1、第四章 顯微鏡的構(gòu)造和主要部件,普通光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu),普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造可分為兩部分：一為機(jī)械裝置，二為光學(xué)系統(tǒng) 。 機(jī)械裝置由鏡座、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)、推動(dòng)器、粗動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋等部件組成。 光學(xué)系統(tǒng)由目鏡、物鏡、聚光器、光源、濾光片、虹彩光圈等組成 顯微鏡的這兩部分構(gòu)造很好的配合，才能發(fā)揮顯微鏡的作用。,不同等級(jí)的普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造的復(fù)雜程度區(qū)別較大,鏡座與鏡臂,1、鏡座 鏡座又叫底座，是整個(gè)顯微鏡的基座。用以支撐整個(gè)鏡體。鏡座下面通常裝有四個(gè)支撐橡膠腳，以使儀器穩(wěn)定放在工作臺(tái)上。 簡(jiǎn)易顯微鏡的鏡座多呈馬蹄形，用鑄鐵制造。 電光源顯微鏡的鏡座多為方形，其內(nèi)部裝有電光源系統(tǒng)。即

2、照明燈、聚光鏡、反光鏡及光源燈電路等均裝在其鏡座內(nèi)。底座側(cè)面裝有電源開(kāi)關(guān)和光源亮度調(diào)節(jié)鈕，可根據(jù)不同的需要選擇合適的亮度。底座后面通常裝有電源插座及保險(xiǎn)（絲）管。也有的將保險(xiǎn)管裝在底部的。,2、鏡臂呈弓形，立于鏡座的上端。對(duì)直筒顯微鏡來(lái)說(shuō)，用它來(lái)支撐整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的大部分機(jī)械零件。其下有一個(gè)傾斜關(guān)節(jié)，用以?xún)A斜鏡筒。對(duì)斜筒顯微鏡來(lái)說(shuō)，鏡臂是固定的，主要用它來(lái)支撐鏡筒、載物臺(tái)等其他光學(xué)元件。,鏡筒,鏡筒又叫目鏡頭，是金屬制的圓筒。其上端可插目鏡，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(chēng)為機(jī)械筒長(zhǎng)。因?yàn)槲镧R的放大率是對(duì)一定的鏡筒長(zhǎng)度而言的。鏡筒長(zhǎng)度的變化

3、，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(zhǎng)度。 國(guó)際上將顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)筒長(zhǎng)定為160mm，此數(shù)字標(biāo)在物鏡的外殼上。,1、單目鏡筒,單目顯微鏡鏡筒的下端連接物鏡，雙目及三目顯微鏡的下端為連接頭，被手旋螺釘固定在鏡臂上。需要時(shí)，旋動(dòng)手旋螺釘，可以方便地將鏡筒從鏡臂上取下來(lái)。 單目鏡筒又有直筒和斜筒之分。雙目和三目鏡筒則都是斜筒式的。直筒顯微鏡因使用不太方便，目前使用量較少。單目斜筒是在鏡筒內(nèi)安裝一個(gè)反射棱鏡，標(biāo)本通過(guò)物鏡到達(dá)鏡筒的光線(xiàn)被棱鏡以45度角反射進(jìn)入目鏡。斜筒式可作360度旋轉(zhuǎn)，使用起來(lái)更加方便。,2、雙目鏡筒,雙目鏡筒由左右兩個(gè)鏡筒組成。鏡筒的下

4、部裝有一套復(fù)雜的反射棱鏡機(jī)構(gòu)。 來(lái)自物鏡的光線(xiàn)經(jīng)半五角棱鏡兩次反射后，折轉(zhuǎn)45度進(jìn)入分光棱鏡。 分光棱鏡由兩塊直角棱鏡膠合而成。膠合面上鍍有分光膜。當(dāng)光到達(dá)分光膜時(shí)，有一半反射，進(jìn)入左棱鏡，另一半光透過(guò)分光膜，進(jìn)入右棱鏡。光線(xiàn)被左右兩個(gè)棱鏡（即直角棱鏡及空間棱鏡）反射后進(jìn)入兩個(gè)目鏡中成像。,3、三目鏡筒,三目鏡筒是為攝影顯微配置的。它是在雙目鏡筒的上方又增加一個(gè)鏡筒。在此鏡筒上可加配照相機(jī)。這樣既可以觀察，又可以攝影。 它有兩種方式：一種是安裝有一個(gè)可推拉的棱鏡。推入時(shí)供平時(shí)觀察用，拉出時(shí)光線(xiàn)全部進(jìn)入攝影鏡筒供照相用。 還有一種是既可觀察又可同時(shí)攝影的三目鏡筒。它的光線(xiàn)2030供觀察用，708

5、0供攝影用。 在攝影時(shí)，可用攝影目鏡進(jìn)行調(diào)焦，當(dāng)看到清晰的物像時(shí)，再攝影，便可攝出清晰的照片。,光路轉(zhuǎn)換,100%,80%,20%,100%,物鏡轉(zhuǎn)換器,物鏡轉(zhuǎn)換器裝于鏡筒下端，用來(lái)安裝和轉(zhuǎn)換物鏡。 按安裝物鏡的孔數(shù)不同，可分為兩孔式、三孔式、四孔式等幾種。以三（低倍、高倍、油鏡）、四孔具多。 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)。 按定位方式的不同，物鏡轉(zhuǎn)換器可分為外定位式和內(nèi)定位式兩種。但無(wú)論哪種方式，其基本結(jié)構(gòu)都是由上下兩塊凸面朝下的圓盤(pán)組成。上面一塊固定在鏡筒的下端，稱(chēng)為固定盤(pán)。下面一塊可以繞其中心的大頭螺釘旋轉(zhuǎn)，稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)。物鏡就

