光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。光學(xué)顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構(gòu)成，是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。

光學(xué)顯微鏡的光學(xué)原理

折射和折射率：

光線在均勻的各向同性介質(zhì)中，兩點(diǎn)之間以直線傳播，當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí)，則發(fā)生折射現(xiàn)象，這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體(如玻璃)時(shí)，光線在其介面改變了方向，并和法線構(gòu)成折射角。

透鏡的性能：

透鏡是組成光學(xué)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)元件，物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成。依其外形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負(fù)透鏡)兩大類。

當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱“焦點(diǎn)”，通過交點(diǎn)并垂直光軸的平面，稱“焦平面”。焦點(diǎn)有兩個(gè)，在物方空間的焦點(diǎn)，稱“物方焦點(diǎn)”，該處的焦平面，稱“物方焦平面”;反之，在象方空間的焦點(diǎn)，稱“象方焦點(diǎn)”，該處的焦平面，稱“象方焦平面”。

光學(xué)顯微鏡的成像原理

光學(xué)顯微鏡和放大鏡起著同樣的作用，就是把近處的微小物體成一放大的像，以供人眼觀察。只是光學(xué)顯微鏡比放大鏡可以具有更高的放大率而已。

下圖是物體被光學(xué)顯微鏡成像的原理圖。圖中把物鏡和目鏡均以單塊透鏡表示。物體AB位于物鏡前方，離開物鏡的距離大于物鏡的焦距，但小于兩倍物鏡焦距。所以，它經(jīng)物鏡以后，必然形成一個(gè)倒立的放大的實(shí)像A1B1。A1B1位于目鏡的物方焦點(diǎn)F2或者在很靠近F2的位置上。再經(jīng)目鏡放大為虛像A2B2后供眼睛觀察。虛像A2B2的位置取A1B1之間的距離，可以在無限遠(yuǎn)處(當(dāng)A1B1位于F2上時(shí))，也可以在觀察者的明視距離處(當(dāng)A1B1在圖中焦點(diǎn)F2之右邊時(shí))。

光學(xué)顯微鏡目鏡的作用與放大鏡一樣。所不同的只是眼睛通過目鏡所看到的不是物體本身，而是物體被物鏡所成的已經(jīng)放大了一次的像。光學(xué)顯微鏡的重要光學(xué)技術(shù)參數(shù)在鏡檢時(shí)，人們總是希望能清晰而明亮的理想圖象，這就需要光學(xué)顯微鏡的各項(xiàng)光學(xué)技術(shù)參數(shù)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，并且要求在使用時(shí)，必須根據(jù)鏡檢的目的和實(shí)際情況來協(xié)調(diào)各參數(shù)的關(guān)系。只有這樣，才能充分發(fā)揮光學(xué)顯微鏡應(yīng)有的性能，得到滿意的鏡檢效果。

光學(xué)顯微鏡成像影響因素

由于客觀條件，任何光學(xué)顯微鏡都不能生成理論上理想的像，各種相差的存在影響了成像質(zhì)量。

1、色差

色差是光學(xué)顯微鏡成像的一個(gè)嚴(yán)重缺陷，發(fā)生在多色光為光源的情況下，單色光不產(chǎn)生色差。白光由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種組成，各種光的波長不同，所以在通過透鏡時(shí)的折射率也不同，這樣物方一個(gè)點(diǎn)，在像方則可能形成一個(gè)色斑。

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觀察，都帶有色斑或暈環(huán)，使像模糊不清。而放大率色差使像帶有彩色邊緣。

2、球差

球差是軸上點(diǎn)的單色相差，是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結(jié)果是，一個(gè)點(diǎn)成像后，不在是個(gè)亮點(diǎn)，而是一個(gè)中間亮、邊緣逐漸模糊的亮斑。從而影響光學(xué)顯微鏡成像質(zhì)量。

球差的矯正常利用透鏡組合來消除，由于凸、凹透鏡的球差是相反的，可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。舊型號(hào)光學(xué)顯微鏡，物鏡的球差沒有完全矯正，應(yīng)與相應(yīng)的補(bǔ)償目鏡配合，才能達(dá)到糾正效果。一般新型光學(xué)顯微鏡的球差完全由物鏡消除。

3、慧差

慧差屬軸外點(diǎn)的單色相差。軸外物點(diǎn)以大孔徑光束成像時(shí)，發(fā)出的光束通過透鏡后，不再相交一點(diǎn)，則光點(diǎn)的像便會(huì)得到逗點(diǎn)狀，型如慧星，故稱“慧差”。

