第五章--反光显微镜..
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第五章第5节显微镜与望眼镜【课程导入】显微镜的结构【新知讲解】※知识点一:显微镜和望远镜1.显微镜(1)显微镜的构造显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等几部分组成,如图所示。
①目镜:靠近眼睛的一组透镜,相当于一个普通放大镜。
②物镜:靠近被观察物体,相当于投影仪的镜头。
③载物台:承载被观察的物体。
④反光镜:增强光的强度,便于观察物体。
(2)显微镜的原理物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,由物镜成倒立、放大的实像,这个像在目镜的焦点以内,再由目镜成正立、放大的虚像,经过两次放大就能看清很微小的物体了。
注:通过目镜看到像相对于物体是倒立的,为了便于观察需将物体倒放。
显微镜是利用两个透镜放大作用的组合制成的,提高了放大倍数,显微镜的放大倍数为目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。
2.望远镜(1)望远镜的构造不同种类的望远镜,构造也不同,有一种望远镜如图所示。
用两组凸透镜分别作为物镜和目镜。
①物镜:靠近被观察物体的叫物镜,其作用与显微镜不同,它是将远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像。
注:望远镜的物镜直径较大,可以会聚更多的光,使所成的像格外明亮。
物镜是凸透镜时其焦距较长,凹面镜也可以成倒立、缩小的实像,因此物镜还可以是凹面镜。
②目镜:靠近眼睛的叫目镜,其作用与显微镜的目镜相同,相当于一个放大镜。
(2)望远镜的原理远处的物体通过物镜在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像,再经过目镜把这个实像放大。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,像可以变得很大。
第一位把望远镜指向太空的是意大利物理学家伽利略1609年用望远镜观察天体以有力证据证明了哥白尼的“日心说”。
3.视角(1)物体对眼的光心O所张的角,叫做视角,如图所示。
(2)视网膜上像的大小决定于被视物体对眼睛的光心所张的角,即视角的大小。
视角越大,在视网膜上所成的像越大,如图所示。
4.显微镜的调节显微镜是物镜成倒立放大的实像,目镜成正立放大的虚像,因此,眼睛看到的像与原物相比实际上是倒着的、左右是相反的。
反射电子显微镜操作指南引言:反射电子显微镜(Reflection Electron Microscopy, REM)是一种重要的表面分析工具,可以观察材料表面的微观结构和化学成分。
本文将介绍反射电子显微镜的操作指南,帮助读者更好地进行实验和分析。
一、基本原理和仪器设置反射电子显微镜利用高能电子的反射来观察样品表面,通过调节入射电子束的角度和能量,可以获得高分辨率的图像。
在使用反射电子显微镜之前,首先需要进行仪器的设置。
确定适当的电子能量和入射角度是关键,一般可根据样品的材质和需要观察的特定区域进行调整。
二、样品准备和加载在进行反射电子显微镜的操作之前,样品准备至关重要。
首先,将待观察的样品切割成薄片,一般要求厚度在几十纳米以下。
然后,将样品加载到样品台上,确保样品与台面紧密接触并稳定。
三、调整透镜和对焦在准备好样品后,接下来需要调整透镜和对焦。
先确保透镜处于正确的位置,然后通过微调透镜和样品的距离来调整焦距。
可以通过观察电子衍射图样或样品边缘的清晰度来判断对焦的准确程度,以获得最佳的成像效果。
四、选择电子束参数根据样品的特性和需求,选择适当的电子束参数十分重要。
一般来说,较高的电子能量可提供更好的穿透深度和较低的表面散射效应,但也会降低成像的清晰度。
入射角度的选择与电子束参数密切相关,浅入射角度可增加成像的表面灵敏度,而较大的入射角度则更适合观察各种晶体缺陷。
五、获取显微图像和分析调整好仪器参数后,可以开始获取显微图像了。
通过控制电子束的扫描和探测器的信号收集,可以实现高分辨率的图像采集。
在进行图像分析时,可以使用图像处理软件来增强对比度、调整亮度和对比度等,以获得最佳的观察效果。
此外,还可根据需要进行样品区域的选取,以获得局部或特定区域的分辨率。
六、注意事项和常见故障解决在反射电子显微镜操作中,需要注意以下事项。
首先,避免样品过度曝光,以防止电子束对样品的热伤害。
此外,要避免静电干扰和气体干扰,以保持实验环境的稳定。
第五章 反光偏振光显微镜的原理及其在材料研究中的应用5-1 偏振光的基础知识一、自然光和偏振光光是一种电磁波,属于横波(振动方向与传播方向垂直)。
一切实际的光源,如日光、烛光、日光灯及钨丝灯发出的光都叫自然光。
这些光都是大量原子、分子发光的总和。
虽然某一个原子或分子在某一瞬间发出的电磁波振动方向一致,但各个原子和分子发出的振动方向也不同,这种变化频率极快,因此,自然光是各个原子或分子发光的总和,可认为其电磁波的振动在各个方向上的几率相等。
自然光在窗过某些物质,经过反射、折射、吸收后,电磁波的振动哥以被限制在一个方向上,其他方向振动的电磁波被大大削弱或消除。
这种在某个确定方向上振动的光称为偏振光。
偏振光的振动方向与光波传播方向所构成的平面称为振动面。
