光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)
光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)
光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)如下：
普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造主要分為三部分：機(jī)械部分、照明部分和光學(xué)部分.
1.機(jī)械部分
（1）鏡座：是顯微鏡的底座,用以支持整個(gè)鏡體.
（2）鏡柱：是鏡座上面直立的部分,用以連接鏡座和鏡臂.
（3）鏡臂：一端連于鏡柱,一端連于鏡筒,是取放顯微鏡時(shí)手握部位.
（4）鏡筒：連在鏡臂的前上方,鏡筒上端裝有目鏡,下端裝有物鏡轉(zhuǎn)換器.
（5）物鏡轉(zhuǎn)換器(旋轉(zhuǎn)器)：接于棱鏡殼的下方,可自由轉(zhuǎn)動(dòng),盤上有3－4個(gè)圓孔,是安裝物鏡部位,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,可以調(diào)換不同倍數(shù)的物鏡,當(dāng)聽到碰叩聲時(shí),方可進(jìn)行觀察,此時(shí)物鏡光軸恰好對(duì)準(zhǔn)通光孔中心,光路接通.
（6）鏡臺(tái)(載物臺(tái))：在鏡筒下方,形狀有方、圓兩種,用以放置玻片標(biāo)本,**有一通光孔,我們所用的顯微鏡其鏡臺(tái)上裝有玻片標(biāo)本推進(jìn)器(推片器),推進(jìn)器左側(cè)有彈簧夾,用以夾持玻片標(biāo)本,鏡臺(tái)下有推進(jìn)器調(diào)節(jié)輪,可使玻片標(biāo)本作左右、前后方向的移動(dòng).
（7）調(diào)節(jié)器：是裝在鏡柱上的大小兩種螺旋,調(diào)節(jié)時(shí)使鏡臺(tái)作上下方向的移動(dòng).
2．照明部分
裝在鏡臺(tái)下方,包括反光鏡,集光器.
（1）反光鏡：裝在鏡座上面,可向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng),它有平、凹兩面,其作用是將光源光線反射到聚光器上,再經(jīng)通光孔照明標(biāo)本,凹面鏡聚光作用強(qiáng),適于光線較弱的時(shí)候使用,平面鏡聚光作用弱,適于光線較強(qiáng)時(shí)使用.
（2）集光器(聚光器)位于鏡臺(tái)下方的集光器架上,由聚光鏡和光圈組成,其作用是把光線集中到所要觀察的標(biāo)本上.
3.光學(xué)部分
（1）目鏡：裝在鏡筒的上端,通常備有2－3個(gè),上面刻有5×、10×或15×符號(hào)以表示其放大倍數(shù),一般裝的是10×的目鏡.
（2）物鏡：裝在鏡筒下端的旋轉(zhuǎn)器上,一般有3－4個(gè)物鏡,其中最短的刻有“10×”符號(hào)的為低倍鏡,較長的刻有“40×”符號(hào)的為高倍鏡,最長的刻有“100×”符號(hào)的為油鏡,此外,在高倍鏡和油鏡上還常加有一圈不同顏色的線,以示區(qū)別.
