显微镜结构及其原理
《显微镜》ppt课件
暗 视 野 照 明 方 式
六、紫外光显微镜
使用紫外光源可以明显提高显微镜的分辨率，对于 生物样品使用紫外光照明还具有独特的效果。生物 细胞中的原生质对可见光几乎是不吸收的，而蛋白 质和核酸等生物大分子对紫外光具有特殊的吸收作 用。因此，可以使用紫外光显微镜（ultraviolet microscope）研究单个细胞的组成与变化情况。
相衬显微镜比普通光学显微镜多了2个部件：
在聚光器上增加一个环形光阑； 在物镜后焦面增加一个相板，相板上有一个环形区，通过
环形区的光比从其它区域透过的光超前或滞后1/4λ，这样 就使通过标本不同区域光波的相位差转变为振幅差。
相衬显微镜照明原理
光通过标本致密区时发生衍射，产生偏折光，相位 和未受影响的直射光相比被推迟了1/4λ。只有未发 生偏折的的直射光可通过相位板的环形区，其它的 偏折光在物镜的后焦面上产生了一个与通过相位板 的环形区的光不同的1/4λ的光程差。两组光在平面 上成像。
如果离光轴越远处放大率越大，则像的外部线段将比中间 线段长，结果形成了枕形畸变，这种畸变称为正畸变。
反之则形成边缘放大率小而近轴放大率大的桶形畸变，称 为负畸变 。
(二)、 色 差
色差(chromatic aberration )是一种由白光或复色光经透镜成像 时，会因各种色光存在着光程差而造成颜色不同、位置不重 合、大小不一致的不同成像效果，从而造成像和物的较大失 真。
如相板的环形区使直射光超前1/4λ，加上开始直射 光超前的1/4λ，直射光共超前1/2 λ，直射光和偏折 光叠加形成的合成波振幅减少，产生暗反差。
如相板的环形区使直射光滞后1/4λ，加上开始直射 光超前的1/4λ，两者相抵直射光不发生变化，直射 光和偏折光无相位变化，形成的合成波振幅增加， 产生明反差。
显微镜_百度百科
首页 自然 文化 地理 历史 生活 社会 艺术 人物 经济 科学 体育 红楼梦
欧冠 核心用户
显微镜
科技名词定义
中文名称：
显微镜 英文名称：
microscope 定义：
■仪器简介显微镜是人类各个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。
显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。
最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者可能是一个叫做札恰里亚斯·詹森的荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。
后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人安东尼·凡·列文虎克（1632年-1723年），他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。
（4）检验金相表面的晶粒状况。
（5）检验工件加工表面的情况。
（6）检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。
偏光显微镜 偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜。
Kepler(克卜勒)：提议复合式显微镜的制作方式。
1665年
Hooke(胡克)：「细胞」名词的由来便由虎克利用复合式显微镜观察植物的木栓组织上的微小气孔而得来的。
简述金相显微镜的主要结构和光学原理
简述金相显微镜的主要结构和光学原理
简述金相显微镜的主要结构和光学原理
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它是利用金属反射镜和普通反射镜的组合，利用金属反射镜反射原理，把光束聚焦到物镜底部的普通反射镜上，使得观察者可以清楚地观察到微细物质的结构和形象。
金相显微镜的结构主要由三部分组成：物镜、金属反射镜和普通反射镜。
1. 物镜：物镜的作用是把光线折射成一束射线。
物镜的光学系统分为一个物镜组和一个调节系统：物镜组由两个物镜由四个螺纹连接，调节系统由四个螺纹连接的滑动调节装置和改变物镜之间距离的旋转调节装置组成。
2. 金属反射镜：它的作用是将物镜折射成的光束照射到普通反射镜上，使得光束聚焦到普通反射镜底部。
金属反射镜由两部分组成：一个金属镜片，一个普通镜片。
金属镜片是由调整角度的铝箔组成，它通过反射现象把光线反射到普通镜片上，然后再把光线反射到普通反射镜上，使得光线聚焦到反射镜底部。
