普通光学显微镜的原理与使用

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普通光学显微镜的原理

普通光学显微镜的原理

普通光学显微镜的原理
光学显微镜是一种常见的显微镜,它利用透镜和物镜放大物体,使人们可以观察微小的物体。

它的原理主要包括物镜放大和目镜放大两个方面。

首先,让我们来看物镜放大的原理。

物镜是显微镜中的主镜头,它负责将物体上的细微结构放大。

物镜的放大倍数取决于其焦距和物距的比值。

当物体放在物镜焦点附近时,物镜会形成一个实物像,这个像就是我们观察的物体放大后的样子。

物镜的放大倍数越大,我们观察到的物体就会越大。

其次,让我们来看目镜放大的原理。

目镜是用来放大物镜像的镜头,它通常由几个透镜组成。

目镜的主要作用是将物镜形成的实物像再次放大,使我们的眼睛可以看清楚。

目镜的放大倍数也取决于其焦距和物距的比值。

当我们通过目镜观察物镜形成的实物像时,目镜会再次放大这个像,使我们可以看到更加清晰的细节。

除了物镜和目镜的放大原理,光学显微镜还有一个重要的原理是调焦原理。

调焦是指通过调节物镜和目镜的位置,使物体的像能够清晰地呈现在我们的眼睛中。

在光学显微镜中,通常通过移动物镜或目镜的位置来实现调焦。

当我们观察到的像模糊时,可以通过转动调焦轮来调节物镜和目镜的位置,直到获得清晰的像。

总的来说,光学显微镜的原理主要包括物镜放大、目镜放大和调焦原理。

通过这些原理,我们可以利用光学显微镜观察微小的物体,并且可以获得清晰的像。

光学显微镜在科学研究、医学诊断和教学实验中有着广泛的应用,它的原理也为我们理解微观世界提供了重要的基础。

光学显微镜的基本原理

光学显微镜的基本原理

光学显微镜的基本原理
光学显微镜是一种利用透镜或物镜和目镜的组合来放大和观察微小物体的仪器。

其基本原理如下:
1. 放大原理:光学显微镜利用物镜和目镜的组合放大物体的细节。

物镜放大物体的细节,然后目镜进一步放大物镜中的影像,使得观察者可以看到更清晰的样品细节。

2. 折射原理:当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。

显微镜中,光线从空气中进入玻璃物镜中,再从玻璃目镜中进入空气或者观察者的眼睛中。

通过适当选择物镜和目镜的焦距,可以使光线聚焦在样品上并最终进入眼睛,形成放大的影像。

3. 分辨原理:显微镜的分辨率指的是能够分辨的两个最近物体之间的最小距离。

分辨力受到光波长的限制,显微镜通常使用可见光,其波长约为400-700纳米。

根据铺赛-瑞利准则,分
辨力取决于光学系统的数值孔径和波长,分辨力越高,能够看到的细节就越清晰。

4. 照明原理:显微镜中的样品通常需要照明才能看到。

光源(如白炽灯、LED等)发出光线,并经过准直器和滤光器的
控制,通过凸透镜产生平行光线,在物镜下方照射样品。

