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顯微鏡結構及作用是什麽?

1.顯微鏡的結構:

普通光學顯微鏡由機械部分、照明部分和光學部分組成(見圖1-2)。

圖1-2 普通光學顯微鏡

(1)機械部分:

顯微鏡的機械部分包括鏡座、鏡筒、物鏡轉換器、載物臺、推動器、粗調手輪、微調手輪等部件。

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和鏡筒,它是用來安裝光學放大系統部件的基礎。底座和鏡臂起穩定和支撐整個顯微鏡的作用。

2)鏡筒: 鏡筒上接接目鏡,下接轉換器,形成接目鏡與接物鏡(裝在轉換器下)間的暗室。從物鏡的後緣到鏡筒尾端的距離稱為機械筒長。因為物鏡的放大率是對壹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,而且成像質量也受到影響。因此,使用顯微鏡時,不能任意改變鏡筒長度。國際上將顯微鏡的標準筒長定為160mm,此數字通常標在物鏡的外殼上。鏡筒有單筒式、雙筒式兩種,單筒式鏡筒又分直立和傾斜式,而雙筒式鏡筒均為傾斜式。

3)物鏡轉換器:物鏡轉換器上可安裝3~4個接物鏡,壹般是三個接物鏡(低倍、高倍、油鏡)。轉動轉換器,可以按需要將其中的任何壹個接物鏡和鏡筒接通,與鏡筒上面的接目鏡構成壹個放大系統。

4)載物臺:載物臺中央有壹孔,為光線通路。在臺上裝有彈簧標本夾和推動器,其作用為固定或移動標本的位置,使得鏡檢對象恰好位於視野中心。

5)推動器:是移動標本的機械裝置,它是由壹橫壹縱兩個推進齒軸的金屬架構成的,好的顯微鏡在縱橫架桿上刻有刻度標尺,構成很精密的平面座標系。如果我們須重復觀察已檢查標本的某壹部分,在第壹次檢查時,可記下縱橫標尺的數值,以後按數值移動推動器,就可以找到原來標本的位置。

6)粗調手輪(粗螺旋):粗調手輪是移動鏡筒調節接物鏡和標本間距離的機件,老式顯微鏡粗調手輪向前扭,鏡頭下降接近標本。新近出產的顯微鏡鏡檢時,右手向前扭載物臺上升,讓標本接近物鏡,反之則下降,標本脫離物鏡。

7)微調手輪(細螺旋):用粗調手輪只可以粗放的調節焦距,要得到最清晰的物象,需要用微動螺旋做進壹步調節。微調手輪每轉壹圈鏡筒移動0.1mm(100μm)。新近出產的較高檔次的顯微鏡的粗調手輪和微調手輪是***軸的。?

(2)照明部分

安裝在載物臺的下方,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。反光鏡是由壹平面和另壹凹面的鏡子組成,可以將投射在它上面的光線反射到聚光器透鏡的中 央,照明標本。不用聚光器時用凹面鏡,凹面鏡能起會聚光線的作用。用聚光器時,壹般都用平面鏡。電光源普通光學顯微鏡沒有反光鏡,而在顯微鏡鏡座上裝有光源,並有電流調節 螺旋,可通過調節電流大小調節光照強度。

2)聚光器:聚光器在載物臺下面,它是由壹組聚光透鏡和升降螺旋組成的。聚光器安裝在載物臺下,其作用是將光源經反光鏡反射來的光線聚焦於樣品上,以得到最強的照明,使物象 獲得明亮清晰的效果。聚光器的高低可以調節,使焦點落在被檢物體上,以得到最大亮度。壹般聚光器的焦點在其上方1.25mm處,而其上升限度為載物臺平面下方0.1mm。因此,要求使用的載玻片厚度應在0.8~1.2mm之間,否則被檢樣品不在焦點上,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,超過物鏡的數值孔徑時,便產生光斑;若收縮虹彩光圈過小,分辨力下降,反差增大。因此,在觀察時,通過虹彩光圈的調節再把視場光闌(帶有視場光闌的顯微鏡)開啟到視場周緣的外切處,使不在視場內的物體得不到任何光線的照明,以避免散射光的幹擾。

(3)光學部分

1)目鏡:安裝在鏡筒上端,為雙筒目鏡,通常用10×的目鏡

2)物鏡:安裝在鏡筒前端轉換器上的接物透鏡利用光線使被檢物體第壹次造像,物鏡成像的質量,對分辨力有著決定性的影響。壹般有3-4個物鏡(如圖1-3所示),通常在物鏡上標有主要性能指標-放大倍數和鏡口率,如10/0.25、40/0.65和100/1.30。

圖1-3 普通光學顯微鏡物鏡鏡頭

物鏡的種類很多,可從不同角度來分類: 根據物鏡前透鏡與被檢物體之間的介質不同,可分為:①幹燥系物鏡 ?以空氣為介質,如常用的40×以下的物鏡,數值孔徑均小於1。 ②油浸系物鏡 ?常以香柏油為介質,此物鏡又叫油鏡頭,其放大率為90×~100×,數值孔值大於1。?

數值孔徑(numerical apeature,N.A.),也叫做鏡口率(或開口率)。在物鏡和聚光器上都標有它們的數值孔徑,數值孔徑是物鏡和聚光器的主要參數,也是判斷它們性能的最重要指標。物鏡的性能取決於物鏡的數值孔徑,數值孔徑越大,物鏡的性能越好。數值孔徑和顯微鏡的各種性能有密切的關系,它反映該物鏡分辨力的大小,數值越大,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,這個可分辨的最小間隔距離越近,分辨力越高。人的分辨力可達0.1mm,顯微鏡的分辨力能達到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為介質折射率,α為透鏡錐頂角,折射率大的介質(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。

工作距離指物像調節清楚時物鏡下表面與蓋玻片上表面之間的距離;物鏡的放大倍數越大,工作距離越小。

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