显微镜的四大光学原理 显微镜操作规程

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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。

光学显微镜标准操作规程

光学显微镜标准操作规程

光学显微镜标准操作规程1 目的规范光学显微镜标准操作规程,确保光学显微镜正确使用。

2 授权操作人员经培训并通过考核的微生物实验室工作人员。

3 原理当被观察物体置于镜前的焦点稍远处时,物体反射的光线经物镜放大后成一倒立实像位于目镜前焦点附近,再经目镜放大呈倒立虚像位于观察者的明视距离(约250mm)处。

4 工作环境相对湿度:10% ~ 85%;运行温度:15 ~ 30℃。

5 操作程序5.1 准备:将光学显微镜放置在采光好的实验台上,避免振动。

向上转动粗调螺旋至一定高度后,将载物片放于载物台上。

5.2 调焦与低倍镜观察:将10×低倍物镜对准镜筒,转动粗调螺旋使物镜下降到快接触标本处后,选择平面反光镜的角度,调整聚光器的上下高度和光栅大小,使目视亮度适宜,再用细调螺旋上下调节焦点,使物像清晰。

5.3 高倍镜观察:转换40×高倍镜对准镜筒,一般不需重新调焦,仅调节细螺旋即可看到清晰物像。

5.4 油镜观察:于革兰氏染色处滴加香柏油一小滴,将玻片放在载物台上。

使油镜头(100×)对准镜筒,转动粗调螺旋使之降至与玻片轻轻接触。

然后升高聚光镜使其与载物台平齐,将光栅放至最大,选择凹面反光镜调节角度,使射入光线最强。

再转动粗调螺旋使物镜上升,待见到标本中物像后,调节细调螺旋使物像清晰,对标本进行顺序观察。

5.5 收镜:显微镜使用完毕,取下载物片,用擦镜纸将油镜头揩干净(必要是可滴一滴清洁液于擦镜纸上)。

用绸布擦拭镜身,将物镜转成“八”字形,镜筒、聚光器下降至最低处,反光镜放水平位,以右手握镜臂,左手托镜座,轻轻放入显微镜箱内。

6 维护及保养光学系统清洁,一般情况下可用洗耳球吹气、小毛刷刷除仪器表面的灰尘。

当光学系统有污染时,可用擦镜纸蘸清洁液擦拭,如被尿、便等污染时可用棉签蘸1%氨水擦拭污染区。

7 应急处理出现不能解决的故障,应及时联系维修人员并通知微生物负责人。

8 注意事项8.1 要培养良好的操作习惯,使用螺旋时要注意,当对焦时以转动粗调螺旋为主,尽量少用细调螺旋,以延长机械系统的寿命。

光学显微镜的实验原理及步骤

光学显微镜的实验原理及步骤

光学显微镜的实验原理及步骤光学显微镜(OpticalMicroscope)是一种用来观察形态特征、尺寸大小和成分组成的精密仪器,它是计算机自动化观察的基础。

光学显微镜的研究原理源于原子结构模型,是由若干普通的光学元件组合而成的,其组件包括透镜、支架、放大器、振镜和探测器。

首先,从物体表面取得光束,经过透镜系统的传输,这些光束被放大到一定的倍率,然后将其聚焦到振镜上,振镜会根据物体的尺寸和形状将光散射到振镜面上,从而将物体形象反映在放大器上。

放大器将物体形象进一步放大,放大器上的形象经探测器再次放大,然后由探测器分析该形象,并将形象转换为电信号,最终电子显微镜系统将内藏的细节显示出来,从而观察到物体的细节,完成了实验。

因此,光学显微镜的实验原理是:光束经过透镜系统被放大到一定的倍率,然后聚焦到振镜上,振镜会根据物体的尺寸和形状将光散射到振镜面上,从而将物体形象反映在放大器上,放大器将物体形象进一步放大,放大器上的形象经探测器再次放大,最终电子显微镜系统将内藏的细节显示出来,从而实现物体的观察。

实验步骤主要包括以下几个方面:1.装光学显微镜,根据所使用的设备的类型和结构,安装各种远、近视物镜、控制单元、电源和探测器等;2.据物体的形状和尺寸,调节振镜的焦距和角度,以使光束的聚焦在物体的表面上;3.放大器的倍率调节到所需的值,使物体的形象放大,然后显示出来;4.探测器检测放大器上的形象,将形象转换为电信号,并将其传输给显微镜,实现显示;5.据实验结果,对图像进行分析,记录实验结果,以作为未来实验的参考。