6、分別安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的幾個(gè)對(duì)稱(chēng)的螺絲口上。 外定位式的轉(zhuǎn)換器，其定位彈簧安裝在外面；內(nèi)定位式的轉(zhuǎn)換器，其定位彈簧片安裝在固定盤(pán)里面。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)至某一位置時(shí)，定位彈簧片上的凸棱落入定位槽中，發(fā)出咔嗒一聲響，便有一個(gè)物鏡進(jìn)入光路。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，可將各個(gè)物鏡依次調(diào)在顯微鏡的光軸位置上。,對(duì)物鏡轉(zhuǎn)換器的精度有兩點(diǎn)要求：同軸和齊焦。 所謂同軸，是指每個(gè)物鏡被定位即調(diào)入光路后，物鏡和目鏡的光軸應(yīng)在一條直線(xiàn)上。 所謂齊焦，是指用低倍物鏡調(diào)焦后，從低倍轉(zhuǎn)換到高倍物鏡，無(wú)須使用粗調(diào)，即可初見(jiàn)物像（但允許細(xì)調(diào)）。齊焦又稱(chēng)為“等高轉(zhuǎn)換” 齊焦性能的優(yōu)劣和合軸程度的高低是顯微鏡質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志,它是與物鏡的本身質(zhì)量

7、和物鏡轉(zhuǎn)換器的精度有關(guān).,載物臺(tái)與移動(dòng)器,載物臺(tái)用于承放標(biāo)本。它與顯微鏡的光軸垂直。 載物臺(tái)中央有一孔，為光線(xiàn)通路。在臺(tái)上裝有彈簧標(biāo)本夾，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。,為了便于操作，載物臺(tái)上可設(shè)一個(gè)移動(dòng)器，叫做帶移動(dòng)器的載物臺(tái)。 當(dāng)標(biāo)本被夾入移動(dòng)器后，使用移動(dòng)器的橫向和縱向調(diào)節(jié)旋鈕或手輪，便可以上下左右移動(dòng)標(biāo)本，十分方便。 在縱向手輪調(diào)節(jié)下，載物臺(tái)的上層可以前后移動(dòng)一定距離。在上層的后部，設(shè)有橫向移動(dòng)裝置，它受橫向手輪調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)橫向手輪，可使載物臺(tái)上的樣本左右移動(dòng)。樣本移動(dòng)范圍通常為75mm50mm。,載物臺(tái)與移動(dòng)器是靠移動(dòng)器上的一只滾花螺絲連接的。安裝移動(dòng)器時(shí)

8、，只要把移動(dòng)器上兩個(gè)固定銷(xiāo)插入臺(tái)面的螺絲孔內(nèi)，再擰緊滾花螺絲即行。圖10-2-6所示為一種移動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。,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，在第一次檢查時(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(lái)標(biāo)本的位置。 標(biāo)本推進(jìn)器上的縱橫游標(biāo)尺，可用以測(cè)定標(biāo)本在視野中的方位，也可以用來(lái)測(cè)定標(biāo)本的大致大小。,游標(biāo)尺一般由主標(biāo)尺(a)和副標(biāo)尺(b)組成。副標(biāo)尺的分度為主標(biāo)尺的9/10。使用時(shí)，首先看副標(biāo)尺的0點(diǎn)位置。然后看主、副標(biāo)尺的一致點(diǎn)。如圖所示，副標(biāo)尺的0點(diǎn)主標(biāo)尺的26與27之間，副標(biāo)尺的6與主標(biāo)尺的32一致，即6與主

9、標(biāo)尺上的一個(gè)分度線(xiàn)正對(duì)，則此標(biāo)尺所表示的數(shù)值為26.6mm。,粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu),粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)粗調(diào)，是移動(dòng)鏡筒調(diào)節(jié)接物鏡和標(biāo)本間距離，即用來(lái)快速調(diào)焦的裝置，它受粗調(diào)手輪控制。旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪，可以使物、目鏡與載物臺(tái)相對(duì)明顯地移動(dòng)。極限升降距離通常為30mm左右。,老式顯微鏡粗螺旋向前扭，鏡頭下降接近標(biāo)本。,新近出產(chǎn)的顯微鏡（如Nikon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,粗調(diào)有三種方式：一種是鏡筒升降式，一種是鏡臂升降式，第三種是載物臺(tái)升降式。 無(wú)論哪種方式，粗調(diào)的基本結(jié)構(gòu)都是由齒輪來(lái)帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)。齒輪固定在粗動(dòng)手輪的轉(zhuǎn)軸上，齒條固定在鏡筒、鏡臂上。齒輪和