3. 普通反射镜：它的作用是把金属反射镜反射的光束聚焦到反射镜底部，它是一个椭圆形的镜片，椭圆形的形状是为了使得光线能够聚焦到反射镜的底部，以此达到观察微细物质的目的。
金相显微镜的光学原理：当物镜把光线折射成一束射线时，这束光线会先反射到金属反射镜上，金属反射镜会把光线反射到普通镜片上，然后再把光线反射到普通反射镜上，最后普通反射镜会把光线聚
焦到反射镜的底部，使得观察者可以清楚地看到微细物质的结构和形象。
显微镜结构及其原理
-x2′
-w’
y
25cm
x1′
显微镜光学系统的性能得到充分的利用; 没有赝像;
01
线度正好等于显微镜分辨极限的物体放大后对眼睛的视角为2′~4′ 物镜有四种，即－4×、－10×、－40×和－100× 目镜有三种，即5×，10×和15×
02
2、有效视角放大率－显微镜放大本领
3、显微镜成像特点－显微镜放大本领
六、显微镜的物镜－显微镜
物镜参数: 显微物镜中通常给出四个参数，即bo/NA，及机械筒长/允许盖 波片最大厚度。
消色差物镜的结构: (校正了轴上物点的色差和球差 )
低倍物镜(3×~6×)
中倍物镜(6×~10×) 里斯特(Leister)
浸没物镜 (90×~100×)
例题－显微镜
例题3、一台显微镜有4个物镜，其垂轴放大率 b 分别为-1×、-2.5×、-3×和-5×，以适应不同需要，但物面和像面之间的距离对不同物镜都要求为常数200mm，试求4个物镜的焦距f′和物距l (假设物方主面和象方主面重合)。
10-4
A
10-5
B
作业－显微镜
光学筒长：目镜和物镜之间的光学间隔D。
二、光束限制－显微镜
孔径光阑：因物镜而异。 单组低倍物镜，其镜框即为孔径光阑； 多组透镜构成的复杂物镜，或者以最后一组透镜框作为孔径光阑，或者在物镜的像方焦平面上或附近设置专门的孔径光阑。 视场光阑：通常设置在物镜的像平面上。 入窗和入瞳重合，可以保证消除渐晕。 视场光阑的大小等于物面的视场可见范围与物镜的垂轴放大率的乘积。
眼睛
xa
y
-y1′
-y′
Fo
Fo′
物镜
Fe
Fe′
中考：显微镜和望远镜的结构和原理.doc
中考：显微镜和望远镜的结构和原理网络图片-显微镜一.显微镜的结构和原理显微镜的主要结构有：目镜、物镜、载物片、反光镜等；物镜、目镜是两个焦距不同的凸透镜，物镜成倒立、放大的实像，目镜正立、放大的虚像；反光镜有两个反射面，一个是平面镜，在光线较强时用；一个是凹面镜，在光线较弱时用，它们都是为了反射一部分光透过载物片增大物体的亮度，载物片上装载被观察的物体。
显微镜的原理：先通过物镜使物体成一放大的实像，然后再用目镜把这个实像放大，就能看清微小的物体了。
二.望远镜的结构和原理望远镜的主要结构：由目镜和物镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近形成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，把像进行放大，望远镜的物镜直径较大，可以会聚更多的光，使形成的像格外明亮。
望远镜的原理：利用凸透镜使远处的物体成一缩小的实像，这个实像再经过一凸透镜放大，就能看清远处的物体了。
网络图片-望远镜结构图三.视角同一物体，远小近大，原因是受视角的影响。
一个物体能否被看清，跟物体在视网膜上成像的大小有关，视网膜上的像越大，受到刺激的感光细胞越多，眼对物体的细微部分分辨得就越清楚，物体在视网膜上成像，小到只落在一个感光细胞上，眼睛就觉得这个物体只是一个点；视网膜上成像的大小决定于被视物体对眼的光心所张的角，即从物体两端向眼的光心所引的两条直线间夹的角，这个角就是视角。
视角的大小决定物体的大小和物体到眼睛的距离，物体越大或离眼睛越近，视角就越大；物体在视网膜上所成的像也越大，人感觉物体越大；说明同一物体的视角大小随距离而变化。
例如：汽车在眼前时，感觉体积很大，是因为视角大；汽车跑远时，感觉体积变小了，是因为视角变小了。
照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、显微镜、望远镜等都是科学研究出来的神奇的“眼睛”。
我们学习过程中要将每个仪器的成像特点及规律、结构、工作原理区分清楚，不要混淆，以免造成丢分现象。
历年中考真题例1.显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个——透镜，人眼通过显微镜观察微小物体时，看到的是放大的——像分析：显微镜主要由两组透镜组成，离眼睛近的凸透镜叫目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫物镜，先通过物镜使物体成一放大的实像，然后再用目镜把这个实像放大，就能看清微小的物体了。