光學(xué)顯微鏡由哪些部分構(gòu)成？
普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造主要分為三部分：機(jī)械部分、照明部分和光學(xué)部分。機(jī)械部分的作用是外部幫助固定和調(diào)節(jié)，照明部分的作用是在鏡臺(tái)下方幫助呈像，光學(xué)部分的作用是根據(jù)需要觀察使用。
機(jī)械部分包括（1）鏡座（2）鏡柱 （3）鏡臂（4）鏡筒（5）物鏡轉(zhuǎn)換器(旋轉(zhuǎn)器)（6）鏡臺(tái)(載物臺(tái))（7）調(diào)節(jié)器。
機(jī)械部分的作用分別是：（1）鏡座：底座，支持作用;（2）鏡柱：連接鏡座和鏡臂;（3）鏡臂：取放顯微鏡時(shí)手握部位;（4）鏡筒：鏡筒上端裝有目鏡,下端裝有物鏡轉(zhuǎn)換器;（5）物鏡轉(zhuǎn)換器(旋轉(zhuǎn)器)：可以調(diào)換不同倍數(shù)的物鏡;（6）鏡臺(tái)(載物臺(tái))：用來夾持玻片標(biāo)本;（7）調(diào)節(jié)器：使鏡臺(tái)作上下方向的移動(dòng)。
照明部分包括反光鏡，集光器。
照明部分的作用分別是：（1）反光鏡：作用是將光源光線反射到聚光器上,再經(jīng)通光孔照明標(biāo)本;（2）集光器(聚光器)：作用是把光線集中到所要觀察的標(biāo)本上。
光學(xué)部分包括目鏡和物鏡。
光學(xué)部分的作用分別是：（1）目鏡：觀察放大物象，其長度隨倍數(shù)的增加而變短;（2）物鏡：觀察放大物象，其長度隨倍數(shù)的增加而變長。
顯微鏡以顯微原理進(jìn)行分類可分為偏光顯微鏡、光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡和數(shù)碼顯微鏡。
光學(xué)顯微鏡通常皆由光學(xué)部分、照明部分和機(jī)械部分組成。
無疑光學(xué)部分是最為關(guān)鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早于1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。光學(xué)顯微鏡的種類很多，主要有明視野顯微鏡（普通光學(xué)顯微鏡）、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、相差顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、倒置顯微鏡。
光學(xué)顯微鏡由哪三部分組成
光學(xué)顯微鏡由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)成。光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)為：目鏡，鏡筒，轉(zhuǎn)換器，物鏡，載物臺(tái)，通光孔，遮光器，壓片夾，反光鏡，鏡座，粗準(zhǔn)焦螺旋，細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，鏡臂，鏡柱。
光學(xué)顯微鏡 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)顯微鏡的種類很多，除一般的外，主要有暗視野顯微鏡一種具有暗視野聚光鏡，從而使照明的光束不從**部分射入，而從四周射向標(biāo)本的顯微鏡。 光學(xué)顯微鏡分類 偏光顯微鏡 偏光顯微鏡是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡，在地質(zhì)學(xué)等理工科專業(yè)中有重要應(yīng)用。凡具有雙折射的物質(zhì)，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當(dāng)然這些物質(zhì)也可用染色法來進(jìn)行觀察，但有些則不可用，而必須利用偏光顯微鏡。 反射偏光顯微鏡 反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對(duì)具有雙折射性物質(zhì)進(jìn)行研究鑒定的必備儀器，可供廣大用戶做單偏光觀察，正交偏光觀察，錐光觀察。
光學(xué)顯微鏡的組成結(jié)構(gòu)
光學(xué)系統(tǒng)，顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器四個(gè)部件。廣義的說也包括照明光源、濾光器、蓋玻片和載玻片等。