10、齒條咬合在一起。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，齒輪通過(guò)齒條帶動(dòng)鏡筒（或鏡臂或載物臺(tái)）作相應(yīng)的上升或下降。其上下運(yùn)動(dòng)的方向，由燕尾導(dǎo)軌作精確控制。燕尾導(dǎo)軌是精密加工的部件，由燕尾條和燕尾槽組成。燕尾條在燕尾槽內(nèi)滑動(dòng)或燕尾槽在燕尾條上滑動(dòng)。它們之間的配合緊密、平穩(wěn)、沒(méi)有松動(dòng)，可保證光學(xué)系統(tǒng)作平穩(wěn)而準(zhǔn)確的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 對(duì)一般載物臺(tái)升降式的粗調(diào)來(lái)說(shuō)，其松緊是可調(diào)節(jié)的。在右方粗動(dòng)手輪內(nèi)側(cè)有一個(gè)壓直紋的手輪，將它順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，粗動(dòng)變緊；逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，粗動(dòng)變松。,微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu),微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)微調(diào)，是對(duì)顯微鏡作精細(xì)調(diào)焦用的裝置。微動(dòng)螺旋每轉(zhuǎn)一圈鏡筒移動(dòng)0.1毫米（100微米），它的總調(diào)節(jié)距離一般為1.8mm3mm，由微動(dòng)手

11、輪控制。 旋轉(zhuǎn)微動(dòng)手輪時(shí)，通過(guò)多級(jí)齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，能使載物臺(tái)作精細(xì)的緩慢升降移動(dòng)，其光學(xué)系統(tǒng)也隨之非常慢地移動(dòng)。通常上升或下降2mm的距離，需要轉(zhuǎn)動(dòng)十幾圈。 微調(diào)裝置常見(jiàn)的有杠桿式、齒輪式和偏心輪式等多種結(jié)構(gòu)。新近出產(chǎn)的較高檔次的顯微鏡的粗動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋是共軸的,粗調(diào),微調(diào),各種光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造,2、顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng),顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)由接目鏡，接物鏡，聚光器，反光鏡，照明系統(tǒng)等組成。 光學(xué)系統(tǒng)使物體放大，形成物體放大像 。,一、 物鏡,1.物鏡概念： 物鏡，也叫接物透鏡，安裝在鏡筒前端轉(zhuǎn)換器上，可以利用光線(xiàn)使被檢物體第一次造像。 物鏡成像的質(zhì)量直接影響了顯微鏡的放大率及分辨作用。其優(yōu)劣直接

12、決定了顯微鏡的主要光學(xué)性能。 物鏡的性能取決于物鏡的數(shù)值孔徑（numerical apeature簡(jiǎn)寫(xiě)為NA），每個(gè)物鏡的數(shù)值孔徑都標(biāo)在物鏡的外殼上，數(shù)值孔徑越大，物鏡的性能越好。,物鏡結(jié)構(gòu),由于物鏡是顯微鏡的最主要部件，為了校正像差和色差，物鏡都由多塊透鏡組成，而且放大倍數(shù)越高，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。普通物鏡的結(jié)構(gòu)如圖所示。,低倍物鏡,低倍物鏡很少見(jiàn)，具有特殊用途。,2，物鏡分類(lèi)：,物鏡的種類(lèi)很多，可從不同角度來(lái)分類(lèi)： 1.）根據(jù)物鏡前透鏡與被檢物體之間的介質(zhì)不同，可分為： 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。 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

13、90100，數(shù)值孔值大于1。 2.）根據(jù)物鏡放大率的高低，可分為： 低倍物鏡 指16，NA值為0.040.15； 中倍物鏡 指625，NA值為0.15 0.40； 高倍物鏡 指2563，NA值為0.350.95； 油浸物鏡 指90100，NA值為1.251.40。 現(xiàn)在，多數(shù)高倍物鏡和油鏡內(nèi)都裝有彈簧。在物鏡前端受壓時(shí)，鏡頭可以退縮回來(lái)。這樣一方面可以保護(hù)鏡頭，另一方面也不會(huì)把載玻片和蓋玻片壓碎。這種物鏡稱(chēng)為彈簧物鏡。,3.）根據(jù)物鏡像差校正的程度來(lái)分類(lèi)可分為： 消色差物鏡 是最常用的物鏡，外殼上標(biāo)有“Ach”字樣，該物鏡可以除紅光和藍(lán)光形成的色差、黃綠光的球差和近軸點(diǎn)的慧形像差。但是不能消除

14、其它色光的色差和球差，而且場(chǎng)曲很大，不宜用于高級(jí)研究和顯微攝影。鏡檢時(shí)通常與惠更斯目鏡配合使用。,復(fù)消色差物鏡 物鏡外殼上標(biāo)有“Apo”字樣，除能校正紅、藍(lán)、綠三色光的色差外，還能校正黃色光造成的相差，消除紅藍(lán)二色光的球差，而且有較大的數(shù)值孔徑?？梢杂糜诟呒?jí)研究和顯微攝影。通常與補(bǔ)償目鏡配合使用，否則圖像質(zhì)量下降。,半復(fù)消色差物鏡（FL），在成像質(zhì)量上遠(yuǎn)比消色差物鏡好，接近復(fù)消色差物鏡，能夠校正紅藍(lán)二色光的色差及球差。鏡檢時(shí)也與補(bǔ)償目鏡配合使用 平場(chǎng)物鏡(Plan)，是在物鏡系統(tǒng)中加入一塊半月形的厚透鏡，以達(dá)到校正像場(chǎng)彎曲的目的。普通物鏡所觀察到的像面總有些彎曲，即靠中間部分清晰，靠邊緣部分比