显微镜的构造图
的形貌信息
功能
• 微电子技术：用于微器件的表面形貌检测和分析
03
显微镜的成像技术与发展
光学显微镜的成像技术
传统成像技术
• 利用透镜对光进行聚焦和放大
• 通过调整目镜和物镜来改变放大倍数和成像清晰度
成像技术
• 光学显微成像技术：利用光学原理对样品进行成像
• 荧光显微成像技术：利用荧光标记和荧光显微镜对样品进行成像
• 生物科学：观察细胞、细菌、病毒等微小生物结构
• 光的波长和透镜的折射率决定了显微镜的分辨率
• 材料科学：研究材料的微观结构和性能
• 医学领域：观察组织、细胞、病毒等微小结构
02
显微镜的分类与比较
光学显微镜的类型与特点
类型
• 简易显微镜：结构简单，放大倍数较低
• 显微镜：放大倍数较高，功能丰富
CREATE TOGETHER
DOCS SMART CREATE
显微镜构造图解析与应用
DOCS
01
显微镜的基本构造与原理
光学显微镜的组成部件及其功能
01
02
03
04
05
镜筒
•目镜
位于镜筒上方的透
镜
物镜
调焦装置
• 容纳光学组件的圆
• 用于放大观察物体
的图像
载玻片和盖玻
片
• 用于放置样品的平
品之间的距离
• 材料科学：研究材料的微观结构和性能
• 医学领域：观察组织、细胞、病毒等微小结构及其功能
04
显微镜在科研与工业领域的应用
显微镜在生物科学领域的应用
01
观察细胞结构
• 利用显微镜观察细胞的形态、结构和功能
• 研究细胞内的生物大分子和细胞器
显微镜的原理及显微镜的结构与性能
显微镜的放大 倍数取决于物 镜和目镜的组 合，物镜将物 体放大一次， 目镜再将这个 放大的像放大
一次。
显微镜的放大倍数
显微镜的放大倍 数是指通过显微 镜观察物体时， 物体被放大的倍 数。
显微镜的放大倍 数取决于物镜和 目镜的放大倍数。
显微镜的放大倍 数通常在100倍 至1000倍之间。
显微镜的放大倍 数越高，观察到 的细节越清晰， 但同时图像的畸 变也越大。
电子显微镜的性能指标
分辨率：电子显微 镜的分辨率比光学 显微镜高，能够观 察更细微的结构。
放大倍数：电子显 微镜的放大倍数较 高，能够观察更大 范围的样品。
样品制备：电子显 微镜的样品制备较 为简单，可以通过 金属镀膜等方法提 高观察效果。
图像质量：电子显 微镜的图像质量较 高，能够提供更清 晰、更真实的样品 图像。
显微镜的优缺点
优点：高分辨率，能 够观察微小物体或结 构；能够观察活细胞 和动态过程；能够进 行定量测量和分析。
缺点：操作复杂，需 要专业培训；价格昂 贵，维护成本高；需 要样品制备，且对样 品有一定的破坏性。
显微镜的应用领域
生物学：观察细胞、组织、微生物等 医学：诊断疾病、研究病理等 农业：检测种子、土壤、病虫害等 工业：检测产品、材料、表面等
03 显微镜的结构
光学显微镜的结构
物镜：将物体放大，形成倒立的实像 目镜：将物镜所成的像放大，形成正立的虚像 载物台：放置被观察物体，可调节焦距 调焦螺旋：调节物镜与被观察物体之间的距离
电子显微镜的结构
聚光镜：将电子束汇聚并调 整焦距，形成光束传递给样 品
电子源：产生电子束的部件， 提供电子显微镜成像所需的 光源
显微镜的放大倍数 等于物镜和目镜放 大倍数的乘积
光学显微镜的结构和原理
光学显微镜的结构和原理光学显微镜是一种用来观察微小物体的工具。
它的发明使得人类能够更加深入地研究物质的本质和结构，也为科学研究和技术发展提供了有力的支持。
本文将阐述光学显微镜的结构和原理，让读者更好地了解这一令人着迷的仪器。
一、光学显微镜的结构光学显微镜由多个部件组成，每个部件都有其特定的功能。
下面是主要的部件及其功能：1. 目镜目镜是显微镜的一个重要组成部分，它负责放大显微物体的图像。
通常，目镜包含一个透镜，使得物体的图像经过透镜后放大。
2. 物镜物镜是放置在显微镜下方的另一个透镜，它的功能是与目镜共同完成显微物体的放大。
物镜的放大倍数比目镜高，通常达到10 - 100倍。
3. 反光镜反光镜是一个小而平坦的镜片，它位于显微镜底部，与物镜垂直。
反光镜的作用是将光线引导到物镜中央，使得物镜能够捕捉到物体的图像。
4. 台柱台柱是显微镜的一个支撑结构，在其上部分设有透镜和光源。
同时，台柱将底座与光学系统固定在一起，使得显微镜的结构更加牢固。
5. 旋转齿轮旋转齿轮是显微镜的一个操作部件，它可以旋转物镜和目镜。
通过此部件的旋转，可以调整显微物体的放大倍数。
6. 其他组件此外，光学显微镜内还包含其他组件，例如：光源、滑轨、焦点调节手轮、防抖装置等。
