大师作文网求显微镜的工作原理及具体结构（包括各种镜片）
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/19 03:00:19
求显微镜的工作原理及具体结构（包括各种镜片）
显微镜之介绍
光学显微镜是为了使肉眼看不清楚的标本影像,人们设想经过一种装置,使肉眼能够观察到该标本组织形态和其间的结构.这种设想的装置就被后人创造问世了.当前广泛应用在各种微小物体的观察、测定、分析、分类、鉴定等.在波长范围上也不限於可见光波段(4000~7000 )而且(＞2000 )到红外(1~2u)以及用眼睛观察、显微、摄影和一般辐射检测器放大.
显微镜的分类是根据照明方法,有透射型与反射(落射)型二种.透射型显微镜是应用透射照明通过透明物体的打光方法.反射型显微镜是以物镜上方打光到(落射照明)不透明的物体上.另一种分类方法,系根据观察方法的差异,分为明视野显微镜、暗视野显微镜、相位差显微镜、偏光显微镜、干涉相位差显微镜、萤光显微镜等.每种显微镜一般又各有透射型和反射型二种.在这些显微镜中,特别是明视野显微镜是构成所有显微镜中组成最基本的基础.通过这种显微镜观察的物体,穿过透过(吸收)率、反射率,因场所不同而各不相同,这种物体被称为随照明光强度(振幅)变化振幅物体,无色透明物体只有在照明相位改变时,才能被肉眼观察到,由於明视野显微镜不能改变相位,所以对透明不染色标本不能被观察到.
倍率、数值孔径与视场数
显微镜的综合倍率是物镜倍率G1与目镜倍率G2的乘积,G＝G1×G2.G1是1~100倍,G2是5~20的范围.
数值孔径(Numerical Aperture)N.A.是决定物镜的分辨率、焦深、图像亮度的基本数据,如图所示,当物镜焦点对好后,物镜前透镜最边缘处的倾斜光线与显微镜光轴所交角成α,此即该物镜的半孔径角设标本数据空间的折射率为n,则N.A.＝n×sinα.
n通常在空气中为1,在物镜与标本间浸入水、甘油、油脂时,该标本折射率,即随浸液不同而异.这种物镜称为浸液系物镜；如是空气时,称为乾燥系物镜.图1左半部分表示浸液系,右半部分表示乾燥系的情况.
在显微镜上,限制视野的装置是视野光圈.以物镜侧观看这种视野光圈时的直径以mm单位表示的值称为视野数.实际视野＝视野.
实际视野＝视野数／物镜倍率
例如,视野数为20,则10×物镜就观看2mm视野范围.应用聚光镜时,根据可变的视野光圈,再决定选用聚光镜的N.A.值,其值是取决於可变聚光镜孔径光圈来确定.
暗视野显微镜
暗视野显微镜由於不将透明光射入直接观察系统,无物体时,视野暗黑,不可能观察到任何物体,当有物体时,以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见.在暗视野观察物体,照明光大部分被折回,由於物体(标本)所在的位置结构,厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的变化.
相位差显微镜
相位差显微镜的结构：
相位差显微镜,是应用相位差法的显微镜.因此,比通常的显微镜要增加下列附件：
(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜,相位差物镜.
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜,相位差聚光镜.
(3) 单色滤光镜-(绿).
各种元件的性能说明如下：
(1) 相位板使直接光的相位移动 90°,并且吸收减弱光的强度,在物镜后焦平面的适当位置装置相位板,相位板必须确保亮度,为使衍射光的影响少一些,相位板做成环形状.相位板,相位膜及吸收膜加工成图5形状.
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率,而有大小不同,可用转盘器更换.
(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜.通常是用单色滤光镜入观察.相位板用特定的波长,移动90°看直接光的相位.当需要特定波长时,必须选择适当的滤光镜,滤光镜插入后对比度就提高.此外,相位环形缝的中心,必须调整到正确方位后方能操作,对中望远镜就是起这个作用部件.
使用时的注意事项
使用时,最重要的注意事项为下列三点：
(1)执行正确的操作方法.
(2)根据标本的要求,选择合适的相位差物镜.
(3)用其他观察方法作比较,对标本作出正确的判断.
1.正确操作的最重要事项必须正确地调整好相位环的中心.若用图6中的几种形状的容器,是不能正确地调到中心位置的.因而作为相位差观察用是不合适的.
对相位差像的判断和明视野象的判断是不相同的.要注意相差法所持有的特点和不足点,相位差物镜的选择方法同上.要与其他的观察法作比较,以及正确地制作标本的方法,这些都是使用时必要的综合注意事项.
萤光显微镜
在萤光显微镜上,必须在标本的照明光中,选择出特定波长的激发光,以产生萤光,然后必须在激发光和萤光混合的光线中,单把萤光分离出来以供观察.因此,在选择特定波长中,滤光镜系统,成为极其重要的角色.
萤光显微镜原理：
(A) 光源：光源幅射出各种波长的光(以紫外至红外).
(B) 激励滤光源：透过能使标本产生萤光的特定波长的光,同时阻挡对激发萤光无用的光.
(C) 萤光标本：一般用萤光色素染色.