照明光线被样品反射、折射或透射后,通过物镜和目镜进入观察者视野。

总结起来,光学显微镜的基本原理可以归结为放大原理、折射
原理、分辨原理和照明原理。

这些原理的有效结合使得光学显微镜成为了一种广泛使用的观察和研究微小物体的工具。

光学显微镜的原理,构造及使用实验报告

光学显微镜的原理,构造及使用实验报告

实验报告:光学显微镜的原理,构造及使用一、实验目的1.了解光学显微镜的基本原理和构造;2.掌握使用光学显微镜观察样品的方法。

二、实验器材1.光学显微镜;2.载玻片;3.盖玻片;4.荧光素钠溶液;5.酒精。

三、实验原理光学显微镜是利用物体对光线的折射和反射作用来放大物体影像的一种仪器。

其基本原理为:当平行光线射到物体表面时,一部分光线被物体吸收,一部分光线被反射或折射,这些光线经过透镜的折射后汇聚到一点上,形成物体的倒立实像。

通过目镜和物镜的组合,可以使这个倒立实像在屏幕上得到清晰的放大图像。

光学显微镜主要由以下部分组成:物镜、目镜、反光镜、光源和调焦机构等。

其中,物镜是用于放大物体影像的主要元件,通常有多个不同倍数的物镜可供选择。

目镜则用于将物镜所成的放大图像进一步放大,并通过眼睛观察。

反光镜则用于将透过物镜和目镜的光线聚焦到屏幕上,以便观察。

光源则是用来提供照明的光源,常用的有白炽灯和氙气灯等。

调焦机构则用于调节物镜和目镜之间的距离,以获得清晰的放大图像。

四、实验步骤1.准备样品:取一块透明的载玻片,在其表面涂上一层荧光素钠溶液(浓度为0.1%),然后用盖玻片覆盖在上面,使其密封。

2.安装显微镜:将载玻片放置在显微镜底座上,调整好光源和调焦机构的位置,使样品能够被清晰地观察到。

3.观察样品:通过目镜观察载玻片上的荧光素钠溶液,可以看到其中的微小颗粒状物质在显微镜下呈现出明显的结构特征。

4.清洗样品:用酒精擦拭载玻片和盖玻片,以去除荧光素钠溶液残留物。

五、实验结果与分析通过本次实验,我们成功地观察到了荧光素钠溶液中的微小颗粒状物质的结构特征,这表明了光学显微镜作为一种高分辨率的成像仪器在科学研究中的重要性。

同时,我们也了解到了光学显微镜的基本原理和构造,以及如何正确地使用它进行观察。

显微镜的四大光学原理 显微镜操作规程

显微镜的四大光学原理 显微镜操作规程

显微镜的四大光学原理显微镜操作规程一.折射和折射率光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透亮物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。

当与透亮物面不垂直的光线由空气射入透亮物体一.折射和折射率光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透亮物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。