15、較模糊。要想讓邊緣清楚，需要調(diào)節(jié)顯微鏡的微調(diào)鈕。但是邊緣部分清楚后，中間部分又變得模糊了。這除了不便觀察外，更主要地是無(wú)法對(duì)其進(jìn)行攝影。平場(chǎng)物鏡可以較好地校正像面彎曲，使視場(chǎng)平坦。但其結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地復(fù)雜些。平場(chǎng)物鏡不僅視場(chǎng)平坦、視場(chǎng)較大，而且工作距離也相應(yīng)地有所增長(zhǎng)。因此，適合于鏡檢和顯微攝影。 平場(chǎng)物鏡的種類(lèi)有：平場(chǎng)消色差物鏡（PLAN ACH）；平場(chǎng)半復(fù)消色差物鏡；平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡（PLAN APO）。更高級(jí)的有：超平場(chǎng)消色差物鏡（S Plan）,超平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡（Splan Apo）等。 上述幾種物鏡的區(qū)別主要是消除色差與校正場(chǎng)曲的程度不同。其性能和復(fù)雜程度均是遞增的。即平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡

16、質(zhì)量最好，但其價(jià)格也最高，結(jié)構(gòu)也最復(fù)雜。,3，特種物鏡,在上述物鏡基礎(chǔ)上，為達(dá)到某些特定觀察效果而制造的物鏡。如：相差物鏡，帶校正環(huán)物鏡，帶視場(chǎng)光闌物鏡，無(wú)應(yīng)變物鏡，無(wú)熒光物鏡，無(wú)蓋片物鏡，長(zhǎng)工作距離物鏡等。 帶校正環(huán)物鏡：在物鏡的中部裝有環(huán)裝的調(diào)節(jié)環(huán),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)時(shí),可調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)透鏡組之間的距離,從而校正由蓋玻片厚度不標(biāo)準(zhǔn)引起的覆蓋差.調(diào)節(jié)環(huán)上的刻度可從0.11-.023,在物鏡的外殼上也標(biāo)科有此數(shù)字,表明可校正蓋玻片從0.11-0.23mm厚度之間的誤差. 帶視場(chǎng)光闌物鏡：在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌,外方也可以旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可調(diào)節(jié)光闌孔徑的大小,這種結(jié)構(gòu)的物鏡是高級(jí)的油浸物鏡,它

17、的作用是在暗視場(chǎng)鏡檢時(shí),往往由于某些原因而使照明光線(xiàn)進(jìn)入物鏡,使視場(chǎng)背景不夠黑暗,造成鏡檢質(zhì)量的下降.這時(shí)調(diào)節(jié)光闌的大小,使背景變黑,使被檢物體更明亮,增強(qiáng)鏡檢效果.另一作用是當(dāng)縮小光闌時(shí)。物鏡的有效直徑也隨之縮小，改變孔徑角，從而相應(yīng)地起到降低數(shù)值孔徑而增大焦深的作用。,無(wú)應(yīng)變物鏡：這種物鏡在透鏡組的裝置中克服了應(yīng)力的存在，是專(zhuān)門(mén)作為透射式偏光鏡檢用的物鏡，能達(dá)到更佳的偏光鏡檢效果。在物鏡外面常常標(biāo)有PO或POL的字樣。 無(wú)熒光物鏡：是專(zhuān)門(mén)用于落射式熒光顯微鏡上的物鏡。這種物鏡即使受到很強(qiáng)烈的激發(fā)光源也不發(fā)出熒光。因此背景不發(fā)熒光，可以得到清晰明亮的圖像。這種鏡頭外表面標(biāo)記有UVFL的字樣。

18、 無(wú)蓋片物鏡：有些被檢物體，如涂抹制片等，上面不能加用蓋玻片，這樣在鏡檢時(shí)應(yīng)使用無(wú)蓋片物鏡，否則圖像質(zhì)量將明顯下降，特別是在高倍鏡檢時(shí)更為明顯。這種物鏡的外殼上常標(biāo)刻，同時(shí)在蓋玻片厚度的位置上沒(méi)有.17的字樣，而標(biāo)刻著“”。 長(zhǎng)工作距離物鏡：這種物鏡是倒置顯微鏡的專(zhuān)用物鏡, 它的焦距大于普通物鏡，是為了滿(mǎn)足組織培養(yǎng),懸浮液等材料的鏡檢而設(shè)計(jì)這種物鏡。 相差物鏡：這種物鏡是由于相差鏡檢術(shù)的專(zhuān)用物鏡，其特點(diǎn)是在物鏡的后焦平面處裝有相板。,4物鏡的主要參數(shù):,這些參數(shù),大多刻在物鏡筒上： (1)放大率 (2)機(jī)械筒長(zhǎng)L:對(duì)于一臺(tái)顯微鏡來(lái)說(shuō),機(jī)械筒長(zhǎng)是固定的.國(guó)際規(guī)定機(jī)械筒長(zhǎng)是160毫米. (3)數(shù)值