(D) 阻挡滤光镜：阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射萤光,在萤光中也有部分波长被选择透过.
光学显微镜是为了使肉眼看不清楚的标本影像,人们设想经过一种装置,使肉眼能够观察到该标本组织形态和其间的结构.这种设想的装置就被后人创造问世了.当前广泛应用在各种微小物体的观察、测定、分析、分类、鉴定等.在波长范围上也不限於可见光波段(4000~7000 )而且(＞2000 )到红外(1~2u)以及用眼睛观察、显微、摄影和一般辐射检测器放大.
显微镜的分类是根据照明方法,有透射型与反射(落射)型二种.透射型显微镜是应用透射照明通过透明物体的打光方法.反射型显微镜是以物镜上方打光到(落射照明)不透明的物体上.另一种分类方法,系根据观察方法的差异,分为明视野显微镜、暗视野显微镜、相位差显微镜、偏光显微镜、干涉相位差显微镜、萤光显微镜等.每种显微镜一般又各有透射型和反射型二种.在这些显微镜中,特别是明视野显微镜是构成所有显微镜中组成最基本的基础.通过这种显微镜观察的物体,穿过透过(吸收)率、反射率,因场所不同而各不相同,这种物体被称为随照明光强度(振幅)变化振幅物体,无色透明物体只有在照明相位改变时,才能被肉眼观察到,由於明视野显微镜不能改变相位,所以对透明不染色标本不能被观察到.
倍率、数值孔径与视场数
显微镜的综合倍率是物镜倍率G1与目镜倍率G2的乘积,G＝G1×G2.G1是1~100倍,G2是5~20的范围.
数值孔径(Numerical Aperture)N.A.是决定物镜的分辨率、焦深、图像亮度的基本数据,如图所示,当物镜焦点对好后,物镜前透镜最边缘处的倾斜光线与显微镜光轴所交角成α,此即该物镜的半孔径角设标本数据空间的折射率为n,则N.A.＝n×sinα.
n通常在空气中为1,在物镜与标本间浸入水、甘油、油脂时,该标本折射率,即随浸液不同而异.这种物镜称为浸液系物镜；如是空气时,称为乾燥系物镜.图1左半部分表示浸液系,右半部分表示乾燥系的情况.
在显微镜上,限制视野的装置是视野光圈.以物镜侧观看这种视野光圈时的直径以mm单位表示的值称为视野数.实际视野＝视野.
实际视野＝视野数／物镜倍率
例如,视野数为20,则10×物镜就观看2mm视野范围.应用聚光镜时,根据可变的视野光圈,再决定选用聚光镜的N.A.值,其值是取决於可变聚光镜孔径光圈来确定.
暗视野显微镜
暗视野显微镜由於不将透明光射入直接观察系统,无物体时,视野暗黑,不可能观察到任何物体,当有物体时,以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见.在暗视野观察物体,照明光大部分被折回,由於物体(标本)所在的位置结构,厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的变化.
相位差显微镜
相位差显微镜的结构：
相位差显微镜,是应用相位差法的显微镜.因此,比通常的显微镜要增加下列附件：
(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜,相位差物镜.
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜,相位差聚光镜.
(3) 单色滤光镜-(绿).
各种元件的性能说明如下：
(1) 相位板使直接光的相位移动 90°,并且吸收减弱光的强度,在物镜后焦平面的适当位置装置相位板,相位板必须确保亮度,为使衍射光的影响少一些,相位板做成环形状.相位板,相位膜及吸收膜加工成图5形状.
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率,而有大小不同,可用转盘器更换.
(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜.通常是用单色滤光镜入观察.相位板用特定的波长,移动90°看直接光的相位.当需要特定波长时,必须选择适当的滤光镜,滤光镜插入后对比度就提高.此外,相位环形缝的中心,必须调整到正确方位后方能操作,对中望远镜就是起这个作用部件.
使用时的注意事项
使用时,最重要的注意事项为下列三点：
(1)执行正确的操作方法.
(2)根据标本的要求,选择合适的相位差物镜.
(3)用其他观察方法作比较,对标本作出正确的判断.
1.正确操作的最重要事项必须正确地调整好相位环的中心.若用图6中的几种形状的容器,是不能正确地调到中心位置的.因而作为相位差观察用是不合适的.
对相位差像的判断和明视野象的判断是不相同的.要注意相差法所持有的特点和不足点,相位差物镜的选择方法同上.要与其他的观察法作比较,以及正确地制作标本的方法,这些都是使用时必要的综合注意事项.
萤光显微镜
在萤光显微镜上,必须在标本的照明光中,选择出特定波长的激发光,以产生萤光,然后必须在激发光和萤光混合的光线中,单把萤光分离出来以供观察.因此,在选择特定波长中,滤光镜系统,成为极其重要的角色.
萤光显微镜原理：
(A) 光源：光源幅射出各种波长的光(以紫外至红外).
(B) 激励滤光源：透过能使标本产生萤光的特定波长的光,同时阻挡对激发萤光无用的光.
(C) 萤光标本：一般用萤光色素染色.
(D) 阻挡滤光镜：阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射萤光,在萤光中也有部分波长被选择透过.