（一）、物鏡，物鏡是決定顯微鏡性能的很重要部件，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，接近被觀察的物體，故叫做物鏡或接物鏡。
物鏡的放大倍數(shù)與其長度成正比。物鏡放大倍數(shù)越大，物鏡越長。1．物鏡的分類，物鏡根據(jù)使用條件的不同可分為干燥物鏡和浸液物鏡;其中浸液物鏡又可分為水浸物鏡和油浸物鏡（常用放大倍數(shù)為90—100倍）。根據(jù)放大倍數(shù)的不同可分為 低倍物鏡（10倍以下）、中倍物鏡（20倍左右）高倍物鏡（40—65倍）。
根據(jù)像差矯正情況，分為消色差物鏡（常用，能矯正光譜中兩種色光的色差的物鏡）和復(fù)色差物鏡（能矯正光譜中三種色光的色差的物鏡，價(jià)格貴，使用少）。2、物鏡的主要參數(shù)：物鏡主要參數(shù)包括：放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑和工作距離。①、放大倍數(shù)是指眼睛看到像的大小與對(duì)應(yīng)標(biāo)本大小的比值。
它指的是長度的比值而不是面積的比值。例：放大倍數(shù)為100×，指的是長度是1μm的標(biāo)本，放大后像的長度是100μm，要是以面積計(jì)算，則放大了10,000倍。顯微鏡的總放大倍數(shù)等于物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。
②、數(shù)值孔徑也叫鏡口率，簡寫NA 或A，是物鏡和聚光器的主要參數(shù)，與顯微鏡的分辨力成正比。干燥物鏡的數(shù)值孔徑為0.05-0.95，油浸物鏡（香柏油）的數(shù)值孔徑為1.25。③、工作距離是指當(dāng)所觀察的標(biāo)本較清楚時(shí)物鏡的前端透鏡下面到標(biāo)本的蓋玻片上面的距離。
物鏡的工作距離與物鏡的焦距有關(guān)，物鏡的焦距越長，放大倍數(shù)越低，其工作距離越長。例：10倍物鏡上標(biāo)有10/0.25和160/0.17，其中10為物鏡的放大倍數(shù);0.25為數(shù)值孔徑;160為鏡筒長度（單位mm）百科;0.17為蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度（單位 mm）。10倍物鏡有效工作距離為6.5毫米，40倍物鏡有效工作距離為0.48毫米 。3、物鏡的作用是將標(biāo)本作**次放大，它是決定顯微鏡性能的很重要的部件——分辨力的高低。
分辨力也叫分辨率或分辨本領(lǐng)。分辨力的大小是用分辨距離（所能分辨開的兩個(gè)物點(diǎn)間的很小距離）的數(shù)值來表示的。在明視距離（25cm）之處，正常人眼所能看清相距0.073毫米的兩個(gè)物點(diǎn)，這個(gè)0.073毫米的數(shù)值，即為正常人眼的分辨距離。顯微鏡的分辨距離越小，即表示它的分辨力越高，也就是表示它的性能越好。
顯微鏡的分辨力的大小由物鏡的分辨力來決定的，而物鏡的分辨力又是由它的數(shù)值孔徑和照明光線的波長決定的。當(dāng)用普通的**照明法（使光線均勻地透過標(biāo)本的明視照明法）時(shí)，顯微鏡的分辨距離為d=0.61λ/NA。式中d——物鏡的分辨距離，單位 nm。λ——照明光線波長，單位 nm。
NA ——物鏡的數(shù)值孔徑。例如油浸物鏡的數(shù)值孔徑為1.25，可見光波長范圍為400—700nm ，取其平均波長550 nm，則d=270 nm，約等于照明光線波長一半。一般地，用可見光照明的顯微鏡分辨力的極限是0.2μm。
（二）、目鏡因?yàn)樗拷^察者的眼睛，因此也叫接目鏡。安裝在鏡筒的上端。1．目鏡的結(jié)構(gòu)，通常目鏡由上下兩組透鏡組成，上面的透鏡叫做接目透鏡，下面的透鏡叫做會(huì)聚透鏡或場鏡。
上下透鏡之間或場鏡下面裝有一個(gè)光闌（它的大小決定了視場的大?。?，因?yàn)闃?biāo)本正好在光闌面上成像，可在這個(gè)光闌上粘一小段毛發(fā)作為指針，用來指示某個(gè)特點(diǎn)的目標(biāo)。也可在其上面放置目鏡測微尺，用來測量所觀察標(biāo)本的大小。目鏡的長度越短，放大倍數(shù)越大（因目鏡的放大倍數(shù)與目鏡的焦距成反比）。2．目鏡的作用，是將已被物鏡放大的，分辨清晰的實(shí)像進(jìn)一步放大，達(dá)到人眼能容易分辨清楚的程度。
