家和医学家发现细菌和微生物提供了有力的工具。 在显微镜本身结构发展的同时,显微观察技术也在不断创新:1850年出现了偏光显微术;1893年出现了干涉显微术;1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术,他为此在1953年获得了诺贝尔物理学奖。 古典的光学显微镜只是光学元件和精密机械元件的组合,它以人眼作为接收器来观察放大的像。后来在显微镜中加入了摄影装置,以感光胶片作为可以记录和存储的接收器。现代又普遍采用光电元件、电视摄像管和电荷耦合器等作为显微镜的接收器,配以微型电子计算机后构成完整的图像信息采集和处理系统。 目前全世界最主要的显微镜厂家主要有:奥林巴斯、蔡司、徕卡、尼康。国内厂家主要有:江南、麦克奥迪等。 二、显微镜的基本光学原理 (一)折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现象,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。 (二)透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。焦点有两个,在物方空间的焦点,称"物方焦点",该处的焦平面,称"物方焦平面";反之,在象方空间的焦点,称"象方焦点",该处的焦平面,称"象方焦平面"。 光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。(三)凸透镜的五种成象规律 1. 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在象方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象;

光学显微镜基本原理

光学显微镜基本原理 首先,我们先来看物镜和目镜的两个主要光学属性:焦距和放大倍数。物镜是位于被观察物体和准直镜之间的一个透镜,它的主要功能是将被观 察物体上的光线对准到最终成像平面上。目镜是位于准直镜和眼睛之间的 一个透镜,它的主要功能是在放大倍数的基础上使成像变得清晰。物镜和 目镜的组合决定了显微镜的放大倍数。 在光学显微镜的工作原理中,一个重要的概念是放大倍数。放大倍数 取决于物镜和目镜的焦距,它表示显微镜的放大能力。放大倍数可以通过 改变物镜和目镜的焦距来调节。 当光线通过物镜时,由于物镜和目标物之间的折射,光线的方向会发 生改变。这种折射现象被称为光学偏折。光学偏折使物体在显微镜成像时 出现放大和倒立的效果。物镜的焦距越短,物体的放大倍数就越大。 一旦光线通过物镜,它会进入目镜,这时会发生另一种折射现象,使 光线再次聚焦,从而产生一个放大和正立的图像。目镜的焦距越大,放大 倍数就越大。 光源是显微镜中的另一个关键组件,它提供足够的光线以照亮被观察 物体。典型的光源是白色的,使物体的细节更清晰可见。 在光学显微镜中,人们通常使用眼睛观察成像平面上的图像。人眼通 过位于目镜后的透镜直接观察图像。如果需要更高分辨率或记录图像,也 可以使用相机来接收显微镜成像平面上的光信号。 总结起来,光学显微镜的基本原理是通过光线的折射、反射和放大机 制来实现物体的放大和清晰观察。光线通过物镜和目镜时发生折射,从而 形成一个放大和倒立的成像。一旦光线通过目镜,光线再次聚焦,从而产

生一个放大和正立的图像。在成像过程中,准直镜和光源起到了很重要的作用,确保光线的均匀通过和照亮被观察物体。眼睛或相机接收成像平面上的光信号,使我们能够清晰地观察物体。光学显微镜为我们提供了深入研究微观世界的工具,对生物、材料科学和其他领域的研究有着重要的意义。

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理 显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。目前,不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。 一、显微镜的光学系统 显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。 (一)、物镜 物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在

物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。 1、物镜的分类 物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。 根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。 根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。 2、物镜的主要参数: 物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。

式中d——物镜的分辨距离,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为 1.25,可见光波长范围为400—700nm ,取其平均波长550 nm,则d=270 nm,约等于照明光线波长一半。一般地,用可见光照明的显微镜分辨力的极限是0.2μm。 (二)、目镜 因为它靠近观察者的眼睛,因此也叫接目镜。安装在镜筒的上端。 1、目镜的结构 通常目镜由上下两组透镜组成,上面的透镜叫做接目透镜,下面的透镜叫做会聚透镜或场镜。上下透

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理LT

①、放大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:放大倍数为100×,指的是长度是1μm的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。 显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 ②、数值孔径也叫镜口率,简写NA 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。 ③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。物镜的工作距离与物镜的焦距有关,物镜的焦距越长,放大倍数越低,其工作距离越长。例:10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17,其中10为物镜的放大倍数; 0.25为数值孔径;160为镜筒长度(单位mm);0.17

为盖玻片的标准厚度(单位mm)。10倍物镜有效工作距离为 6.5mm,40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。 3、物镜的作用是将标本作第一次放大,它是决定显微镜性能的最重要的部件——分辨力的高低。 分辨力也叫分辨率或分辨本领。分辨力的大小是用分辨距离(所能分辨开的两个物点间的最小距离)的数值来表示的。在明视距离(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,即为正常人眼的分辨距离。显微镜的分辨距离越小,即表示它的分辨力越高,也就是表示它的性能越好。 显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的,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定的。 当用普通的中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时,显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA

光学显微镜原理分析

光学显微镜原理分析 一、光学显微镜的发展历史 早在公元前一世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察 微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃外表能使 物体放大成像的规律有了认识。 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。1610年前后,意大利的伽利略和德国的开普勒在研 究望远镜的同时,改变物镜和目镜之间的间隔,得出合理的显 微镜光路结构,当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广 和改进。 17世纪中叶,英国的胡克和荷兰的列文胡克,都对显微镜的 发展作出了卓越的贡献。1665年前后,胡克在显微镜中参加粗 动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件 经过不断改进,成为现代显微镜的根本组成部分。 1673~1677年期间,列文胡抑制成单组元放大镜式的高倍 显微镜,其中九台保存至今。胡克和列文胡克利用自制的显微镜,在动、植物机体微观结构的研究方面获得了出色成就。

19世纪,高质量消色差浸液物镜的出现,使显微镜观察微细 结构的才能大为进步。1827年阿米奇第一个采用了浸液物镜。19世纪70年代,德国人阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展,并为19世纪后半叶包括科赫、巴斯德等在内的生物学家和医学家发 现细菌和微生物提供了有力的工具。 在显微镜本身结构发展的同时,显微观察技术也在不断创新:1850年出现了偏光显微术;1893年出现了干预显微术;1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术,他为此在1953年 获得了诺贝尔物理学奖。 古典的光学显微镜只是光学元件和精细机械元件的组合,它 以人眼作为接收器来观察放大的像。后来在显微镜中参加了摄影 装置,以感光胶片作为可以记录和存储的接收器。现代又普遍采 用光电元件、电视摄像管和电荷耦合器等作为显微镜的接收器, 配以微型电子计算机后构成完好的图像信息采集和处理系统。 目前全世界最主要的显微镜厂家主要有:奥林巴斯、蔡司、 徕卡、尼康。国内厂家主要有:江南、麦克奥迪等。 二、显微镜的根本光学原理 〔一〕折射和折射率

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