显微镜放大倍数及选择
如何选择合适的显微镜镜头进行观察
如何选择合适的显微镜镜头进行观察在科学研究、医学诊断、工业检测等众多领域，显微镜都是不可或缺的工具。
而显微镜镜头的选择，对于能否获得清晰、准确的观察结果至关重要。
下面，我们就来详细探讨一下如何选择合适的显微镜镜头进行观察。
首先，我们需要了解显微镜镜头的基本类型。
常见的显微镜镜头包括物镜和目镜。
物镜直接对着被观察的样本，决定了成像的质量和放大倍数；目镜则用于进一步放大物镜所成的像，以便我们观察。
物镜通常根据放大倍数的不同进行分类，如低倍物镜（如 4×、10×）、中倍物镜（如 20×、40×）和高倍物镜（如 100×）。
低倍物镜视野较大，适合观察整体的组织结构；中倍物镜能提供更详细的信息，适用于观察细胞层次的结构；高倍物镜则用于观察细胞内的细微结构，如细胞器等。
在选择物镜时，需要考虑多个因素。
放大倍数是一个关键因素，但不能仅仅追求高放大倍数。
如果样本的细节在低倍物镜下已经足够清晰，过度使用高倍物镜可能会导致视野变小、光线不足以及图像失真。
另一个重要的因素是物镜的数值孔径（NA）。
数值孔径越大，物镜的分辨率越高，能够分辨更细微的结构。
但数值孔径大的物镜通常价格也更高，而且对样本的制备和照明条件要求也更严格。
除了放大倍数和数值孔径，物镜的工作距离也需要考虑。
工作距离是指物镜前端到样本表面的距离。
如果需要观察较厚的样本或者进行操作（如微注射），就需要选择工作距离较长的物镜。
目镜的选择相对简单一些。
常见的目镜放大倍数有 10×和 15×。
一般来说，选择 10×目镜就能够满足大多数观察需求。
但如果需要更高的总放大倍数，可以考虑使用 15×目镜。
接下来，要考虑的是镜头的光学质量。
优质的镜头能够提供清晰、锐利、色彩准确的图像。
在选择时，可以通过观察已知结构的标准样本，来评估镜头的成像质量。
此外，还需要根据样本的特性来选择镜头。
光学显微镜参数范文
光学显微镜参数范文以下是光学显微镜的一些常见参数：1. 放大倍数（Magnification）：放大倍数是指显微镜放大物体的能力。
光学显微镜的放大倍数通常为40x至1000x不等。
这意味着物体在显微镜下观察时，其大小将放大40倍至1000倍。
2. 焦距（Focal Length）：焦距是指透镜将平行光线聚焦在焦点上的距离。
在显微镜中，物镜和目镜都具有焦距。
物镜的焦距通常为4mm至60mm，目镜的焦距通常为10mm至25mm。
3. 数值孔径（Numerical Aperture）：数值孔径是指物镜接收和聚焦光线的能力，影响显微镜的分辨率。
数值孔径的值越大，显微镜的分辨率越高。
光学显微镜的数值孔径通常在0.1至1.4之间。
4. 工作距离（Working Distance）：工作距离是指物镜与物体之间的距离。
工作距离的长度影响着显微镜操作的便利性和物体的观察范围。
一般来说，工作距离越长，观察到的物体范围就越大。
5. 角度（Angle）：角度是指物镜的张角和视场角。
物镜的张角是指物镜接受入射光线的能力，视场角是指目镜的视场范围。
6. 透光率（Transmittance）：透光率是指透镜对入射光线的透明程度。
透光率越高，显微镜的图像质量越好。
7. 调焦机构（Focusing Mechanism）：调焦机构是指显微镜用于调节物镜和目镜之间距离的装置。
调焦机构可以手动或电动，使人们可以轻松调节焦距以获得清晰的图像。
8. 光源（Light Source）：光源提供显微镜的照明。
传统的光学显微镜通常使用白光照明，而现代的显微镜则可以使用不同的光源，如LED 或荧光灯。
以上仅是光学显微镜的一些基本参数，不同型号的显微镜可能具有不同的参数和功能。
此外，光学显微镜的参数和性能也受到物镜、目镜、透镜材料、光源和观察样本的影响。
因此，在选择和使用光学显微镜时，需要根据实际需求和应用场景，综合考虑这些参数。
关于显微镜放大倍数的几个问题
放大倍数对观察效果有直接的影响。高倍数可以提供更清晰 、更详细的图像，但同时也需要更高的光线和更好的物镜质 量。如果物镜质量不高或光线不足，高倍数可能会导致图像 模糊或失真。
CHAPTER 04
显微镜放大倍数的限制因素
光的衍射现象对高倍数观察的限制
光的衍射极限
由于光的波动性质，当光线通过显微镜物镜时，会发生衍射现象，导致无法完全 聚焦成一点。这限制了显微镜的最高放大倍数，尤其是在观察较小的物体时。
总结词
采用先进的照明技术可以提高照明均匀性和 光的吸收效率，从而提高显微镜的图像质量 。
详细描述
显微镜的照明技术对图像质量有很大的影响 。采用先进的照明技术，如LED照明、光学 纤维照明等，可以提高照明均匀性和光的吸 收效率，从而提高显微镜的图像质量。此外 ，还可以通过调节照明光的波长和亮度等参