常用目鏡的放大倍數(shù)為5—16倍。3．目鏡與物鏡的關(guān)系物鏡已經(jīng)分辨清楚的細(xì)微結(jié)構(gòu)，假如沒有經(jīng)過目鏡的再放大，達(dá)不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚;但物鏡所不能分辨的細(xì)微結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)過高倍目鏡的再放大，也還是看不清楚，所以目鏡只能起放大作用，不會(huì)提高顯微鏡的分辨率。有時(shí)雖然物鏡能分辨開兩個(gè)靠得很近的物點(diǎn)，但由于這兩個(gè)物點(diǎn)的像的距離小于眼睛的分辨距離，還是無法看清。
所以，目鏡和物鏡即相互聯(lián)系，又彼此制約。（三）、聚光器，聚光器也叫集光器。位于標(biāo)本下方的聚光器支架上。它主要由聚光鏡和可變光闌組成。
其中，聚光鏡可分為明視場聚光鏡（普通顯微鏡配置）和暗視場聚光鏡。1．光鏡的主要參數(shù)，數(shù)值孔徑（NA ）是聚光鏡的主要參數(shù)，很大數(shù)值孔徑一般是1.2—1.4，數(shù)值孔徑有一定的可變范圍，通?？淘谏戏酵哥R邊框上的數(shù)字是代表很大的數(shù)值孔徑，通過調(diào)節(jié)下部可變光闌的開放程度，可得到此數(shù)字以下的各種不同的數(shù)值孔徑，以適應(yīng)不同物鏡的需要。有的聚光鏡由幾組透鏡組成，較上面的一組透鏡可以卸掉或移出光路，使聚光鏡的數(shù)值孔徑變小，以適應(yīng)低倍物鏡觀察時(shí)的照明。
2、聚光鏡的作用。聚光鏡的作用相?。
什么是光學(xué)顯微鏡，結(jié)構(gòu)是怎樣的？
1.顯微鏡的結(jié)構(gòu)：
普通光學(xué)顯微鏡由機(jī)械部分、照明部分和光學(xué)部分組成（見圖1-2）。
圖1-2 普通光學(xué)顯微鏡
（1）機(jī)械部分：
顯微鏡的機(jī)械部分包括鏡座、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)、推動(dòng)器、粗調(diào)手輪、微調(diào)手輪等部件。
1）鏡座：鏡座是顯微鏡的基本支架，它由底座和鏡臂兩部分組成。
在它上面連接有載物臺(tái)和鏡筒，它是用來安裝光學(xué)放大系統(tǒng)部件的基礎(chǔ)。底座和鏡臂起穩(wěn)定和支撐整個(gè)顯微鏡的作用。
2）鏡筒： 鏡筒上接接目鏡，下接轉(zhuǎn)換器，形成接目鏡與接物鏡（裝在轉(zhuǎn)換器下）間的暗室。從物鏡的后緣到鏡筒尾端的距離稱為機(jī)械筒長。
因?yàn)槲镧R的放大率是對(duì)一定的鏡筒長度而言的。鏡筒長度的變化，不僅放大倍率隨之變化，而且成像質(zhì)量也受到影響。因此，使用顯微鏡時(shí)，不能任意改變鏡筒長度。
國際上將顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)筒長定為160mm，此數(shù)字通常標(biāo)在物鏡的外殼上。鏡筒有單筒式、**式兩種，單筒式鏡筒又分直立和傾斜式，而**式鏡筒均為傾斜式。
3）物鏡轉(zhuǎn)換器：物鏡轉(zhuǎn)換器上可安裝3~4個(gè)接物鏡，一般是三個(gè)接物鏡（低倍、高倍、油鏡）。
轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，可以按需要將其中的任何一個(gè)接物鏡和鏡筒接通，與鏡筒上面的接目鏡構(gòu)成一個(gè)放大系統(tǒng)。
4）載物臺(tái)：載物臺(tái)**有一孔，為光線通路。在臺(tái)上裝有彈簧標(biāo)本夾和推動(dòng)器，其作用為固定或移動(dòng)標(biāo)本的位置，使得鏡檢對(duì)象恰好位于視野中心。
5）推動(dòng)器：是移動(dòng)標(biāo)本的機(jī)械裝置，它是由一橫一縱兩個(gè)推進(jìn)齒軸的金屬架構(gòu)成的，好的顯微鏡在縱橫架桿上刻有刻度標(biāo)尺，構(gòu)成很精密的平面座標(biāo)系。如果我們須重復(fù)觀察已檢查標(biāo)本的某一部分,在**次檢查時(shí)，可記下縱橫標(biāo)尺的數(shù)值，以后按數(shù)值移動(dòng)推動(dòng)器，就可以找到原來標(biāo)本的位置。
6）粗調(diào)手輪（粗螺旋）：粗調(diào)手輪是移動(dòng)鏡筒調(diào)節(jié)接物鏡和標(biāo)本間距離的機(jī)件，老式顯微鏡粗調(diào)手輪向前扭，鏡頭下降接近標(biāo)本。新近出產(chǎn)的顯微鏡鏡檢時(shí)，右手向前扭載物臺(tái)上升，讓標(biāo)本接近物鏡，反之則下降，標(biāo)本脫離物鏡。