当与透亮物面不垂直的光线由空气射入透亮物体(如玻璃)时,光线在其介面更改了方向,并和法线构成折射角。

二.透镜的性能透镜是构成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜构成。

依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。

当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。

焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。

光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。

实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。

三.影响成像的关键因素—像差由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。

下面分别简要介绍各种像差。

1.色差色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。

白光由红橙黄绿青蓝紫七种构成,各种光的波长不同,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。

光学系统最紧要的功能就是消色差。

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察看都带有色斑或晕环,使像模糊不清。

而放大率色差使像带有彩色边缘。

2.球差球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。

球差造成的结果是,一个点成像后,不在是个亮点,而是一个中心亮边缘渐渐模糊的亮斑,从而影响成像质量。

普通光学显微镜的工作原理

普通光学显微镜的工作原理

普通光学显微镜的工作原理普通光学显微镜(也称为光学显微镜)是一种常见的显微镜类型,用于研究微观范围内的物体。

它是通过利用物体对光的吸收、折射和散射现象来获得增强的图像放大。

普通光学显微镜通常由以下几个主要部分组成:目镜、物镜、二次放大物镜、光源、光孔、像平面/投影平面及物体舞台。

首先,光源产生光线,通常是透射型光源,可以是白炽灯或者是荧光灯,这些光线通过反射和聚焦后进入到物体上。

装置在显微镜下部的光源提供了一束平行光线,使物体得到正确的照明。

物镜位于物体顶部,物镜是显微镜最主要的组成元件之一。

它由凸透镜或反射镜组成,通过透镜让光线通过物体,聚焦并放大物体的细节。

物镜通常具有高度的放大倍率,常见的物镜倍率有4X、10X、20X、40X、60X 和100X。

目镜位于显微镜的顶部,它通常由两个或两组透镜组成。

目镜的主要功能是进一步放大已放大的物体图像。

目镜通常具有10倍或15倍的放大倍率。

物体舞台位于物镜和目镜之间,用于放置待观察的样品。

物体舞台通常带有可移动的机构,可以在三个轴上(X,Y和Z轴)进行微调以准确定位和对焦待观察的物体。

在双物镜显微镜中,二次放大物镜通常位于目镜和物镜之间,使放大效果增强。

光通过物镜后,由二次放大物镜进一步放大,然后通过透镜组,最后进入目镜。

在目镜中,光线经过折射、聚焦和放大,形成人眼可见的放大图像。

为了获得清晰、锐利和放大的图像,可以使用染色、相差干涉和荧光等技术。

对于放大图像的观察,目镜和物镜的倍率需要相乘,例如,目镜放大率为10倍,物镜放大率为40倍,则总放大率为400倍。

在普通光学显微镜中,还可以通过调整目镜和物镜的位置,以及控制光源的亮度和聚焦来获得更好的图像。

值得注意的是,普通光学显微镜只适用于可见光的观测。

而对于需要更高分辨率的观察和研究,如观察细胞核、分子结构和超微观结构,需要使用电子显微镜。

总结起来,普通光学显微镜的工作原理是通过光源产生的光线,经过物镜、二次放大物镜和目镜的光学组件,对待观察的物体进行放大的过程。

普通光学显微镜的原理与使用

普通光学显微镜的原理与使用
倍另行调节、查找原因。 每次使用完毕后将将光源亮度调至最低。 临时不用显微镜只需将光源亮度调至最低而无
需关闭。忌频繁开关显微镜电源。 镜头脏污只能用专用工具经专门程序清洗。 使用完毕等灯箱冷却后罩上防尘罩或放入箱内,
并存于干燥无尘处。
清洁工具
清洁液配方:1份无水乙醇+3份乙醚
擦拭方法
人眼视锥细胞直径为4微米,对应的视角约 为30秒,这个角度就是视角的极限。一般要能 清晰的分辨两个点,视角须在1分以上。高1米 的物体距眼睛3400米时,视角为1分。
1.2 放大镜:约在四百年前眼镜片工匠们开始磨制 放大镜。当时的放大镜的放大倍数只有3—5x
1.3 显微镜:
1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者造出类似显 微镜的放大仪器。
根据需要调节孔径光阑的大小或聚光器的高低,使 光线符合要求(一般将低倍物镜换成高倍物镜观察 时,视野要稍变暗一些,所以需要调节光线强弱)。
观察完毕,应先将物镜镜头从通光孔处移开,并检 查物镜是否沾水沾油,检查处理完毕后即可装箱。
瞳距调节
屈光度调节
6 光学显微镜的维护
显微镜要轻拿轻放。 严禁将表面有水的载片放到显微镜上。 从低倍转入高倍应能看到图象,否则需转入低











提高显微镜分辨率的方法:
(1)增大物镜的数值孔径 在物镜和盖玻片之间充以n 较大的油,如香柏油
n =1.52,不仅使n 增大,而且孔径角 也增大。
(2)用短波长的光照射 如紫外光显微镜,电子显微镜。
4 显微镜的结构
组成
光学放大系统 照明系统
目镜 物镜 光源 折光镜
聚光镜
滤光片