二、光学显微镜的原理光学显微镜的原理是利用透镜使光线发生折射，从而改变入射光的方向和强度。
在光路中，光线首先经过光源，并透过凸透镜聚焦到物镜上，物镜再使得经过物体的光线被放大，反射到镜底下的反光镜上。
反光镜再将光线引导到目镜中央，光线在目镜中再次折射，形成最终的视网膜像，使得人眼能够观察到放大的显微图像。
总的来说，光学显微镜的原理可以分为如下几个方面：1. 折射原理光线在透镜中折射，使得其弯曲和聚焦，从而形成放大的显微图像。
2. 放大倍数物镜和目镜分别放大显微物体的图像。
物镜的放大倍数比目镜高，从而使得显微图像得以更好的放大。
3. 焦距调节通过精细调整目镜的焦距和物镜的距离，可以获得更加清晰的显微图像。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
fo'
fe'
2、有效视角放大率－望远镜放大本领
使用望远镜要求:
(1)、望远镜光学系统的性能得到充分的利用; (2)、没有赝像;
视角放大率的要求:
望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被 眼睛分辨。
0 1'
60 D / 140 ~ D / 2.3
实际望远镜的视角放大率为上式的1.5~2倍
例题－望远镜 例题1、有一架开普勒望远镜．目镜焦距为
100mm，出瞳直径D'＝4mm，求当望远镜 视角放大率分别为10×和20×时，物镜和 目镜之间的距离各为多少?假定入瞳为物镜 框，物镜通光口径各为多大?(忽略透镜厚度)
例题－望远镜
例题2、有一架开普勒望远镜，视角放大率
为6×，物方视场角为8度，出瞳直径D'＝ 5mm，物镜和目镜之间距离L＝140mm．假 定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求： (1) 物镜焦距和目镜焦距；(2) 物镜口径；(3) 视场光阑的直径；(4) 出瞳的位置。
五、聚光本领－望远镜
设望远镜光学系统的基本 出瞳D' 亮度为L0,则像面的照度为:
Hi L0n' sin U '
2 2
U'
(F') A'
2
(D / fo ' ) H i L0 2 2 (1 - o / p )
-xa'
x o'
H i ~ 1 / FNum
2
六、望远镜的物镜－望远镜
作业－望远镜
1、10－7 2、10－8
F’
Cassegrain系统 主镜:抛物面;次镜:双曲面
F1' (F2)
F'
F1'
F’
Gregory系统 主镜:抛物面;次镜:椭球面
折反射式物镜－望远镜的物镜
在反射式结构中增加透射元件来校正像差
C
F'
施密特系统 反射镜:球面镜+校正板
曼金系统 反射镜:球面镜+紧贴弯月透镜
F'
C
F'
马克苏托夫系统 反射镜:球面镜+分离弯月透镜
可设置视场光阑，消渐晕 可设置分划板,测量物体大小 系统成倒像 2、Galileo望远镜结构
目镜由负透镜构成,镜 筒内不存在实像。
Fo
Fe' F (F ') e o
系统结构紧凑，筒长短,成正立像 不可设置分划板,测量物体大小 存在渐晕
二、光束限制－望远镜
物镜 Fo 目镜 Fe(Fo‘) Fe’
角分辨极限 : 0 1.22 / D
FNum称为物镜的F数, D/fo'称为相对孔径。
1、视角放大率－望远镜放大本领
tan w ' tan w fo ' fe Fe(Fo') Fe'
fo'
物镜 D/2
fe'
目镜
Fo
Fe(Fo')
Fe'
D'/2
§10.4 望远镜结构及其原理
一、基本结构 二、光束限制 三、分辨本领 四、放大本领 1、视角放大率 2、有效视角放大率 五、聚光本领 六、望远镜的物镜
一、基本结构－望远镜
1、Kepler望远镜结构
物镜和目镜均由正透镜 构成,镜筒内存在实像。
Fo 物镜 目镜 Fe(Fo') Fe’ xa 物镜 目镜 眼 睛 眼 睛
-w
孔径光阑
fo’
视场光阑
以Kepler望远镜为例
孔径光阑：物镜框。 视场光阑：通常设置在物镜的像平面上。
视场光阑的大小等于物方视场角与物镜焦距 的乘积。
三、分辨本领－望远镜
1、分辨极限
出瞳D’
望远镜物镜像面上刚好能 够分辨的两点的最小距离。
s' q0
-xa'
A' (F')
s'
2、表示
s ' 1.22f o ' / D 1.22FNum
物镜参数:
相对孔径和焦距。
物镜的结构: 折射式/反射式和折反射式。 折射式 以透镜为主要构成元件.
双胶合物镜 同时校正轴上球差和色差. 双分离物镜 同时校正轴上球差和色差.
反射式物镜－望远镜的物镜
无色差,易于制成大孔径结构.轴外像差难校正
F1'
以反射面为主要构成元件.
Newton系统 主镜:抛物面;次镜:平面镜