数来优化图像效果。
对于病理学诊断和细胞学诊断，建议 选择光学显微镜或数字病理切片扫描 仪。光学显微镜的放大倍数通常在 1000倍至2000倍之间，而数字病理 切片扫描仪则可达到更高的放大倍数 并提供数字化病理图像。
对于分子生物学诊断，建议选择倒置 荧光显微镜或共聚焦荧光显微镜。这 类显微镜具有高分辨率和高放大倍数 ，能够观察细胞内分子相互作用和定 位等信息。
总结词
更换更高分辨率的物镜和目镜是提高显 微镜放大倍数最直接的方法。
VS
详细描述
高分辨率的物镜和目镜可以提供更高的放 大倍数，同时保证图像的清晰度。一般来 说，物镜的放大倍数在100-400倍之间， 目镜的放大倍数在10-100倍之间，通过 选择更高倍数的物镜和目镜，可以显著提 高显微镜的放大倍数。
计算公式
能够观察到的最小细节 = 1 / (总放 大倍数)^(1/2)
显微镜基础知识单选题100道及答案解析
显微镜基础知识单选题100道及答案解析1. 在显微镜下观察到的物像若在视野左下方，要将物像移到视野正中央，应将装片向（）移动。
A. 右上方B. 右下方C. 左上方D. 左下方答案：D解析：因为显微镜成的像是倒立的像，物像的移动方向和装片的移动方向相反。
物像在左下方，应向左下方移动装片才能将物像移到视野正中央。
2. 使用显微镜时，若光线太暗，应选用（）A. 大光圈、平面镜B. 大光圈、凹面镜C. 小光圈、平面镜D. 小光圈、凹面镜答案：B解析：大光圈可以通过更多的光线，凹面镜有聚光作用，光线太暗时应选用大光圈和凹面镜来增加亮度。
3. 显微镜的目镜为5×，物镜为10×，则物像的放大倍数是（）A. 5 倍B. 10 倍C. 15 倍D. 50 倍答案：D解析：显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数，即5×10 = 50 倍。
4. 要使视野中单个细胞最大，你认为应选用的显微镜镜头组合是（）A. 1 和4B. 2 和6C. 3 和4D. 1 和6答案：C解析：目镜越短，放大倍数越大；物镜越长，放大倍数越大。
要使视野中单个细胞最大，应选用放大倍数最大的目镜3 和物镜4 的组合。
5. 用显微镜观察时，转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓下降，此时眼睛一定要看着（）A. 目镜B. 物镜C. 反光镜D. 镜筒答案：B解析：转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓下降时，眼睛一定要看着物镜，防止物镜压坏玻片标本。
6. 当显微镜目镜和物镜的放大倍数均为“10×”时，学生在视野中看到的图像如右图所示。
如果仅将物镜换成“40×”，那么在视野中可以看到的细胞数一般是（）A. 2 个B. 4 个C. 10 个D. 40 个答案：A解析：显微镜的放大倍数越大，看到的细胞数目越少。
原来放大10×10 = 100 倍看到8 个细胞，换成40×10 = 400 倍，放大倍数增大 4 倍，看到的细胞数目为原来的1/4，即8÷4 = 2 个。
光学显微镜参数
光学显微镜参数光学显微镜是一种用于研究微小物体的仪器。
它通过聚光镜和物镜将物体放大，然后通过目镜观察。
不同的光学显微镜有不同的参数，这些参数对于观察微小物体和分析样品非常重要。
1. 放大倍数放大倍数是光学显微镜最基本的参数之一。
它表示物体在显微镜中被放大的倍数。
放大倍数越高，观察到的细节就越清晰。
但是放大倍数也有限制，如果放大倍数过高，会导致光线的散射和衍射，使图像变模糊。
2. 数值孔径数值孔径是物镜的一个参数，它表示物镜的接收光线的能力。
数值孔径越大，显微镜的分辨率就越高。
但是数值孔径也受到波长、视场和放大倍数的影响。
因此，在选择数值孔径时需要根据实际需求进行平衡。
3. 工作距离工作距离是物镜和样品之间的距离。
它表示样品可以放置在显微镜中的最大距离。
工作距离越大，样品就越容易被放置在显微镜中。
但是工作距离也会影响显微镜的分辨率和放大倍数。
4. 视场视场是显微镜中可以被观察到的区域。
视场大小取决于物镜和目镜的焦距以及显微镜的放大倍数。
视场越大，可以观察到的区域就越广阔。
但是视场大小也会影响显微镜的分辨率和亮度。
5. 深度聚焦深度聚焦是显微镜中一个非常重要的参数。
它表示显微镜在焦点附近可以实现的聚焦深度。
深度聚焦越大，可以观察到的深度就越深。
但是深度聚焦也会影响显微镜的分辨率和亮度。
6. 暗场和相衬显微镜暗场显微镜和相衬显微镜是两种常见的显微镜。
暗场显微镜可以观察到不透明样品，它利用一个特殊的装置使样品周围的光线被消除。