光学显微镜的原理与应用

光学显微镜的原理与应用光学显微镜是生命科学研究中常用的基础仪器,其应用领域广泛,包括生物学、医学、材料科学、环境科学、食品科学等。

在生物学中,光学显微镜可以观察细胞、组织、器官等生命系统的形态和结构,帮助科学家研究生物学的基本规律和机理。

本文将介绍光学显微镜的原理和应用。

一、光学显微镜的原理光学显微镜利用光学原理放大物体的图像。

在光学显微镜中,光源从下方入射,通过凸透镜聚焦到样品上,然后再经过一组凸透镜放大,最终把放大后的物体图像通过目镜观察。

下面详细介绍一下光学显微镜的原理。

1.透镜的作用透镜是光学显微镜的核心部件,它的作用是把光线聚焦在样品的表面上。

光线经过透镜的时候,会偏折并聚焦到焦点上。

受到透镜的折射率和几何形状的影响,可以改变透镜的等效焦距,从而对成像进行调整。

2.物距和像距透镜的聚焦能力是有限的,当观察物体时,需要使物体与透镜的距离足够近,这个距离称作物距。

另外,透镜与物体之间的距离是一个固定值,称作成像距离。

在透镜后面的这段距离,像是被倒立的,因为光线经过透镜折射后,形成了一个倒立的图像。

只有通过物镜再次将像传递到目镜,最终形成正立的图像。

3.分辨率分辨率是光学显微镜的一个重要性能指标,代表着显微镜可以分辨物体的最小尺寸。

分辨率与波长和透镜的大小有关系。

当波长越小,分辨率越高,当透镜的大小越大,分辨率也越高。

通过提升分辨率,可以观察更小的结构和更详细的细节。

二、光学显微镜的应用由于光学显微镜的特殊性能,它被广泛应用于生命科学、材料科学、环境科学、食品科学等领域,以下介绍几个常见的应用。

1.细胞与组织结构的研究在生命科学领域中,光学显微镜被广泛应用于细胞和组织结构的研究。

通过调整透镜的大小和聚焦程度,可以观察到细胞内的细胞器和核、叶绿体、细胞壁等各种结构。

通过改变光源和对比度等参数,还可以观察到单个分子或微小的细胞结构。

2.材料科学中的观察和分析光学显微镜可以用于材料科学中的观察和分析。

光学显微镜的实验原理

光学显微镜的实验原理
光学显微镜是一种常见的实验设备,它利用光的折射原理和透镜的成像特性来放大观察微小物体。

通过光学显微镜,我们可以看到肉眼无法观察到的微观世界,如细胞、微生物等。

下面将从原理、构成和应用三个方面来介绍光学显微镜。

光学显微镜的原理是基于光的折射现象。

当光线从一个介质进入另一个介质时,会发生折射,即光线的传播方向发生改变。

光学显微镜利用了透镜的折射作用,使得通过透镜的光线发生折射后,会聚到焦点上,形成放大的倒立实像。

通过调节透镜与物体的距离,可以改变物像的放大倍数。

光学显微镜主要由光源、物镜、目镜和调焦系统组成。

光源是提供光线的来源,常用的光源有白炽灯和荧光灯。

物镜是位于物体侧的透镜,它负责将物体上的细节聚焦到目镜处。

目镜是位于人眼侧的透镜,用于放大物镜聚焦的倒立实像。

调焦系统可以通过调节物镜与物体的距离来实现对物体的清晰观察。

光学显微镜在生物学、医学、材料科学等领域有广泛的应用。

在生物学中,它可以观察细胞的结构和功能,研究生物体的生命活动。

在医学中,光学显微镜可以帮助医生进行病理诊断,观察组织和细胞的病变情况。

在材料科学中,光学显微镜可以观察材料的微观结构和性质,用于材料的分析和表征。

光学显微镜是一种重要的实验设备,它利用光的折射原理和透镜的成像特性来放大观察微小物体。

通过光学显微镜,我们可以深入了解微观世界,探索未知的奥秘。

这种令人着迷的实验原理和应用使得光学显微镜在科学研究和教学中发挥着重要的作用。

普通光学显微镜的工作原理

普通光学显微镜的工作原理光学显微镜是一种利用透镜系统放大细小物体的光学仪器。

它的工作原理基于光学成像的原理,通过合理设计透镜系统,能够将被观察物体的细微结构放大成人眼可见的大小,以便于观察和研究。

光学显微镜的主要部件包括物镜、目镜、照明系统、台面、调焦系统等。

在观察物体时,首先需要将待观察的样品放置在台面上。

然后通过照明系统对样品进行照明,以便于观察。

光线经过样品后,会进入物镜系统进行透镜折射,形成物镜焦平面上的实际像。

接着,通过目镜系统对物镜焦平面上的实际像进行二次放大,最终形成观察者眼睛处的虚拟像。

在整个成像过程中,透镜系统起到了至关重要的作用,它能够将来自样品的光线聚焦成清晰的像,从而供观察者进行观察和分析。

在具体的工作过程中,光学显微镜的工作原理主要包括折射成像、放大成像和光路调节等方面。

第一,折射成像原理。