二、直线偏振光、圆偏振光及椭圆偏振光1.直线偏振光直线偏振光由于光线的振动方向都在同一个平面内,所以这偏振光又叫作平面偏振光。
正对光的传播方向看去,这种光的振动方向是一条直线,因此又叫直线偏振光或线偏振光。
如图5-1所示。
2.圆偏振光和椭圆偏振光(1) 光的双折射现象和晶体的光轴当一束光线射入各向异性的晶体中时要分裂为两束沿不同方向传播的挑线,这种现象叫双折射现象。
发生双折射的两束光线都是偏振光。
这两束光线之一恒遵守光的折射定律,在改变入射方向时传播速度不发生变化,这条光线称为寻常光线,用o 表示;另一束光线不遵守折射定律,当入射光线方向变化时,它的传播速度也随之变化,光的折射率不同,这束光称为非常光线,用e 来表示。
在各向异性晶体中,存在有某些特殊方向,在这些方向上不发生双折射,寻常光线和非常光线传播方向和传播速度相同,这些方向称为晶体的光轴,有一个光轴的晶体叫一轴晶,有两个光轴的晶体叫二轴晶。
对于二轴晶,双折射后的两束光线均为非常为光线。
(2) 波晶片波晶片简称波片,可用来改变或检验光的偏振情况。
当自然光沿一轴晶光轴入射时,不图5-1 自然光与偏振光发生双折射现象。
《显微镜和望远镜》说课稿一、教材分析:透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的核心内容。
该章所有教学内容都是围绕这个核心展开。
因此显微镜和望远镜是凸透镜成像规律内容的拓展,是利用两个透镜的组合看物体。
本节内容在物理课程标准中没有具体要求。
学习本节知识对学生加深理解凸透镜成像原理,开阔眼界,感受到物理知识与日常生活实际的联系是非常紧密的,了解科学知识的应用,提高自身的科学素质都有益。
同时对创造学中的“组合法”有一个浅显认识,以提高创造力和实践能力。
二、学情分析:任教班级学生已学过透镜对光的作用及凸透镜成像规律,有了一定理解本节内容基础。
但由于学校教学器具的缺乏,凸透镜成像规律实验未能完成必要的学生独立探究的过程,理解成像规律不深。
而本节的显微镜、望远镜的成像原理又比较抽象,学生在理解上有些困难,对二次成像不是认识能理解好的。
为了克服本节学习障碍,能达到基本认识显微镜和望远镜的结构及成像原理的目的,初步认识“组合方法”的神奇效果,本节须突出实践性动手探究活动和“模型”制作来完成学习目标。
三、教学目标:1.知识与技能:了解显微镜和望远镜的基本结构及成像原理。
2.过程与方法:尝试应用科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力,尝试用组合法学习及提升科学探究能力。
3.情感、态度及价值观:初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。
四、教学重点及难点:重点:知道显微镜和凸透镜基本结构及成像原理。
难点:利用组合透镜成像理解显微镜和望远镜的原理。
五、教法与学法:1.教法:采用探究式、启法式、讨论式和直观教学法。
(由一个小实验水凸透镜看字引出要放更大能否用两个透镜对物体放大两次呢?引出显微镜结构教学及成像原理学习。
由用一个凸透镜看远处物体,得到总是缩小像,能否再用一个透镜把这个缩小像放大呢?引出望远镜结构及成像教学。
)2.学法:小组合作探究,釆用模拟方法,发现方法,对比方法,训练方法形式学习。
(具体中让学生利用课堂小实验,通过简单手段,用简单的凸透镜作为基本元件,进行两块透镜的组合,自制模型显微镜和望远镜,来获得光学仪器成像的神奇效果,使学生通过体检和实践性的操作性学习活动来获得本节学习的基础。
光的折射和反射在显微镜中的应用显微镜作为一种重要的实验工具和仪器,广泛应用于科学研究、医学诊断、材料分析等领域。
而光的折射和反射则是显微镜中重要的物理现象,对于实现高分辨率和准确观察微观结构起到至关重要的作用。
一、光的折射在显微镜中的应用折射是光线从一种介质到另一种介质时改变传播方向和速度的现象。
显微镜中常用的透射光学系统,依赖于样本与光线之间的折射来实现对微观结构的观察。
光的折射在显微镜中的应用主要体现在以下三个方面。
1. 折射率差异增强对比度显微镜中使用的物镜和目镜一般都是由玻璃或其他具有高折射率的材料制成。
当光线通过样本和镜片之间的介质界面时,由于介质的折射率不同,光线的传播速度也不同,会发生折射现象。
这种折射现象可以增强光线与样本的界面附近的对比度,使得显微镜在观察生物细胞、组织结构等微观物体时,能够获得更清晰、更详细的图像。
2. 折射角测量折射率显微镜中的物镜往往具有高放大倍数,可以观察到非常小的角度变化。
通过观察样本与物镜之间的折射角,结合适当的数学模型,可以测量样本的折射率。
这对于物质的鉴定、材料性质的研究等具有重要意义。
3. 透镜系统的折射纠正显微镜中的物镜和目镜由多片透镜组成的复杂光学系统。
这些透镜的使用会引起光线的折射,影响显微镜的像质和分辨率。
因此,在显微镜光学设计中,需要针对不同透镜的折射率,通过合理设计和组装,对光线进行折射纠正,以提高显微镜的成像质量。
二、光的反射在显微镜中的应用与折射不同,反射是光线从介质表面发生反弹的现象。
在显微镜中,反射是通过镜面反射来实现对显微观察物体的观察。
光的反射在显微镜中的主要应用包括以下两个方面。
1. 反射光镜系统在某些显微镜应用中,如反射显微镜和共焦显微镜中,光线直接通过样本,而不是通过透射样本来获得观察结果。
这种基于光的反射的显微镜系统,可以克服透射显微镜中样本的不透明性、光的损失等问题,广泛应用于金属材料分析、纳米材料研究等领域。