相衬显微镜则利用样品中不同组织的折射率不同来产生不同的相位差，从而观察到高对比度的图像。
总结光学显微镜参数对于显微镜的观察效果和分析结果非常重要。
在选择显微镜时，需要根据实际需求选择适合的参数。
同时，在使用显微镜时，也需要根据实际情况进行调整和使用。
通过正确的使用和调整，可以获得清晰、准确的显微镜图像，为科学研究提供有力的支持。
中药材显微鉴别注意事项
7.结合其他鉴别方法：中药材的显微鉴别应结合其他鉴别方法，如化学鉴别、色谱鉴别等，以便更准确地清晰度：观察时应将显微镜放置在光线充足的地方，注意光线的角度和清晰度，以便更好地观察样品。
4.观察样品的外形和形态：观察样品的外形和形态，包括颜色、大小、形状、表面特征等，以便判断其品种和真伪。
5.观察样品的组织结构：观察样品的组织结构，包括细胞、组织、器官等结构，以便判断其品质和质量。
中药材显微鉴别是通过显微镜观察样品的形态、结构、组织等特征，以鉴别和判断中药材的真伪、质量和品种。下面是中药材显微鉴别注意事项：
1.选择合适的显微镜：应根据被观察的样品的大小和形态选择合适的显微镜，一般选用放大倍数在10~40倍的显微镜。
2.样品制备：将中药材切成薄片或切片，或将其研磨成细粉。制备样品时要注意样品的纯度和形态。
确定放大镜和显微镜的放大倍数
确定放大镜和显微镜的放大倍数放大镜和显微镜是在生活中常见的光学仪器，它们可以帮助人们观察细小的物体并放大其细节。
然而，对于放大镜和显微镜的放大倍数并不是每个人都十分了解。
因此，本文将介绍如何确定放大镜和显微镜的放大倍数，并探讨其应用。
首先，我们来了解放大镜的放大倍数。
放大镜是一种凸透镜，通过将物体与观察者之间的距离拉近，使得目标物体看起来更大。
放大镜的放大倍数定义为焦距与眼睛和物体之间的距离之比。
例如，假设焦距为10厘米，而距离为30厘米，那么放大倍数就是3倍。
这意味着物体在通过放大镜观察时，看起来比实际大三倍。
然而，放大镜的放大倍数并非仅取决于焦距和距离的比值。
眼睛的视力也是影响放大倍数的重要因素。
每个人的视力不同，有些人的视力可能比较好，而有些人的视力可能相对较差。
因此，在确定放大镜的放大倍数时，还需要考虑视力的修正。
一般来说，正常视力的人在观察物体时使用的放大倍数应该是放大镜的放大倍数除以2。
接下来，我们来讨论显微镜的放大倍数。
显微镜是一种用于观察微小物体的仪器，它通过光学透镜和物镜的组合将细小的物体放大到可以看清的程度。
显微镜的放大倍数定义为物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
例如，如果物镜的放大倍数为40倍，而目镜的放大倍数为10倍，那么显微镜的总放大倍数就是400倍。
然而，显微镜的放大倍数还可以通过其他组合方式获得。
换句话说，不同的物镜和目镜的组合可以得到不同的放大倍数。
一般来说，显微镜的物镜通常有多个不同的放大倍数，而目镜通常只有一个固定的放大倍数。
因此，根据实际需要，可以根据物镜和目镜的放大倍数组合选择适合观察的放大倍数。
在实际应用中，确定放大镜和显微镜的放大倍数是非常重要的。
放大倍数的选择直接影响到观察物体的清晰度和细节的分辨。
太低的放大倍数可能无法满足观察需求，而太高的放大倍数可能导致图像模糊或失真。
因此，在确定放大倍数时，需要根据具体的观察需求和实验目的进行选择。
总而言之，确定放大镜和显微镜的放大倍数需要考虑到仪器的光学性能以及观察者的视力。
高中显微镜测试题及答案
高中显微镜测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 显微镜的放大倍数是指：A. 物镜放大倍数B. 目镜放大倍数C. 物镜和目镜放大倍数的乘积D. 物镜和目镜放大倍数的和答案：C2. 使用显微镜观察细胞结构时，首先需要进行的操作是：A. 调节光圈B. 调节细准焦螺旋C. 调节粗准焦螺旋D. 放置载玻片答案：D3. 显微镜下观察到的物像是：A. 正立的B. 倒立的C. 放大的D. 缩小的答案：B4. 显微镜的物镜通常安装在：A. 镜臂上B. 镜座上C. 镜筒上D. 镜架上5. 显微镜的目镜通常安装在：A. 镜臂上B. 镜座上C. 镜筒上D. 镜架上答案：C6. 显微镜的光源通常来自：A. 自然光B. 人工光源C. 反射光D. 荧光答案：B7. 显微镜的载玻片上放置的标本应该是：A. 干燥的B. 湿润的C. 透明的D. 不透明的答案：C8. 显微镜的物镜和目镜的清洁应该使用：A. 纸巾B. 棉签C. 镜头纸D. 湿布答案：C9. 显微镜下观察到的细胞结构不包括：B. 细胞膜C. 细胞核D. 叶绿体答案：B10. 显微镜的粗准焦螺旋的作用是：A. 微调焦距B. 粗调焦距C. 调节光圈大小D. 调节光源亮度答案：B二、填空题（每空1分，共10分）1. 显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数乘以________。
