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光學顯微鏡的光學系統分類介紹

閱讀:805        發布時間:2024-7-12

光學顯微鏡的光學系統是其核心部分,主要由照明系統和成像系統兩大部分組成。以下是對這兩個系統的詳細分類介紹:

一、照明系統

照明系統負責為顯微鏡提供光線,使被觀察的物體能夠清晰成像。其主要組成部分包括光源、聚光鏡和虹彩光圈(可變光闌)。

光源

光源是照明系統的核心,為顯微鏡提供足夠的光線。常見的光源有鎢絲燈泡、LED燈等。根據顯微鏡的類型和用途,光源的選擇也會有所不同。例如,熒光顯微鏡需要使用特定波長的紫外線作為光源。

聚光鏡

聚光鏡位于載物臺的下方,由凹透鏡或透鏡組組成。它的作用是聚集來自光源的光線,使光線增強,并使整個物鏡所包括的視野均勻受光,提高物鏡的鑒別能力。聚光鏡可以升降,以調節光線的聚焦點。

虹彩光圈(可變光闌)

虹彩光圈位于聚光鏡的下方,由許多金屬片組成。通過調節光圈的大小,可以控制進入物鏡的光線強弱,使上行的光線強弱適宜,便于觀察。

二、成像系統

成像系統負責將被觀察物體的光線進行放大和成像,使觀察者能夠清晰地看到物體的細節。其主要組成部分包括物鏡和目鏡。

物鏡

物鏡是決定顯微鏡性能的最重要部件,安裝在物鏡轉換器上,接近被觀察的物體。物鏡的放大倍數與其長度成正比,放大倍數越大,物鏡越長。根據使用條件的不同,物鏡可分為干燥物鏡和浸液物鏡(如水浸物鏡和油浸物鏡)。根據放大倍數的不同,物鏡可分為低倍物鏡(10倍以下)、中倍物鏡(20倍左右)和高倍物鏡(40-65倍)以及油鏡(放大倍數100倍以上)。

物鏡的主要參數包括放大倍數、數值孔徑和工作距離。放大倍數是指眼睛看到像的大小與對應標本大小的比值;數值孔徑也叫鏡口率,與顯微鏡的分辨力成正比;工作距離是指物鏡前表面到被觀察物體之間的距離。

目鏡

目鏡是一個金屬的圓筒,上端裝有一塊較小的透鏡,下端裝有一塊較大的透鏡。它的作用是將物鏡所放大和鑒別了的物象進行再放大。目鏡內可附加指針和測微尺。每架顯微鏡常備有幾個倍數不同的目鏡,如5倍、10倍、12.5倍等。顯微鏡的總放大倍數等于物鏡和目鏡放大倍數的乘積。

總結

光學顯微鏡的光學系統通過照明系統和成像系統的協同工作,實現了對被觀察物體的清晰成像和放大。照明系統提供足夠的光線,成像系統則通過物鏡和目鏡的放大作用,使觀察者能夠清晰地看到物體的細節。這種設計使得光學顯微鏡在生物學、醫學、材料科學等領域得到了廣泛的應用。

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