7）微調(diào)手輪（細(xì)螺旋）：用粗調(diào)手輪只可以粗放的調(diào)節(jié)焦距，要得到最清晰的物象，需要用微動(dòng)螺旋做進(jìn)一步調(diào)節(jié)。微調(diào)手輪每轉(zhuǎn)一圈鏡筒移動(dòng)0.1mm（100μm）。新近出產(chǎn)的較**次的顯微鏡的粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪是共軸的。
（2）照明部分
安裝在載物臺(tái)的下方，由反光鏡（光源）、聚光器和光圈組成。
1）反光鏡：較早的普通光學(xué)顯微鏡是用自然光檢視物體，在鏡座上裝有反光鏡。反光鏡是由一平面和另一凹面的鏡子組成，可以將投射在它上面的光線反射到聚光器透鏡的中 央，照明標(biāo)本。不用聚光器時(shí)用凹面鏡，凹面鏡能起會(huì)聚光線的作用。用聚光器時(shí)，一般都用平面鏡。
電光源普通光學(xué)顯微鏡沒有反光鏡，而在顯微鏡鏡座上裝有光源，并有電流調(diào)節(jié) 螺旋，可通過調(diào)節(jié)電流大小調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。
2）聚光器：聚光器在載物臺(tái)下面，它是由一組聚光透鏡和升降螺旋組成的。聚光器安裝在載物臺(tái)下，其作用是將光源經(jīng)反光鏡反射來的光線聚焦于樣品上，以得到最強(qiáng)的照明，使物象 獲得明亮清晰的效果。
聚光器的高低可以調(diào)節(jié)，使焦點(diǎn)落在被檢物體上，以得到**亮度。一般聚光器的焦點(diǎn)在其上方1.25mm處，而其上升限度為載物臺(tái)平面下方0.1mm。因此，要求使用的載玻片厚度應(yīng)在0.8~1.2mm之間，否則被檢樣品不在焦點(diǎn)上，影響鏡檢效果。
3）光圈：聚光器前透鏡組前面還裝有虹彩光圈，它可以開大和縮小，控制通過的光量，從而影響著成像的分辨力和反差，若將虹彩光圈開放過大，超過物鏡的數(shù)值孔徑時(shí)，便產(chǎn)生光斑;若收縮虹彩光圈過小，分辨力下降，反差增大。因此，在觀察時(shí)，通過虹彩光圈的調(diào)節(jié)再把視場光闌（帶有視場光闌的顯微鏡）開啟到視場周緣的外切處，使不在視場內(nèi)的物體得不到任何光線的照明，以避免散射光的干擾。
（3）光學(xué)部分
1）目鏡：安裝在鏡筒上端，為**目鏡，通常用10×的目鏡
2）物鏡：安裝在鏡筒前端轉(zhuǎn)換器上的接物透鏡利用光線使被檢物體**次造像，物鏡成像的質(zhì)量，對(duì)分辨力有著決定性的影響。一般有3-4個(gè)物鏡（如圖1-3所示），通常在物鏡上標(biāo)有主要性能指標(biāo)-放大倍數(shù)和鏡口率，如10/0.25、40/0.65和100/1.30。
圖1-3 普通光學(xué)顯微鏡物鏡鏡頭
物鏡的種類很多，可從不同角度來分類： 根據(jù)物鏡前透鏡與被檢物體之間的介質(zhì)不同，可分為：①干燥系物鏡 以空氣為介質(zhì)，如常用的40×以下的物鏡，數(shù)值孔徑均小于1。 ②油浸系物鏡 常以香柏油為介質(zhì)，此物鏡又叫油鏡頭，其放大率為90×~100×，數(shù)值孔值大于1。
數(shù)值孔徑（numerical apeature，N.A.），也叫做鏡口率（或開口率）。
在物鏡和聚光器上都標(biāo)有它們的數(shù)值孔徑，數(shù)值孔徑是物鏡和聚光器的主要參數(shù)，也是判斷它們性能的最重要指標(biāo)。物鏡的性能取決于物鏡的數(shù)值孔徑，數(shù)值孔徑越大，物鏡的性能越好。數(shù)值孔徑和顯微鏡的各種性能有密切的關(guān)系，它反映該物鏡分辨力的大小，數(shù)值越大，其分辨力越高。分辨力是指顯微鏡能夠分辨物體上的最小間隔的能力，這個(gè)可分辨的最小間隔距離越近，分辨力越高。
人的分辨力可達(dá)0.1mm，顯微鏡的分辨力能達(dá)到0.2μm。
R=0.61λ/N.A. N.A.=n·sin(α/2)
R為分辨力，λ為光波波長，N.A.為鏡口率，n為介質(zhì)折射率，α為透鏡錐頂角，折射率大的介質(zhì)（如香柏油的折射率為1.515，空氣的折射率為1），其分辨力也大。
工作距離指物像調(diào)節(jié)清楚時(shí)物鏡下表面與蓋玻片上表面之間的距離;物鏡的放大倍數(shù)越大，工作距離越小。