答案：目镜放大倍数2. 显微镜下观察到的物像是倒立的，因此载玻片上的标本需要________放置。
答案：倒置3. 显微镜的光源通常由________提供。
答案：灯泡4. 显微镜的载玻片上放置的标本需要是________的，以便光线能够穿透。
答案：透明5. 显微镜的物镜和目镜的清洁应该使用________，以避免刮伤镜头。
答案：镜头纸三、简答题（每题5分，共20分）1. 显微镜的工作原理是什么？答案：显微镜的工作原理是通过物镜和目镜的组合放大，使得观察者能够看到放大后的微小物体的图像。
2. 使用显微镜前需要进行哪些准备工作？答案：使用显微镜前需要进行的准备工作包括清洁显微镜、调节光源、放置载玻片、调节焦距等。
实验五 显微镜望远镜放大倍数的测定
实验五显微镜与望远镜放大本领的测定望远镜和显微镜都是用途极为广泛的助视光学仪器，显微镜通过放大物所成的像，来帮助人们观察近处的微小物体，而望远镜则是通过放大远处物的视角，帮助人们观察远处的目标，它们常被组合在其他光学仪器中使用．为适应不同用途和性能的要求，望远镜和显微镜的种类很多，构造也各有差异，但是它们的基本光学系统都由物镜和目镜组成．望远镜和显微镜在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用．光学望远镜从诞生至今将近400年，出现了折射望远镜、反射望远镜、折反射式望远镜和空间望远镜，不断推动着天文学和物理学的发展．长久以来，人们仰望天空，看见日月星辰东升西落，有过天圆地方、地心说、日心说等宇宙模型．但过去人们只能用肉眼对星空进行观察，观测范围非常局限，所得的数据资料也就非常有限．凭借着物理学的不断发展，多种望远镜被制造出来，越来越精密，推动着天文学和物理学不断向前发展，人类的视野也变得更深更广．·实验目的1.熟悉显微镜和望远镜的构造及其放大原理；2.进一步熟悉透镜成像规律及光学系统的共轴调节方法；3.学会一种测定显微镜和望远镜放大本领的方法；4.掌握显微镜、望远镜的正确使用方法．·实验仪器显微镜，望远镜，标尺，标准石英尺，测微目镜，照明灯．图5-1 显微镜的结构显微镜是一种复杂的光学仪器．它是医学实验常用工具之一，其作用是将观察的标本放大，以便观察和分析．一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分，如图5-1所示．一、机械装置1. 镜座：位于最底部的构造，为整个显微镜的基座，用以支持着整个镜体，起稳固作用．2. 镜柱：为垂直于镜座上的短柱，用以支持镜臂．3. 镜臂：为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分，是取用显微镜时握拿的部分．镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节，可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察，但使用时倾斜角度不应超过45°，否则显微镜由于重心偏移容易翻倒．4. 调节器：也称调焦螺旋，为调节焦距的装置，位于镜臂的上端（镜筒直立式光镜）或下端（镜筒倾斜式光镜），分粗调节器(大螺旋）和细调节器（小螺旋）两种．粗调节器可使镜筒或镜台作大幅度的升降，适于低倍镜观察时调焦．细调节器可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降，在低倍镜下用粗调节器找到物体后，在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节，藉以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察．5. 镜筒：位于镜臂的前方，它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构，上端装载目镜，下端连接物镜转换器．根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式．单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成45°角,在镜筒中装有使光线转折45°的棱镜；双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的．6. 