19、孔徑NA (4)工作距離WD (5)蓋玻片厚度d,5，物鏡的識(shí)別,物鏡通常都標(biāo)有表示物鏡光學(xué)性能 和使用條件的一些數(shù)字和符號(hào)。 如“40/0.65”和“160/0.17”。此處的40表示它的放大倍數(shù)（有的寫(xiě)成40或40：1）；0.65表示它的“數(shù)值孔徑”（有的寫(xiě)成N.A.0.65或A. 0.65）；160表示使用該物鏡時(shí)，顯微鏡的機(jī)械筒長(zhǎng)應(yīng)為160mm；0.17表示使用該物鏡時(shí)，蓋玻片的厚度應(yīng)為0.17mm。 有些低倍物鏡，在有、無(wú)蓋玻片的情況下都可以使用，所以不標(biāo)0.17 而代之以橫線(xiàn)“”，如果標(biāo)記的是0，則表示不需要加蓋玻片。 有些油鏡上標(biāo)有“油（或oil）”字。,物鏡標(biāo)識(shí),二、目鏡,目鏡

20、是插在鏡筒頂部的鏡頭， 由一組透鏡組成。 放大倍率有5、10、15和20。 普通目鏡的結(jié)構(gòu)如圖所示。目鏡通常插在鏡筒上，根據(jù)需要可以方便地拔插更換。其作用是把物鏡放大后的像作進(jìn)一步的放大，使人眼能夠清楚地觀察標(biāo)本。 目鏡實(shí)質(zhì)上目鏡就是一個(gè)放大鏡。已知顯微鏡的分辨率能力是由物鏡的數(shù)值孔徑所決定的，而目鏡只是起放大作用。因此，對(duì)于物鏡不能分辨出的結(jié)構(gòu)，目鏡放的再大，也仍然不能分辨出。,目鏡結(jié)構(gòu),它有單目和雙目?jī)煞N工作方式。廉價(jià)顯微鏡多采用單目形式，使用時(shí)，只能用一只眼睛觀察。雙目顯微鏡配有兩個(gè)相同的目鏡，可供兩只眼睛同時(shí)觀察。 一般的目鏡是由上下兩塊或兩組透鏡組成。下面的一塊大透鏡叫場(chǎng)鏡，上面的一

21、塊小透鏡叫接目鏡。 兩塊透鏡之間有一個(gè)環(huán)狀光欄，用它來(lái)限制視場(chǎng)的大小，只留下成像質(zhì)量較好的像供觀察，通常把它叫做視場(chǎng)光欄。光欄上一般粘有一個(gè)細(xì)絲，用來(lái)指示特定的觀察目標(biāo)。當(dāng)此細(xì)絲掉下后，可粘一小段頭發(fā)或細(xì)銅絲代替。但要注意，其尖端要落在光欄平面內(nèi)。否則，觀察時(shí)，指示不清晰。,目鏡種類(lèi),目鏡的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有多種形式，如：惠更斯目鏡（H式或HW式）、冉斯登目鏡（R式或SR式），這些屬于第一代目鏡。 第二代目鏡具有代表性的有四種：凱爾納目鏡（K式）、普羅素目鏡（PL式）、阿貝無(wú)畸變目鏡（OR式目鏡）、愛(ài)爾弗廣角目鏡。 第三代目鏡最著名的目鏡是Nagler目鏡，它擁有更加出色的表現(xiàn)，特別是在視場(chǎng)修正

22、技術(shù)方面。 其中，上下兩塊透鏡的凸透面都朝下的惠更斯目鏡在普通顯微鏡上用得最多。 而平場(chǎng)補(bǔ)償目鏡、平場(chǎng)廣視野目鏡和其它特殊目鏡等多種屬于高檔目鏡。平場(chǎng)補(bǔ)償目鏡一般標(biāo)有“p”，國(guó)產(chǎn)也有標(biāo)有“PB”的。它和平場(chǎng)物鏡相配用。,1，惠更斯目鏡,惠更斯目鏡(Huygens)（H式或HW式目鏡）荷蘭科學(xué)家惠更斯于1703年設(shè)計(jì)，有兩片平凸透鏡組成，前面為場(chǎng)鏡，后面為接目鏡，他們的凸面都朝向物鏡一端，場(chǎng)鏡的焦距一般是接目鏡的2-3倍，鏡片間距是它們焦距之和的一半。兩個(gè)透鏡使用同種牌號(hào)的玻璃制成。 惠更斯目鏡能夠有效地消除彗差、倍率色差，像散也很小，但不能顯著降低球差和位置色差，而且像場(chǎng)較彎曲，向眼睛一端突出

23、，視場(chǎng)很小，約為25-40度，出瞳距離很短。 惠更斯目鏡屬于第一代目鏡，容易制造，價(jià)格低廉，但缺點(diǎn)很多，而且第一主焦點(diǎn)在兩塊透鏡之間，不能安裝十字絲或分劃板，因此不能作為測(cè)微目鏡，因此惠更斯目鏡在望遠(yuǎn)鏡中不常用。如果將場(chǎng)鏡由平凸透鏡改為彎月形透鏡即可改善場(chǎng)曲，增大視場(chǎng)。,2，冉斯登目鏡,冉斯登目鏡（R式或SR式目鏡）于1783年設(shè)計(jì)成功，也是一種兩片組的目鏡，由兩塊尺寸、光學(xué)玻璃牌號(hào)均相同的平凸透鏡組成，焦距相同，由凸面相對(duì)，間距為兩者焦距和的2/3-3/4。 這種目鏡能夠消除畸變和色差，有效地降低球差，可以安裝十字絲或分劃板作為測(cè)微目鏡和導(dǎo)引目鏡。但視場(chǎng)不大，約為30-45度，而且場(chǎng)鏡平面距