4、像散

像散也是影響清晰度的軸外點(diǎn)單色相差。當(dāng)視場很大時(shí)，邊緣上的物點(diǎn)離光軸遠(yuǎn)，光束傾斜大，經(jīng)透鏡后則引起像散。像散使原來的物點(diǎn)在成像后變成兩個(gè)分離并且相互垂直的短線，在理想像平面上綜合后，形成一個(gè)橢圓形的斑點(diǎn)。像散是通過復(fù)雜的透鏡組合來消除。

5、場曲

場曲又稱“像場彎曲”。當(dāng)透鏡存在場曲時(shí)，整個(gè)光束的交點(diǎn)不與理想像點(diǎn)重合，雖然在每個(gè)特定點(diǎn)都能得到清晰的像點(diǎn)，但整個(gè)像平面則是一個(gè)曲面。這樣在鏡檢時(shí)不能同時(shí)看清整個(gè)相面，給觀察和照相造成困難。因此研究用光學(xué)顯微鏡的物鏡一般都是平場物鏡，這種物鏡已經(jīng)矯正了場曲。

6、畸變

前面所說各種相差除場曲外，都影響像的清晰度?；兪橇硪环N性質(zhì)的相差，光束的同心性不受到破壞。因此，不影響像的清晰度，但使像與原物體比，在形狀上造成失真。

 

2018-11-28 16:20:40 1419次 http://www.yiqi.com/daogou/detail_1700.html 熱門標(biāo)簽：
金相顯微鏡是研究金屬及其合金內(nèi)部組織及缺陷的主要儀器，它在金屬材料研究領(lǐng)域中占有很重要的地位。利用金相顯微鏡在專門制備的試樣上放大100～1500倍來研究金屬及合金組織的方法稱為金相顯微分析法，它是研究金屬材料微觀結(jié)構(gòu)最基本的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

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生物顯微鏡是最常見的一種顯微鏡，在很多實(shí)驗(yàn)室中都可以見到，主要是用來觀察生物切片、生物細(xì)胞、細(xì)菌以及活體組織培養(yǎng)、流質(zhì)沉淀等的觀察和研究，同時(shí)可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細(xì)小顆粒等物體。

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共聚焦顯微鏡是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的高科技新產(chǎn)品，是當(dāng)今分子生物學(xué)和生命科學(xué)重要的分析儀器之一。共聚焦顯微鏡是在熒光顯微鏡成像基礎(chǔ)上加裝了激光掃描裝置，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像。

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熒光顯微鏡是免疫熒光細(xì)胞化學(xué)的基本工具。是由光源、濾板系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)等主要部件組成。熒光顯微鏡利用一定波長的光激發(fā)標(biāo)本發(fā)射熒光，通過物鏡和目鏡系統(tǒng)放大以觀察標(biāo)本的熒光圖像。

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體視顯微鏡又可稱為立體顯微鏡或稱作為解剖顯微鏡，是一種特殊的變焦距系統(tǒng)，也是一種具有正象立體感地目視儀器。作為人眼的輔助工具，體視顯微鏡具有工作距離遠(yuǎn)、體視感強(qiáng)等特點(diǎn)。

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工具顯微鏡一般是通過主顯微鏡瞄準(zhǔn)工件影像進(jìn)行測(cè)量的，它以影像法軸切法、接觸法和干涉法按平面直角坐標(biāo)，極坐標(biāo)及圓柱坐標(biāo)精確地測(cè)量長度和角度，并可檢驗(yàn)復(fù)雜的幾何形狀，是常用的一種光學(xué)計(jì)量儀器。

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數(shù)碼顯微鏡是在傳統(tǒng)顯微鏡上增加了數(shù)字圖像傳感器ＣＣＤ或ＣＭＯＳ的顯微鏡，與計(jì)算機(jī)、圖像處理、自動(dòng)化、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，可衍生出多種產(chǎn)品和應(yīng)用，如自動(dòng)顯微鏡、數(shù)碼互動(dòng)顯微鏡、數(shù)字切片掃描儀等。

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手術(shù)顯微鏡屬于體視顯微鏡的一種，主要用于手術(shù)監(jiān)視、采集手術(shù)視頻及圖像、示教等。手術(shù)顯微鏡的使用，不但使醫(yī)生能夠看清手術(shù)部位的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還可以進(jìn)行憑肉眼無法完成的各種顯微手術(shù)，大大拓展了手術(shù)治療范圍，提高了手術(shù)精密度和病人治愈率。

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裂隙燈顯微鏡作為常規(guī)的眼科檢查儀器設(shè)備，具有測(cè)量、記錄和治療的功能，在眼科臨床中的應(yīng)用得到廣大眼科工作者的認(rèn)可。無論是傳統(tǒng)的裂隙燈顯微鏡還是數(shù)碼裂隙燈顯微鏡均廣泛的應(yīng)用于眼科及視光學(xué)領(lǐng)域。

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