物镜转换器：又称旋转盘，位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上，一般装有2～4个放大倍数不同的接物镜．旋转它就可以转换接物镜．旋转盘边缘有一定卡，当旋至物镜和镜筒成直线时，就发出“咔”的响声，这时方可观察玻片标本．7. 载物台：位于镜臂下面的平台，用以承放玻片标本．载物台中央有一圆形的通光孔，光线可以通过它由下向上反射．(二)光学系统1. 反光镜：是装在镜台下面、镜柱前方的一面可转动的圆镜，它有平凹两面．平面镜聚光力弱，适合光线较强时使用．凹面镜聚光力强，适于光线较弱时使用．转动反光镜，可将光源反射到聚光镜上，再经镜台中央圆孔照明标本．2. 聚光镜：在镜台下方，是一组透镜，用以聚集光线增强视野的亮度．镜台上方有一调节旋钮，转动它可升降聚光镜．往上升时增强反射光，下降时减弱反射光．3. 可变光栏：是在聚光镜底部的一个圆环状结构．它装有多片半月形的薄金属片，叠合在中央成圆孔形．在圆环外缘有一突起的小柄，拨动它可使金属片分开或合拢，用以控制光线的强弱，使物像变得更清晰．4. 目镜：装在镜筒上端，其上一般刻有放大倍数(如5×，10×)．目镜内常装有一指示针，用以指示要观察的某一部分．5. 物镜：装在物镜转换器上，一般分低倍镜、高倍镜和油镜三种．低倍镜镜体较短，放大倍数小；高倍镜镜体较长，放大倍数较大；油镜镜体最长，放大倍数最大（在镜体上刻有数字，低倍镜一般有4×、10×，高倍镜一般有40×、45×，油镜一般是90×、100×，×表示放大倍数）．测微目镜由目镜、分划板、读数鼓轮与连接装置等组成．目镜把叉丝和被观测的像同时放大，其放大倍数不影响测量数据大小，但可以提高测量准确程度．测微目镜的基本结构剖视图如图5-2所示．目镜镜头通过调焦螺纹固定在目镜外壳中部．外壳内有一块刻有十字丝的透明叉丝板，外壳右侧装有测距螺旋（即千分尺）系统，转动测距手轮，其螺杆将带动叉丝板移动．叉丝板的移动量可通过手轮上的千分尺测出．透明十字叉丝板后面是一个固定的玻璃标尺，标尺上刻有毫米尺，每格1mm，量程为8mm ． 旋转读数鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右移动．读数鼓轮每旋转一周，叉丝移动1mm ，鼓轮上有100个分格，故每一格对应的读数为0.01mm ，再估读一位．其读数方法和螺旋测微器差不多．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．测微目镜通常用来测金属丝、干涉条纹等的宽度．测量时，使双线与待测物质边缘平行，叉丝交点与待测物的边缘重合，开始计数．在测量过程中，要始终沿着一个方向移动叉丝，不得回旋．图2 测微目镜的基本结构剖视图 ·实验原理最简单的望远镜与显微镜都是由目镜和物镜两个透镜共轴所组成．物镜的像方焦点到目镜的物方焦点之间的距离（即光学间隔）为Δ．望远镜用来观察远处的物体，显微镜则是用来观察近处的微小物体，他们的放大作用都可以用放大本领M 来描述，可表示为：OE M ααt a n t a n = (5-1) 式中E α为像所张的视角；O α为物体直接对眼睛所张的视角．一、望远镜的构造及其放大原理望远镜由物镜和目镜组成，物镜用反射镜的称反射式望远镜，物镜用透镜的称折射式望远镜．目镜是会聚透镜的称为开普勒望远镜，目镜是发散透镜的称为伽利略望远镜．对于望远镜，两透镜的光学间隔Δ≈0，即物镜的像方焦点与目镜的物方焦点近乎重合．图5-3所示为开普勒望远镜的光路示意图．图中L 0为物镜（焦距较长），Le 为目镜（焦距较短），远处物体PQ 经物镜L O 后在物镜的像方焦点F'上成一倒立实像P'Q'，像的大小决定于物镜焦距及物体与物镜间的距离．像P'Q'一般是缩小的．近乎位于目镜的物方焦面上，经目镜L E 放大后成虚像P"Q"于观察者眼睛的明视距离与无穷远之间．用望远镜观察不同位置的物体时，只需调节物镜和目镜的相对位置，使物镜成的实像落在目镜物方焦平面上，这就是望远镜的“调焦”．图5-3 开普勒望远镜的光路示意图由理论计算可得望远镜的放大本领为： ''t a n t a n E O OE O E O E f f f Q P f Q P M =''''=≈=αααα （5-2） 式中f o ′为物镜的焦距，f E ′为目镜的焦距，上式表明，物镜的焦距越长、目镜的焦距越短，望远镜的放大本领则越大．开普勒望远镜(f o ′＞0，(f E ′＞0)，放大本领M 为负值，系统成倒立的像；而对伽利略望远镜(f o ′＞0，(f E ′＜0)，放大本领M 为正值，系统成正立的像．因实际观察时，物体并不真正处于无穷远，像亦不成在无穷远，但式（5-2）仍近似适用．