光学显微镜是目前用于观察物体细节的最常用仪器,它可用来检测各种材料的细节结构,比如药物的微粒、针筒的扩口、半导体材料的位错和缺陷等。

然而,光学显微镜的实验也有一定的局限性,由于其受到物体的限制,只能观察到类似的物体。

而且,由于其受到光束的限制,可以观察到的物体也有限制。

总之,光学显微镜的实验原理是通过近视物镜和放大器使光聚焦振镜上,振镜将物体形象放大显示出来,最终由探测器检测放大器上的形象,并将其转换为电信号,实现显微观察的实验。

光学显微镜的实验原理

光学显微镜的实验原理

光学显微镜的实验原理
光学显微镜是一种利用光学原理观察微小物体的仪器。

它由物镜、目镜和光源组成。

其实验原理如下:
1. 光源发出的光经过准直器使光线垂直并准直进入光路。

2. 横截面为圆形的准直光束通过物镜,其中的一个面是凸面,使光线发生折射,并在焦点附近汇聚。

3. 微小待观察的物体放在物镜的焦点附近,这样物体上的光线几乎全部平行地进入物镜。

4. 物镜汇聚和放大了物体上的光线,并将它们投射到目镜中。

目镜中的光线会经过凹透镜将它们有效地延伸至无穷远处,以便使人眼看到清晰的放大影像。

5. 由于眼睛与入射光线之间有一定的夹角,所以在目镜中放大的图像将看起来比物体实际大小要大。

6. 观察者通过调节焦度,使物体放大的图像清晰可见。

通过这种光学原理,光学显微镜可以放大物体至几百倍乃至几千倍,并提供清晰的延伸图像。

它在生物学、医学、材料科学以及其他领域的研究和实验中发挥着重要的作用。

光学显微镜的事实验原理

光学显微镜的事实验原理

光学显微镜的事实验原理
光学显微镜是一种常见的实验仪器,主要用于放大观察微小物体。

它的实验原理可以概括为以下几点:
1. 光的折射和聚焦:当光从一个透明媒介(例如空气或玻璃)射入另一个透明媒介(例如玻璃片和样品),光线会发生折射。

透镜被安置在显微镜中,利用透镜的折射作用聚焦光线。

透镜可以将平行光线汇聚到一个点上,这个点称为焦点。

2. 放大和放大倍数:光学显微镜中的物镜和目镜形成一个透镜组,共同放大观察物体。

物镜位于物体底部,通过物镜将光线聚焦在背离物镜一段距离的地方。

目镜位于放大的物体图像的焦点处,使目镜看到一个放大的图像。

放大倍数是物镜和目镜的焦距之比。

3. 能够观察到细小物体:根据透镜组的原理,光学显微镜可以观察微小物体。

物体的细节被聚焦并放大到目镜中,使观察者能够看到细小的结构和特征。

总结起来,光学显微镜的实验原理是利用透镜的折射和聚焦作用来放大观察微小物体,并通过目镜观察放大的图像。

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。

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理光学显微镜是一种利用光学系统放大微小物体的仪器,它在科学研究、医学诊断、生物学观察等领域有着广泛的应用。