当光线从空气中穿过玻璃表面时,会发生折射现象。

物镜和目镜系统都由多个透镜组成,它们能够使通过样品的光线在透镜表面发生多次折射和反射,最终形成清晰的像。

第二,放大成像原理。

物镜和目镜的焦距和倍率是决定显微镜放大倍数的关键因素。

物镜的放大倍数较大,能够将被观察物体的结构放大成真实像;而目镜的放大倍数较小,能够进一步把真实像放大成观察者眼睛处的虚拟像。

通过这种方式,可以将原本细小的物体放大成肉眼可见的大小,以便于观察和研究。

第三,光路调节原理。

在光学显微镜中,通过调节物镜和目镜的位置来控制焦距,以便获得清晰的成像效果。

同时,还可以通过照明系统来合理调节光线的亮度和方向,以进一步改善成像质量。

总的来说,光学显微镜的工作原理是基于透镜的折射成像原理,通过物镜和目镜的组合放大成像,再结合光路调节来实现对微小物体的清晰观察。

它广泛应用于科学研究、医学诊断、教学实验等领域,为人们带来了许多重要的科学发现和技术进步。

光学显微镜的原理和应用

光学显微镜的原理和应用1. 原理1.1 光学系统光学显微镜是一种利用光学系统放大样品细节的仪器。

它包括以下重要组件:•物镜:位于样品下方,负责收集光线并放大样品的细节。

•目镜:位于物镜上方,负责放大物镜产生的放大镜像。

•透明样品:放置在物镜下方,允许光线穿过并被放大。

•光源:提供光线照射样品。

1.2 放大机制光学显微镜利用透镜系统将光线聚焦到样品上,并通过物镜的高倍放大观察到样品的细节。

其放大机制主要包括以下几个过程:1.光线透过样品时,由于样品的折射率不同,光线会发生偏折和反射。

2.聚焦光线通过物镜后,物镜会将光线进一步放大。

3.通过目镜观察时,目镜也会放大物镜产生的镜像。

4.最终在观察者眼睛中形成比实际大小更大的图像。

2. 应用光学显微镜作为一种重要的实验工具,广泛应用于细胞生物学、药学、材料科学等领域。

以下是光学显微镜的主要应用:2.1 细胞观察光学显微镜被广泛应用于细胞学研究中,可以观察和研究细胞的形态、结构以及细胞内的各种分子和器官。

通过对细胞的观察,可以了解细胞的生理和生化过程,揭示细胞的功能和组织构成,对于研究生物学、医学等领域非常重要。

2.2 药物研发光学显微镜在药物研发过程中起着重要作用。

通过观察药物对细胞的影响,可以评估药物的疗效和毒性,为药物筛选和开发提供重要的依据。

同时,通过观察药物对细胞的作用机制,可以进一步理解药物的作用方式,为药物研发提供指导。

2.3 材料分析光学显微镜在材料科学领域中被广泛应用于材料的分析和研究。

通过观察材料的结构、形态和组成,可以评估材料的性能和质量。

同时,光学显微镜可以对材料进行表面粗糙度和缺陷的观察,为材料设计和改进提供重要的信息。

2.4 教学和科普光学显微镜是学校教学实验室和科普机构中常见的实验设备之一。

通过观察显微镜下的样品,学生们可以直观地了解各种细胞、组织和微生物的结构,并了解生命的奥秘。

通过教学和科普活动,可以提高学生和公众对生物科学的兴趣和认识,促进科学素养的提升。

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瞳距调节
屈光度调节
6 光学显微镜的维护

显微镜要轻拿轻放。 严禁将表面有水的载片放到显微镜上。 从低倍转入高倍应能看到图象,否则需转入低 倍另行调节、查找原因。 每次使用完毕后将将光源亮度调至最低。 临时不用显微镜只需将光源亮度调至最低而无 需关闭。忌频繁开关显微镜电源。 镜头脏污只能用专用工具经专门程序清洗。 使用完毕等灯箱冷却后罩上防尘罩或放入箱内, 并存于干燥无尘处。
(3)平象物镜 它们所成的影象基本上是平的,象场弯曲很小,不会发 生视野中心与边缘不能同时准焦的现象,因此对目视观察及 显微摄影都极为方便。平象物镜由于将弯曲的影象展平,在 同样放大倍数下它成的影象比用一般物镜要大一点。在平象 物镜的金属外框上,刻有Flanachr、 planapo、 plan 等字样。
3.9工作距离 工作距离也叫物距,即指物镜前透镜的表面 到被检物体之间的距离。 在物镜数值孔径一定的情况下,工作距离短孔 径角则大。 数值孔径大的高倍物镜,其工作距离小。

点光源经过光学仪器的小圆孔后,由于衍射的 影响,所成的像不是一个点,而是一个明暗相 间的衍射图样,中央为爱里斑。
爱里斑 s1 * s2*
清洁工具
清洁液配方:1份无水乙醇+3份乙醚
擦拭方法
注意
塑料表面勿用乙醇乙醚混合液擦洗。 严禁用干擦镜纸擦拭镜头。 物镜严禁拆卸并防止振动。 打开电源前应