二、显微镜的构造及其放大原理显微镜和望远镜的光学系统十分相似，都是由物镜和目镜组成．显微镜的结构一般认为是由两个会聚透镜共轴组成，如图5-4所示，实物PQ 经物镜L 0成倒立实像P'Q'于目镜Le 的物方焦点Fe 的内侧，再经目镜Le 成放大的虚像P"Q"于人眼的明视距离处或无穷远处．理论计算可得显微镜的放大本领为： ''E O O E O f s f M M M ⋅∆-== (5-3)式中O M 为物镜的放大本领，M E 是目镜的放大本领，f o ′，f E ′ 为物镜和目镜的像方焦距，Δ是显微镜的光学间隔，S O ＝-25cm 为正常人眼的明视距离．由上式可知，显微镜的镜筒越长，物镜和目镜的焦距越短，放大本领就越大，通常物镜和目镜的放大本领，是标在镜头上的．图5-4 显微镜光路图用望远镜或显微镜观察物体时，一般视角均甚小，因此视角之比可用其正切之比代替，于是光学仪器的放大本领M 可近似地写成 OE O l l M ==ααtan tan 式中l 0是被测物的大小PQ ，l 是在物体所处平面上被测物的虚像的大小P"Q"． ·实验内容与步骤一、显微镜放大倍数的测定1.将标准石英尺放在显微镜载物台上夹住．2.选择适当倍率的目镜，调节聚光镜、反光镜及光阑，使目镜中观察到强弱适当而均匀的视场．3.熟悉显微镜的机械结构，学会调节使用，先用低倍物镜对石英尺进行调焦，先粗调、后微调，直至目镜视场中观察到最清晰的像，如果观察物的像不在视场中间，则可调节载物台移动手轮，将其移至视场中心进行观察．4.将目镜卸下，换上测微目镜，首先对测微目镜的目镜进行调焦，看清分划板，在调节显微镜的物镜调焦手轮，至标尺的像最清晰且无视差．5.转动测微目镜使分划板上“双线”与标准石英尺的刻度(石英尺刻度部分全长lmm ，共分100小格，每格宽O ．01mm)平行，然后将叉丝移至和显微镜视场中标准石英尺某一刻度重合，记下测微目镜的读数1x ．转动测微目镜鼓轮，使叉丝在标准石英尺上移动5格，这时叉丝与标准石英尺上另一刻度线重合，记下测微目镜的读数2x ．依此每隔5格记录一组数据，共记录10组数据．6.用逐差法处理数据，求出标尺5格对应像的大小，求其平均值，计算出物镜的放大本领．二、望远镜放大本领的测定1．将望远镜夹好，在垂直望远镜光轴方向距离目镜25cm 处放置一毫米分度的米尺A ，调节望远镜调焦手轮，把望远镜调焦到无穷远处，即望远镜能看清楚远处的物体．2.在A 尺上套上两白纸条，其间距可调，如图5-5所示．一只眼睛通过望远镜观察米尺的像B ，另一只眼睛直接看米尺A ，经过多次观察，调节眼睛使得米尺A 与望远镜中的米尺像B 重合．以B 尺为标尺，选定A 尺的上两纸带的间距为10格，记录其相当于B 尺上的格数0l ，重复3-5次，算出望远镜的放大倍数，取其平均值，并计算平均绝对偏差．3.取两纸带的间隔分别为8格和13格，重复上述步骤进行测量．图5-5 望远镜放大倍数测定原理·实验数据测量1.用测微目镜测经显微镜放大的石英标尺像刻度间隔数据表测量间隔：每隔5小格标尺像刻度读一次数序号i1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x i (mm)2.望远镜视角放大率测量数据表标记实际长度l 0 (mm)80 100 130 重复测量序号1 2 3 1 2 3 1 2 3 上缘对应镜内刻度Y u (mm)下缘对应镜内刻度Y l (mm)镜内对应长度 l =Y l -Y u (mm)望远镜放大率M = l 0/ l5 4 8 3 7 26 548372 6l 0l 标尺A 标尺B·实验注意事项1．注意不要用手摸透镜、反射镜等光学元件的光学表面，，以免在光学面上留下痕迹，使成像模糊或无法成像．2．在实验过程中，注意光学仪器要轻拿轻放，勿使仪器受到震动和磨损．3．用测微目镜测量时要注意回程误差．4．测望远镜放大本领时，两只眼睛要同时观察，同时看清A、B两尺的像，并将A、B两尺的像重合在一起时，方可读数．·历史渊源与应用前景望远镜和显微镜的发明是17世纪光学的伟大成就．显微镜的发明，使人类第一次发现了微生物和细胞生存的世界．第一架显微镜由荷铸眼镜匠詹森父子发明，后由伽利略改良而成．最初的显微镜只能放大50-200倍，到1932年德国的诺尔和鲁斯卡发明了世界第一台电子显微镜，它是利用德布罗依物质波原理制造而成的，它能放大1万倍，到20世纪90年代发展到放大率可达200万倍，由此人们发现了原子世界．1983年人们又发明了基于量子力学原理造而成的扫描隧道显微镜，开创了纳米科技的观测手段．后来人们又发明了原子力显微镜，它是根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜．可观察大分子在体内的活动变化．