24、離視場(chǎng)光欄很近，場(chǎng)鏡上的灰塵能夠在視場(chǎng)中直接看到。 冉斯登目鏡屬于第一代目鏡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，特別適合于小型望遠(yuǎn)鏡使用。,3,凱爾納目鏡,凱爾納目鏡（K式目鏡）是在冉斯登目鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，出現(xiàn)于1849年，是一種三片組的目鏡，其場(chǎng)鏡是一塊雙凸透鏡，接目鏡則由兩塊透鏡組成，視場(chǎng)達(dá)到40-50度，低倍時(shí)有著舒適的出瞳距離。 能夠消除倍率色差，同時(shí)也能有效地降低位置色差、像散和畸變。這種目鏡是卡爾凱爾納于1850年在冉斯登目鏡的基礎(chǔ)上改進(jìn)稱(chēng)的，也叫做“消色差冉斯登目鏡”。 凱爾納目鏡在中、低倍率上相比惠更斯目鏡和冉斯登目鏡具有良好的成像質(zhì)量，屬于第二代目鏡，價(jià)格相對(duì)低廉。 凱爾納目鏡一個(gè)重要

25、的缺點(diǎn)是鏡片之間的內(nèi)反射，隨著現(xiàn)代抗反射鍍膜的廣泛應(yīng)用，這個(gè)缺點(diǎn)逐步得到克服,4.補(bǔ)償目鏡 補(bǔ)償目鏡：的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。能將物鏡殘留的倍率色差予以補(bǔ)償，以取得良好的成像效果。與復(fù)消色差物鏡結(jié)合使用，鏡檢的效果最為理想。鏡筒外面標(biāo)記有K字樣。 5.平場(chǎng)目鏡 補(bǔ)償目鏡：是接物鏡在惠更斯目鏡的基礎(chǔ)上增加一塊凹透鏡，故能較好地校正像場(chǎng)彎曲。使得視場(chǎng)平坦。這類(lèi)目鏡使用于觀察和顯微攝影。鏡筒外面標(biāo)記有Plan或P字樣。,6.廣視場(chǎng)目鏡 廣視場(chǎng)目鏡：由多片透鏡組成，不僅使得視場(chǎng)角度增大，同時(shí)視場(chǎng)范圍也增大，視場(chǎng)更為平坦。鏡筒外面標(biāo)記有W、WF或WFK字樣。適用于高端研究型顯微鏡。 7.照相目鏡 照相目鏡：是專(zhuān)

26、門(mén)用于顯微攝影和投影用的目鏡。它是一種負(fù)焦距目鏡，眼點(diǎn)位于目鏡內(nèi)，因而不能用于觀察。特點(diǎn)是視場(chǎng)平坦，可校正殘留色差，放大倍率一般不高。顯微攝影時(shí)選用3.3的照相目鏡。,瞳距調(diào)節(jié),刻度指示,為了適應(yīng)不同人的觀察，復(fù)合棱鏡兩側(cè)的反射棱鏡的間距通常都設(shè)計(jì)為可調(diào)的。目的是為了適應(yīng)瞳距不同的人使用。調(diào)節(jié)范圍通常在55mm75mm之間。,屈光度調(diào)節(jié),屈光度調(diào)節(jié)指示,雙目鏡筒一般設(shè)計(jì)成可伸縮調(diào)節(jié)方式。這是為了適應(yīng)視力不同的人使用。調(diào)節(jié)范圍通常在500度近視和遠(yuǎn)視之間。,三.聚光器,聚光鏡裝在載物臺(tái)的下方，它是由聚光透鏡、虹彩光圈和升降螺旋組成的。小型的顯微鏡往往無(wú)聚光鏡，在使用數(shù)值孔徑0.40以上的物鏡時(shí)，

27、則必須具有聚光鏡。聚光鏡不僅可以彌補(bǔ)光量的不足和適當(dāng)改變從光源射來(lái)的光的性質(zhì)，而且將光線(xiàn)聚焦于被檢物體上，以得到最好的照明效果。 其作用是將光源經(jīng)反光鏡反射來(lái)的光線(xiàn)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，以得到最大亮度。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0.81.2mm之間，否則被檢樣品不在焦點(diǎn)上，影響鏡檢效果。,聚光器前透鏡組前面還裝有虹彩光圈（或叫孔徑光闌），它可以開(kāi)大和縮小，影響著成像的分辨力和反差，若將虹彩光圈開(kāi)放過(guò)大，超過(guò)物鏡的數(shù)值孔徑時(shí)，便產(chǎn)生光

28、斑；若收縮虹彩光圈過(guò)小，分辨力下降，反差增大。因此，在觀察時(shí)，通過(guò)虹彩光圈的調(diào)節(jié)再把視場(chǎng)光闌（帶有視場(chǎng)光闌的顯微鏡）開(kāi)啟到視場(chǎng)周緣的外切處，使不在視場(chǎng)內(nèi)的物體得不到任何光線(xiàn)的照明，以避免散射光的干擾。,孔徑光闌：主要是為了配合各種不同數(shù)值孔的物鏡，一般情況下，孔徑光欄的直徑2調(diào)至物鏡視場(chǎng)1的70%-80%，同時(shí)調(diào)節(jié)光源的亮度，以獲得適當(dāng)?shù)膶?duì)比度的圖像。(注意：當(dāng)物鏡的放大倍數(shù)大時(shí)，孔徑光欄是小的）,聚光器種類(lèi),1阿貝聚光鏡（Abbecondenser） 這是由德國(guó)光學(xué)大學(xué)大師恩斯特.阿貝(ErnstAbbe)設(shè)計(jì)。阿貝聚光鏡由兩片透鏡組成，有較好的聚光能力，但是在物鏡數(shù)值孔徑高于0.60時(shí)，則