光学显微镜的工作原理主要基于光的折射、散射和衍射等现象,通过透镜和物镜的组合来放大被观察物体的细节,使人类能够观察到肉眼无法看到的微小结构。

下面将详细介绍光学显微镜的工作原理。

1. 光源光学显微镜的工作原理首先需要一个光源,通常是白炽灯或荧光灯。

光源发出的光线通过准直器聚焦成平行光线,然后通过准直透镜聚焦到物镜的焦点上。

光源的亮度和稳定性对显微镜成像的清晰度和稳定性有着重要影响。

2. 物镜和目镜光学显微镜主要由物镜和目镜两部分组成。

物镜是放置在样品上方的透镜,其焦距较短,能够放大被观察物体的细节。

目镜是放置在物镜下方的透镜,其焦距较长,用于放大物镜成像后的物体。

物镜和目镜的焦距和放大倍数决定了显微镜的总放大倍数。

3. 物体成像当被观察的物体放置在物镜的焦点附近时,物镜将物体发出的光线折射、散射和衍射后成像。

物镜将物体的细节放大后形成实际像,这个实际像是倒立的。

目镜再次放大这个实际像,使其变成正立的虚拟像,供观察者观察。

4. 放大倍数光学显微镜的放大倍数是由物镜和目镜的焦距和放大倍数决定的。

物镜的放大倍数通常比目镜大,这样可以获得更高的总放大倍数。

光学显微镜的总放大倍数可以通过物镜倍数乘以目镜倍数来计算。

5. 分辨率光学显微镜的分辨率是指显微镜能够分辨的最小距离,也就是两个点之间的最小距离。

分辨率取决于光的波长和光学系统的性能。

提高显微镜的分辨率可以使用更短波长的光源、提高光学系统的质量等方法。

6. 调焦光学显微镜通过调节物镜和目镜的位置来实现对被观察物体的清晰成像。

调节物镜和目镜的位置可以改变光线的聚焦位置,从而调节成像的清晰度。

通常先用物镜粗调焦,再用目镜细调焦,以获得最清晰的成像效果。

总结:光学显微镜的工作原理是利用光学系统将被观察物体的细节放大成像,使人类能够观察到微小结构。

显微镜的原理和使用方法

显微镜的原理和使用方法

显微镜的原理和使用方法显微镜(Microscope)是一种使用放大光学系统,用于观察细小物体的仪器。

它可以使我们看到肉眼无法观察到的微小结构和细节,如细胞、微生物和纳米尺度的颗粒。

下面我将详细介绍显微镜的原理和使用方法。

一、显微镜的原理:1. 放大原理:显微镜的主要原理是通过放大系统将物体上的微小细节放大,使其能够在目镜中观察到。

光学显微镜是将光线通过物镜(Objective)和目镜(Eyepiece)逐层放大,形成一个放大倍数,使细小物体变得可见。

2.局部聚焦原理:显微镜的放大系统主要涉及到两个透镜:物镜和目镜。

物镜位于目标物体附近,通过将物体上的光线聚焦到一个特定点上,使得该点的图像能够通过目镜被观察到。

3.目镜作用原理:目镜位于离观察者眼睛较近的一侧,通常是一个凸透镜,其主要作用是将物体的二维图像聚焦在观察者的眼睛上。

4.光源原理:显微镜中需要提供一个光源来照亮被观察的物体。

常用的光源包括白炽灯、LED灯和激光等。

通过照明使得光线透过被观察的物体,反射和折射后进入显微镜的透镜系统,最终形成一个放大的图像。

二、显微镜的使用方法:1.准备工作:将显微镜放在平稳的桌面上,并连接好电源线。

检查并清洁物镜和目镜,以确保镜片表面光滑无暗斑和尘埃。

2.样品准备:选择要观察的物体或样品,并将其放置在盖玻片上。

在样品上滴一滴染液,以增强对比度。

然后将盖玻片平放在物镜上。

3.调焦:用低倍物镜放大观察物体,通过旋转粗调焦轮,将物体移至近焦点。

然后使用细调焦轮进行微调,直到获得清晰的图像。

切勿强行旋转焦轮,以免损坏装置。

4.放大倍数:根据需要,逐渐切换到更高倍的物镜。

每次切换物镜后,都需要重新进行粗调焦,然后再通过细调焦轮进行微调,以获得清晰的图像。

5.观察和记录:一旦获得清晰的图像,您可以通过目镜观察样品,并使用目镜上的调焦轮微调焦距。

您还可以使用一些镜头相关的附加设备,如相机或摄像机,以记录和保存图像。

6.清洁和保养:使用完显微镜后,及时清洁物镜和目镜,以防止灰尘和污垢的积累。

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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。

球差的矫正常利用透镜组合来除去,由于凸、凹透镜的球差是相反的,可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来予以除去。

旧型号显微镜,物镜的球差没有完全矫正,应与相应的补偿目镜搭配,才能达到矫正效果。

一般新型显微镜的球差完全由物镜除去。

3.慧差慧差属轴外点的单色像差。

轴外物点以大孔径光束成像时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,则一光点的像便会得到一逗点状,型如慧星,故称“慧差”。