1608年荷兰的眼睛匠利佩希偶然地制造出了第一架望远镜，它的目镜为一凹透镜，被称为荷兰望远镜．发明望远镜的消息迅速在欧洲传开，1609年伽利略得悉这一消息后，立即动手制作，并把自制的望远镜第一个指向天空，首先发现了月亮上的山脉和火山口．伽利略设计了由两个凸透镜构成的开普勒望远镜，第一架开普勒望远镜由天文学家沙伊纳制成．1668年，牛顿（Newton，I．1642~1727）用2.5 厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，制成了反射望远镜．1672年牛顿有制造了第二架反射望远镜，全长1.2m，口径为2m，并把它献给了英国皇家学会．往后的几百年间，人们提出了反射镜的多种设计方案．1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜（Hooker telescope）投入使用，它第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃(Hubble，E．P．1889~1953)的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果．相对于折射镜，反射镜没有色差，容易制作；但它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等．随后又出现了能兼顾折射和反射两种望远镜优点的折反射式望远镜，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱．它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良．适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体．自1970年代以来，在望远镜的制造方面有了许多新技术，涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域，使望远镜的制造突破了镜面口径的局限．然而，由于地球大气对电磁波的吸收作用，地面观测具有严重的局限性．物理学在不断地发展，直到人造卫星上天，航天技术逐渐成熟，空间天文学才兴起．1990年4月24日，由美国国家航空与航天局（NASA）和欧洲空间局（ESRO）联合研制的哈勃空间望远镜（HST）的发射成功，是天文学走向空间时代的一个里程碑．空间观测与地面观测相比，有极大的优势：没有了大气层的干扰，恒星不再闪烁．分辨率比起地面的大型望远镜提高了几十倍．灵敏度的提高，使可观测的天体迅速增加．空间没有重力，仪器就不会因自重而变形．频率覆盖范围也大大地变宽，全波段天文观测成为可能，对于光学望远镜，可以接收到宽得多的波段．就哈勃空间望远镜（现已退役）而言，主望远镜是口径为2.4米的反射望远镜，还携带了广角行星照相机，暗弱天体照相机，暗弱天体光谱仪，高分辨率光谱仪，高速光度计，成象光谱仪，近红外照相机，多目标摄谱仪，高级普查摄像仪，高新巡天照相机等精密仪器，观测范围早已突破了可见光波段，向红外和紫外两端延伸．其功能之强大，在天文学的许多领域中作出了巨大的贡献，如：银河系中心、双星系统、近邻星系、宇宙早期星系、黑洞研究等等．在望远镜的庞大家族里，除了以上介绍的光学望远镜以外，还有射电望远镜（radio telescope）、红外望远镜（infrared telescope）、紫外望远镜（ultraviolet telescope）、X 射线望远镜（X-ray telescope）和γ射线望远镜（gamma ray telescope）．随着新型显微镜、望远镜的发展和应用，使人类的视野变得更深更广．·与中学物理的衔接中学物理课标对望远镜、显微镜及相关内容的要求是：1.知道显微镜、望远镜的原理．2.用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜．3.了解开普勒望远镜和伽利略望远镜的结构．4.通过望远镜原理的及调节要求的学习，可进一步掌握凸透镜呈像的特点及规律·自主学习1．显微镜和望远镜有何异同?2．显微镜和望远镜的调焦方式有何不同？为什么？3．测量标准石英尺时所获得的放大本领为什么不等于物镜的标称放大本领?4、用同一个望远镜观察不同距离的目标时，其视觉放大本领是否不同？5、在光具座上自组装的望远镜(或显微镜)，如何调节焦距以获得清晰的像？6.已知什么量？哪个是待测量？如何控制变量？按要求处理实验数据，完成实验报告．·实验探究与设计尝试在光具座上设计并组装望远镜或显微镜，写出实验方案，并完成实验．。
显微镜放大倍数方法
显微镜放大倍数方法