29、色差，球差就顯示出來(lái)。因此，多用于普通顯微鏡上。這種聚光鏡的NA值一般在1.2-1.25之間。 2消色差等光程聚光鏡(Achromaticaplanaticcondenser) 這種聚光鏡又名消球差聚光鏡和齊明聚光鏡，它由一系列透鏡組成（通常5-7片），它對(duì)色差、球差和彗型相差的校正程度很高，能得到理想的圖象，是明場(chǎng)鏡檢中質(zhì)量最高的一種聚光鏡，其N(xiāo)A值達(dá)1.4。因此，在高級(jí)研究顯微鏡常配有此種聚光鏡，要求與高級(jí)物鏡（如復(fù)消色差物鏡）配合使用。它不適用于4X以下的低倍物鏡，否則照明光源不能充滿(mǎn)整個(gè)視場(chǎng)。,3搖出式聚光鏡（Swingoutcondenser） 在使用低倍物鏡時(shí)（如4X），由于視場(chǎng)大

30、，光源所形成的光錐不能充滿(mǎn)真整個(gè)視場(chǎng)，造成視場(chǎng)邊緣部分黑暗，只中央部分被照亮。要使視場(chǎng)充滿(mǎn)照明，就需將聚光鏡的上透鏡從光路中搖出。 4.超低倍聚光器 超低倍聚光器是一種專(zhuān)門(mén)與極低倍物鏡配合使用的聚光器。其N(xiāo)A值最大為0.16，一般沒(méi)有孔徑光闌。 5專(zhuān)用聚光鏡 聚光鏡除上述明場(chǎng)使用的類(lèi)型外，還有作特殊用圖的聚光鏡。如暗視場(chǎng)聚光鏡，相襯聚光鏡，偏光聚光鏡，微分干涉聚光鏡等，這些聚光鏡分別適用于相應(yīng)的觀察方式。,四.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(xiàn)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

31、鏡，凹面鏡能起會(huì)聚光線(xiàn)的作用。用聚光器時(shí)，一般都用平面鏡。 新近出產(chǎn)的較高檔次的顯微鏡鏡座上裝有光源，并有電流調(diào)節(jié)螺旋，可通過(guò)調(diào)節(jié)電流大小調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。,五.照明裝置,顯微鏡的照明方法按其照明光束的形成，可分為“透射式照明”，和“落射式照明”兩大類(lèi)。 前者適用于透明或半透明的被檢物體，絕大數(shù)生物顯微鏡屬于此類(lèi)照明法； 后者則適用于非透明的被檢物體，光源來(lái)自上方，又稱(chēng)反射式照明。主要應(yīng)用與金相顯微鏡或熒光鏡檢法。,1透射式照明,生物顯微鏡多用來(lái)觀察透明標(biāo)本，需要以透射光來(lái)照明。 投射式照明可分為中心照明和斜射照明兩種照明方式。而中心照明方式又可分為臨界照明和柯勒照明兩種。,（1）臨界照明（Cri

32、ticalillumination） 光源經(jīng)過(guò)聚光鏡后，成像于物平面上的照明方式稱(chēng)為臨界照明。 若忽略光能的損失，則光源像的亮度與光源本身相同，因此，這種方法相當(dāng)于在物平面上放置光源。所以有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光能利用率高的優(yōu)點(diǎn)； 其缺點(diǎn)是，如果光源表面亮度不均勻，或明顯地表現(xiàn)出細(xì)小的結(jié)構(gòu)，如燈絲等，則會(huì)使物體表面照度不均勻，從而使接受器上的光能量分布不均勻，而影響成像質(zhì)量和測(cè)量精度。 其補(bǔ)救的方法是在光源的前方放置乳白和吸熱濾色片，使照明變得較為均勻和避免光源的長(zhǎng)時(shí)間的照射而損傷被檢物體。 用透射光照明時(shí)，物鏡成像光束的孔徑角，被聚光鏡像方光束的孔徑角所決定，為使物鏡的數(shù)值孔徑得到充分利用，聚光鏡應(yīng)有

33、與物鏡相同或稍大的數(shù)值孔徑。,（2）柯勒照明 柯拉照明是將光源成像在物鏡的入射光瞳處，如圖所示。 在光源1與聚光鏡5之間加一輔助聚光鏡2。光源的燈絲經(jīng)聚光鏡及可變視場(chǎng)光闌后，燈絲象第一次落在聚光鏡孔徑的平面處，聚光鏡又將該處的像在后焦點(diǎn)平面處形成第二次的燈絲象。 這樣在被檢物體的平面處沒(méi)有燈絲象的形成，不影響觀察。 可見(jiàn)，由于不是直接把光源，而是把被光源均勻照明了的輔助聚光鏡2（也稱(chēng)為柯勒鏡）成像在標(biāo)本6上，所以物鏡的視場(chǎng)（標(biāo)本）得到均勻的照明，克服了臨界照明的缺點(diǎn)，是研究用顯微鏡中的理想照明法。 這種照明法不僅觀察效果佳，而且是成功地進(jìn)行顯微照相所必須的一種照明法。,柯拉照明必須滿(mǎn)足以下成像