4.像散像散也是影响清楚度的轴外点单色像差。

当视场很大时,边缘上的物点离光轴远,光束倾斜大,经透镜后则引起像散。

像散使原来的物点在成像后变成两个分别并且相互垂直的短线,在理想像平面上综合后,形成一个椭圆形的斑点。

像散是通过多而杂的透镜组合来除去。

5.场曲场曲又称“像场弯曲”。

当透镜存在场曲时,整个光束的交点不与理想像点重合,虽然在每个特定点都能得到清楚的像点,但整个像平面则是一个曲面。

这样在镜检时不能同时看清整
个像面,给察看和照相造成困难。

因此讨论用显微镜的物镜一般都是平场物镜,这种物镜已经矫正了场曲。

6.畸变前面所说各种像差除场曲外,都影响像的清楚度。

畸变是另一种性质的像差,光束的同心性不受到破坏。

因此,不影响像的清楚度,但使像与原物体比,在形状上造成失真。

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a.在库勒照明系统调整好的基础上,用明视野方法把样品调焦清楚;
b.把聚光镜转到Ph1对准转盘刻度线位置,选用10×相差物镜,换上待察看的透亮样品;
c.拔掉其中一个目镜,换上对中望
远镜,并调焦 a.在库勒照明系统调整好的基础上,用明视野方法把样品调焦清楚;
b.把聚光镜转到Ph1对准转盘刻度线位置,选用10×相差物镜,换上待察看的透亮样品;
c.拔掉其中一个目镜,换上对中望远镜,并调焦于视野中的两个相差环上(物镜的黑色相差环和聚光镜的透光相差环);
d.视野中的两个相差环不愿定重合,调整聚光镜上的两个调整装置(调整相差环左右位置的调整杆和调整前后位置的摩擦式转钮),使透光环作前后左右移动而与黑环重合;
e.调整好后,换回察看用目镜,将绿色滤光片按入光路中,即可察看到样品的相差像;
f.有20×和40×物镜察看时,聚光镜应设在Ph2位置上,用100物镜时,聚光镜应设在Ph3位置上。

适用范围:适用于察看透亮、未染色或不能染色的样品,如各种细胞、活组织、未染色或不染色的组织切片、水生生物等。

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目前,光学显微镜已由传统的生物显微镜演化成诸多种类的专
用显微镜,依照其成像原理可分为:
①几何光学显微镜:包括生物显微镜、落射光显微镜、倒置显微镜、金相显微镜、暗视野显
微镜等。

②物理光学显微镜:包括相差显微镜、偏光显微镜、干涉显微镜、相差偏振光显微镜、相差
干涉显微镜、相差荧光显微镜等。

③信息转换显微镜:包括荧光显微镜、显微分光光度计、图像分析显微镜、声学显微镜、照
相显微镜、电视显微镜等。

列举几种显微镜的用途:
a生物显微镜:一般来说显微镜可分大类为体视显微镜与生物显微镜。

由于用途不同、要求不同,因而产生了很多分支,但基本原理还是一样的。

偏光、相衬、透射和落射等等还是归属于生物显微镜。

b体视显微镜:又称解剖显微镜、实体显微镜和立体显微镜,是用途比较多的显微镜。

其操作简便,对标本要求不高,工作距离长,察看时有较强的立体感,可以对实物进行察看,也可以在察看的同时对标本进行一些操作。

而不是像生物显微镜那样需要对标本进行切片处理,切片需要相应的技术和设备。

因此,体视显微镜在微电子、精密仪器仪表装配与维护和修理、微雕等领域有很广泛的应用。

在生物、医学领域广泛用于解剖操作和显微外科手术(目前已归类为手术显微镜),用于生物、医学领域其光源只能用冷光源(光纤);在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。

c金相显微镜:很多人都喜好写成"金像显微镜",金相显微镜是专门用于察看金属和矿物等不透亮物体金相组织的显微镜。

这些不透亮物体无法在一般的透射显微镜中察看,故相和一般显微镜的紧要差别在于前者以反射光,而后者以透射光照明。

在金相显微镜中
照明光束从物镜方向射到被察看物体表,被物面反射后再返回物镜成像。

这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。

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