思考题




在使用高倍镜时,如果把标本片放反了,将会出观 什么问题?为什么? 在低倍镜调节焦距时。当视野中出现了能随标本片 移动而移动的颗粒或斑纹。是否只要调节推进器将 标本对准物镜中央,就一定能观察到标本的物像?为 什么? 高倍镜呢? 你如何分析判断视野中所见到的污物点是在目镜上? 使用显微镜观察标本.为什么—定要从低倍镜到高倍 镜再到油镜的顺序进行? 在低倍镜下已看到物像。在转换高倍镜时却直接转 换不过来,试分析可能有哪些原因?
数值孔径与显微镜的分辨率有密切关系,越短, NA越大,分辨率越高。
物镜数值孔径
3.5放大率 在显微镜下所看到的物像和实际物体 之间的大小比例叫显微镜的放大率或放 大倍数。显微镜下物像的放大主要由物 镜、镜筒长度、目镜所决定。适合的放 大倍数决定于物镜的数值孔径,一船应 为数值孔径的500――1000倍。 3.6像差
4 显微镜的结构
光学放大系统 目镜 物镜 光源 折光镜
组成
照明系统
聚光镜
滤光片
பைடு நூலகம்机械和支架系统
光学显微镜基本结构: 1. 照明灯(Lamp) 2. 聚光器(Condenser) 3. 载物台和切片夹 (Mechanical stage and specimen retainer) 4. 推进器(Mechanical stage adjustment knob) 5. 物镜(Objectives) 6. 粗细螺旋(Course and fine focus knob) 7. 目镜(Oculars) 8. 照相机等接口 (Connection to camera, etc.)
无限远光学系统
4.2目镜 目镜的作用是把物镜放大的实象再放大一级,并把 物象映入观察者的眼中,实质上目镜就是一个放大镜。 显微镜的分辨率能力是由物镜的数值孔径所决定的, 而目镜只是起放大作用。对于物镜不能分辨出的结构, 目镜放的再大,也仍然不能分辨出。 4.3聚光镜 聚光镜装在载物台的下方。小型的显微镜往往无 聚光镜,在使用数值孔径0.40以上的物镜时,则必须 具有聚光镜。聚光镜不仅可以弥补光量的不足和适当 改变从光源射来的光的性质,而且将光线聚焦于被检 物体上,以得到最好的照明效果。
3 显微镜的几个基本概念
3.1 光源:能发射光波的物体。 可见光频率范围:7.5×1014 - 3.9×1014 Hz。 真空中对应的波长范围:390nm – 760nm 相应光色:紫、蓝、青、绿、黄、橙、红
3.2分辨率(鉴别距离):显微镜能分辨的最小距离,用 D表示。显微镜的鉴别距离越小,分辨率越高。 D=0.61λ / nsin D:分辨率 λ :光波的波长 N:介质折射率 α :物 镜镜口角 3.3孔径角:由标本上一点发出的进入物镜最边缘光线 L和进入物镜中心光线OA之间的夹角称为孔径角。 3.4数值孔径:令N· = nsin , A 叫物镜的数值孔径。
2.3显微镜的成像原理
显微镜和放大镜起着同样的作用,就是把 近处的微小物体成一放大的像,以供人眼观察。 只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而 已。 物体位于物镜前方,离开物镜的距离大于 物镜的焦距,但小于两倍物镜焦距。所以,它 经物镜以后,必然形成一个倒立的放大的实像 A'B'。 A'B'靠近F2的位置上。再经目镜放大为 虚像A''B''后供眼睛观察。目镜的作用与放大镜 一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不 是物体本身,而是物体被物镜所成的已经放大 了一次的像。