1. 光学显微镜放大倍数的计算方法：
光学显微镜的放大倍数主要由目镜和物镜的放大倍数决定。
显微镜的总放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数
例如，如果目镜的放大倍数为10倍，物镜的放大倍数为40倍，那么显微镜的总放大倍数为400倍。
2. 电子显微镜放大倍数的计算方法：
电子显微镜使用的是电子束，使用倍率的概念来表示放大倍数。
电子显微镜的倍率分为两种，分别是透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
透射电子显微镜的倍率=物镜放大倍数×透镜放大倍数×屏幕放大倍数
扫描电子显微镜的倍率=电子汇聚器放大倍数×扫描线圈放大倍数×显像管放大倍数
注意：每种显微镜的放大倍数计算方法可能有所不同，以上只是一些常见显微镜
的计算方法。
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显微镜的放大倍数及选择方法
显微镜包括两组透镜——物镜和目镜。
显微镜的的放大倍数主要通过物镜来保证，物镜的最高放大倍数可达100倍，目镜的放大倍数可达25倍。
物镜的放大倍数可由下式得出：
M物=L/F1
式中：L——显微镜的光学筒长度（即物镜后焦点与目镜前焦点的距离）；
F1——物镜焦距。
而A′B′再经目镜放大后的放大倍数则可由以下公式计算：
M目=D/F2
式中：D——人眼明视距离（250mm）；
F2——目镜焦距。
显微镜的总放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：
M总=M物×M目=250L/F1*F2
在使用中如选用另一台显微镜的物镜时，其机械镜筒长度必须相同，这时倍数才
有效。
否则，显微镜的放大倍数应予以修正，应为：
M=M物×M目×C
式中：C——为修正系数。
修正系数可用物镜测微尺和目镜测微尺度量出来。
放大倍数用符号“×”表示，例如物镜的放大倍数为25×，目镜的放大倍数为10×，则显微镜的放大倍数为25×10=250×。
放大倍数均分别标注在物镜与目镜的镜筒上。
在使用显微镜观察物体时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。
以
细节部分观察得清晰为准，盲目追求过高的放大倍数，会带来许多缺陷。
因为放大倍
数与透镜的焦距有关，放大倍数越大，焦距必须越小，同时所看到物体的区域也越小。
需要注意的是有效放大倍数问题。
物镜的数值孔径决定了显微镜有效放大倍数。
有效放大倍数，就是人眼能够分辨的“人眼鉴别率”d′与物镜的鉴别率d间的比值，即不使人眼看到假像的最小放大倍数：
M=d′/d=2d′NA/λ
人眼鉴别率d′一般在0.15~0.30mm之间，若分别用d′=0.15mm和d′=0.30m m 代入上式：
Mmin=2?0.15（NA）/5500?10-7=500（NA）
Mmax=2?0.30（NA）/5500?10-7=1000（NA）
Mmin~Mmax之间的放大倍数范围就是显微镜的有效放大倍数。
对于显微镜相时的有效放大倍数的估算，则应将人眼的分辨能力d′用底片的分辨能力d〞代替。
一般底片的分辨能力d〞约为0.030mm左右，所以照相时的有效放大倍数M′为：
M′= d〞/d=2d〞(NA)/λ=2×0.030(NA) /5500×10-7=120（NA）
如果考虑到由底片印出相片，人眼观察相片时的分辨能力为0.15mm，则M′应改为M〞：
M〞=2*0.15(N*A)/5500?10-7=500(NA)
所以照相时的有效放大倍数在M′~M〞之间，它比观察时的有效放大倍数小。
这就是说，如果用45×/0.63的物镜照相，那么它的最大有效放大倍数为500×0.63=300倍左右，所选用的照相目镜应为300/45=6~7倍，放大倍数应在300倍以下。
这比观察的最大有效放大倍数（630倍）要小。
理论上显微镜的最大放大倍数可以达到两千多倍，但是目前不仅由于受分辨率的限制，并且还由于制造工艺水平的限制，最好的显微镜的最高有效放大倍数，只能达到一千倍左右。
因此有时说一架显微镜可以放大两千倍，这只不过是能够“放大”而已，并不能说明它的清晰程度增大，也许只看见一个放大的模糊形象。
显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
显微镜的放大倍数为目镜倍数乘物镜倍数，如目镜为10倍，物镜为40倍，则放大倍数为40×10倍(放大400倍)。
光学显微镜的极限放大是2000倍，可分辨相距
1^10(-5)厘米的两点。
2000倍时属于无效放大，不能增加分辨率超过分辨极限。