34、關(guān)系。 光源1經(jīng)輔助聚光鏡2成像在光闌4處； 輔助聚光鏡2經(jīng)聚光鏡5成像于物平面6上； 聚光鏡5把它焦點(diǎn)處的光闌4成像于無(wú)限遠(yuǎn)，與成像物鏡的入瞳重合（設(shè)物鏡的入瞳位于無(wú)限遠(yuǎn)）。,柯勒照明特點(diǎn),觀察時(shí)，可改變聚光鏡孔徑光闌的大小，使光源充滿(mǎn)不同物鏡的入射光瞳，而使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡的數(shù)值孔徑匹配。同時(shí)聚光鏡又將視場(chǎng)光闌成象在被檢物體的平面處，改變視場(chǎng)光闌的大小可控制照明范圍。 此外，這種照明的熱焦點(diǎn)不在被檢物體的平面處，即使長(zhǎng)時(shí)間的照明，也不致?lián)p傷被檢物體?？吕彰鞯娜秉c(diǎn)是這種照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光能損失較大。,（3）斜射照明,這種照明方式的光源的中軸與顯微鏡的光軸不在同一直線(xiàn)上，而是以一定角

35、度照射到被檢測(cè)物體上。 斜射照明又可分為明場(chǎng)和暗場(chǎng)照明兩種形式。明場(chǎng)斜射照明是照明光束經(jīng)聚光器斜射向被檢測(cè)物體后進(jìn)入物鏡。暗場(chǎng)斜射照明是照明光束以更大的傾斜度射向被檢測(cè)物體后不直接進(jìn)入物鏡，而由表面反射和衍射的光線(xiàn)進(jìn)入物鏡。 這兩種方法分別用于相差顯微鏡和暗視野顯微鏡。,2落射式照明,在觀察不透明物體時(shí)，例如通過(guò)金相顯微鏡觀察金屬磨片，往往是采用從側(cè)面或者從上面加以照明的方式。此時(shí)，被觀察物體的表面上沒(méi)有蓋玻璃片，標(biāo)本像的產(chǎn)生是靠進(jìn)入物鏡的反射或散射光線(xiàn)。如圖所示。,六.顯微鏡的光軸調(diào)節(jié),在顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中，光源、聚光鏡、物鏡和目鏡的光軸以及光闌的中心必須與顯微鏡的光軸同在一直線(xiàn)上，所以在鏡

36、檢前必須進(jìn)行顯微鏡光軸的調(diào)節(jié)，否則不能達(dá)到最佳觀察效果。,1 光源燈絲調(diào)節(jié)： 舊式顯微鏡需要調(diào)節(jié)燈泡的位置。目前的新型顯微鏡的光源已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)定心設(shè)置，所以不需要調(diào)整。,2 聚光鏡的中心調(diào)整：實(shí)際上顯微鏡光軸調(diào)整的重點(diǎn)即是聚光鏡的位置調(diào)整。 首先將視場(chǎng)光闌縮小，用10X物鏡觀察，在視場(chǎng)內(nèi)可見(jiàn)到視場(chǎng)光闌的輪廓，如果不在中央，則利用聚光鏡外側(cè)的兩個(gè)調(diào)整螺釘將其調(diào)至中央部分，當(dāng)緩慢地增大視場(chǎng)光闌時(shí)，能看到光束向視場(chǎng)周緣均勻展開(kāi)直至視場(chǎng)光闌的輪廓像完全與視場(chǎng)邊緣內(nèi)接，說(shuō)明已經(jīng)和軸。和軸后再略為增大視場(chǎng)光闌，使輪廓像剛好處于視場(chǎng)外切或略大。,聚光鏡中心調(diào)節(jié), 光軸中心調(diào)節(jié)螺釘, 視場(chǎng)光闌, 孔徑光闌,10X物鏡, 標(biāo)本, 聚光鏡升降旋鈕,3 孔徑光闌的調(diào)節(jié)：孔徑光闌安裝在聚光鏡內(nèi)，研究用顯微鏡的聚光鏡的外側(cè)邊緣上都有刻度數(shù)及定位記號(hào)，這樣便于調(diào)節(jié)聚光鏡與物鏡的數(shù)值孔徑相匹配，原則上說(shuō)更換物鏡時(shí)需調(diào)整聚光鏡的數(shù)值孔徑，一般物鏡的數(shù)值孔徑乘0.6或0.8就是聚光鏡的數(shù)值孔徑。,七. 顯微鏡用測(cè)微尺,顯微鏡用測(cè)微尺分兩大類(lèi)：臺(tái)微尺和目微尺，主要應(yīng)用于微生物、細(xì)胞大小的測(cè)定和計(jì)數(shù)。 臺(tái)微尺，簡(jiǎn)稱(chēng)臺(tái)尺：長(zhǎng)1毫米，分成100小格，每小格為10微米。標(biāo)尺的外圍有一黑色的小環(huán)，以便在顯微鏡下尋找標(biāo)尺位置。標(biāo)尺的