如果像偏离视野,可慢慢调节载物台移动手柄。 瞳距调节:左右推拉目镜,使两目镜距离与自己两 眼距离相等。 屈光度调节 高倍物镜观察:把物像中需要放大观察的部分移至 视野中央。将高倍物镜转入光路(一般具有正常功 能的显微镜,低倍物镜和高倍物镜基本齐焦,在用 低倍物镜观察清晰时,换高倍物镜应可以见到物像, 但物像不一定很清晰),微动调焦手轮进行调节。 根据需要调节孔径光阑的大小或聚光器的高低,使 光线符合要求(一般将低倍物镜换成高倍物镜观察 时,视野要稍变暗一些,所以需要调节光线强弱)。 观察完毕,应先将物镜镜头从通光孔处移开,并检 查物镜是否沾水沾油,检查处理完毕后即可装箱。
1.2 放大镜:约在四百年前眼镜片工匠们开始磨制 放大镜。当时的放大镜的放大倍数只有3—5x 1.3 显微镜: 1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者造出类似显 微镜的放大仪器。 1673~1677年期间,列文胡克制成单组元放大镜 式的高倍显微镜 19世纪70年代,德国人阿贝奠定了显微镜成像的 古典理论基础。 1850年出现了偏光显微术; 1893年出现了干涉显微术; 1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术,
罗伯特· 虎克制造的显微镜(1665)放大倍数:140倍
列文虎克和他的显微镜(约1680)
2 显微镜的光学原理
2.1折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线 传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生 折射现象,这是由于光在不同介质的传播速度不同 造成的。
2.2凸透镜的五种成象规律 (1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在象 方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象; (2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在象方 二倍焦距上形成同样大小的倒立实象; (3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外 时,则在象方二倍焦距以外形成放大的倒立实象; (4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则象方不能成 象; (5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则象方也无 象的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形 成放大的直立虚象。
1.1 人眼:人眼观察物体的能力是有限的。一般 的情况下,在25cm的明视距离内,人眼只能分 辨相距0.1-0.2mm的两个物体。也就是说,当 两个物体相距不到0.1mm的时候,人眼就会把 它们看成是一个物体了。这个极限便称为人眼 的分辨本领。 人眼视锥细胞直径为4微米,对应的视角约 为30秒,这个角度就是视角的极限。一般要能 清晰的分辨两个点,视角须在1分以上。高1米 的物体距眼睛3400米时,视角为1分。
普通光学显微镜原理与使用
河北大学细胞生物学实验室
主要内容
显微镜的发展 显微镜的光学原理 显微镜的几个基本概念 显微镜的结构 显微镜的使用 显微镜的维护

要知道的几个重要的分辨率
人眼:0.2mm/250mm 光学显微镜:0.2um 电子显微镜:0.2nm

1.显微镜的发展
D


瑞利判据:当一个点光源的衍射图样的中央最 亮处刚好与另一个点光源的衍射图样的第一级 暗纹相重合时,这两个点光源恰好能被分辨。
恰 能 分 辨
能 分 辨
不 能 分 辨
提高显微镜分辨率的方法: (1)增大物镜的数值孔径 在物镜和盖玻片之间充以n 较大的油,如香柏油 n =1.52,不仅使n 增大,而且孔径角 也增大。 (2)用短波长的光照射 如紫外光显微镜,电子显微镜。
聚光镜光栏 所谓光栏,从广义的角度可指一切限制 入射光束截面的框孔都可认为光栏。 聚光镜光栏作用 (1)改变聚光镜的数值孔径以便与物 镜的数值孔径相匹配,可调整图象的分辨 率和反差。 (2)辅助调整亮度。
聚光器数值孔径
5 光学显微镜的使用

实验时要把显微镜放在座前桌面上稍偏左的位置, 镜座应距桌沿 6~7 cm左右。 打开光源开关,调节光强到合适大小。 转动物镜转换器,使低倍镜头正对载物台上的通光 孔。 将所要观察的玻片放在载物台上,使玻片中被观察 的部分位于通光孔的正中央。 先用低倍镜观察(4X)。观察之前,先转动粗动调 焦手轮,使载物台上升,物镜逐渐接近玻片。需要 注意,不能使物镜触及玻片,然后,通过目镜观察, 并转动粗调焦手轮,使载物台慢慢下降,直到看清 物像。
(4)相差物镜 相差物镜(Phasencontrast objective)的一个透镜片 上喷涂着一层环状金属膜板叫相位板。相位板是相差显微镜 的关键部件。它和相差显微镜的聚光镜上的的环状光栏相配 合使用。有关位相板涂料的性质和作用原理在以后详述。 外壳上刻有Ph标记.
物镜结构
低倍物镜
物镜标识
4.1物镜 物镜(objective)是光学显微镜成像系统中 决定其分辨率或叫分辨本领的最关键部件。 (1)消色差物镜(achromat) 色差校正使可见光中红光和蓝光聚焦于一 点,而黄绿光则聚焦于另一点。能够消除光谱 中红光和蓝光所形成的色差。这种物镜与目镜 配用时可达到消色差物镜所要求的光学性能。 (2)复消色差物镜(apochromat) 是性能最高的物镜。能消除可视光中黄、红、 蓝即包括几乎所有谱线在成像过程中所造成的 色差。
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