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光学显微镜的结构


光学显微镜是一种既古老又年轻的科学工具,从诞生至今,已有三百年的历史。光学显微镜的用途十分广泛,例如在生物学、化学、物理学、天文学等科研工作中都是离不开光学显微镜。

光学显微镜的机械部分

  1、镜筒:

  镜筒是安装在光学显微镜Z上方或镜臂前方的圆筒状结构,其上端装有目镜,下端与物镜转换器相连。根据镜筒的数目,光学显微镜可分为单筒式或双筒式两类。单筒光学显微镜又分为直立式和倾斜式两种。而双筒式光学显微镜的镜筒均为倾斜的。镜筒直立式光学显微镜的目镜与物镜的中心线互成45度角,在其镜筒中装有能使光线折转45度的棱镜。

  2、物镜转换器:

  物镜转换器又称物镜转换盘。是安装在镜筒下方的一圆盘状构造,可以按顺时针或反时针方向自由旋转。其上均匀分布有34个圆孔,用以装载不同放大倍数的物镜。转动物镜转换盘可使不同的物镜到达工作位置(即与光路合轴)。使用时注意凭手感使所需物镜准确到位。

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  3、镜臂:

  镜臂是支持镜筒和镜台的弯曲状构造,是取用光学显微镜时握拿的部位。镜筒直立式光学显微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度,否则光学显微镜由于重心偏移容易翻倒。在使用临时装片时,千万不要倾斜镜臂,以免液体或染液流出,污染光学显微镜。

  4、调焦器:

  调焦器也称调焦螺旋,为调节焦距的装置,位于镜臂的上端(镜筒直立式光学显微镜)或下端(镜筒倾斜式光学显微镜),分粗调螺旋(大螺旋)和细调螺旋(小螺旋)两种。粗调螺旋可使镜筒或载物台以较快速度或较大幅度的升降,能迅速调节好焦距使物像呈现在视野中,适于低倍镜观察时的调焦。而细调螺旋只能使镜筒或载物台缓慢或较小幅度的升降(升或降的距离不易被肉眼观察到),适用于高倍镜和油镜的聚焦或观察标本的不同层次,一般在粗调螺旋调焦的基础上再使用细调焦螺旋,精细调节焦距。

  有些类型的光学显微镜,粗调螺旋和细调螺旋重合在一起,安装在镜柱的两侧。左右侧粗调螺旋的内侧有一窄环,称为粗调松紧调节轮,其功能是调节粗调螺旋的松紧度(向外转偏松,向内转偏紧)。另外,在左侧粗调螺旋的内侧有一粗调限位环凸柄,当用粗调螺旋调准焦距后向上推紧该柄,可使粗调螺旋限位,此时镜台不能继续上升但细调旋仍可调节。

  5、载物台:

  载物台也称镜台,是位于物镜转换器下方的方形平台,是放置被观察的玻片标本的地方。平台的中央有一圆孔,称为通光孔,来自下方光线经此孔照射到标本上。

  在载物台上通常装有标本移动器(也称标本推进器),移动器上安装的弹簧夹可用于固定玻片标本,另外,转动与移动器相连的两个螺旋可使玻片标本前后左右地移动,这样寻找物像时较为方便。

  6、镜柱:

  镜柱是镜臂与镜座相连的短柱。

  7、镜座:

  镜座位于光学显微镜Z底部的构造,为整个显微镜的基座,用于支持和稳定镜体。有的光学显微镜在镜座内装有照明光源等构造。

光学显微镜的光学系统部分

  光学显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜和照明装置(反光镜、聚光器和光圈等)

  1、目镜:

  目镜又称接目镜,安装在镜筒的上端,起着将物镜所放大的物像进一步放大的作用。每个目镜一般由两个透镜组成,在上下两透镜(即接目透镜和会聚透镜)之间安装有能决定视野大小的金属光阑——视场光阑,此光阑的位置即是物镜所放大实像的位置,故可将一小段头发粘附在光阑上作为指针,用以指示视野中的某一部分供他人观察。另外,还可在光阑的上面安装目镜测微尺。光学显微镜通常配置23个不同放大倍率的目镜,常见的有5x10x15x(表示放大倍数)的目镜,可根据不同的需要选择使用,Z常使用的是10x目镜。

  2、物镜:

  物镜也称接物镜,安装在物镜转换器上。光学显微镜一般有多个不同放大倍率的物镜,每个物镜由数片凸透镜和凹透镜组合而成,是光学显微镜Z主要的光学部件,决定着光学显微镜分辨力的高低。常用物镜的放大倍数有10x40x100x等几种。一般将8x10x的物镜称为低倍镜(而将5x以下的叫做放大镜);40x45x的称为高倍镜;90x100x的称为油镜(这种镜头在使用时需浸在镜油中)

  光学显微镜物镜上通常都刻有能反映其主要性能的参数,主要有放大倍数和数值孔径(10/0.2540/0.65100/1.25),该物镜所要求的镜筒长度和标本上的盖玻片厚度(160/0.17,单位mm)等,另外,在油镜上还常标有“油”或“Oil”的字样。

  油镜在使用时需要用香柏油或石蜡油作为介质,这是因为油镜的透镜和镜孔较小,而光线要通过载玻片和空气才能进入物镜中,玻璃与空气的折光率不同,使部分光线产生折射而损失掉,导致进入光学显微镜的光线减少,而使视野暗淡,物像不清。在玻片标本和油镜之间填充折射率与玻璃近似的香柏油或石蜡油时(玻璃、香柏油和石蜡油的折射率分别为1.521.511.46,空气为1),可减少光线的折射,增加视野亮度,提高分辨率。物镜分辨力的大小取决于物镜的数值孔径(NA)NA又称为镜口率,其数值越大,则表示分辨力越高。

  不同放大倍数的物镜也可从外形上加以区别,一般来说,物镜的长度与放大倍数成正比,低倍镜Z短,油镜Z长,而高倍镜的长度介于两者之间。

  3、聚光器:

  聚光器位于载物台的通光孔的下方,由聚光镜和光圈构成,其主要功能是光线集中到所要观察的标本上。聚光镜由23个透镜组合而成,其作用相当于一个凸透镜,可将光线汇集成束。在聚光器的左下方有一调节螺旋可使其上升或下降,从而调节光线的强弱,升高聚光器可使光线增强,反之则光线变弱。

  光圈也称为彩虹阑或孔径光阑,位于聚光器的下端,是一种能控制进入聚光器的光束大小的可变光阑。它由十几张金属薄片组合排列而成,其外侧有一小柄,可使光圈的孔径开大或缩小,以调节光线的强弱。在光圈的下方常装有滤光片框,可放置不同颜色的滤光片。

  4、反光镜:

  反光镜位于聚光镜的下方,可向各方向转动,能将来自不同方向的光线反射到聚光器中。反光镜有两个面,一面为平面镜,另一面为凹面镜,凹面镜有聚光作用,适于较弱光和散射光下使用,光线较强时则选用平面镜(现在有些新型的光学显微镜都有自带光源,而没有反光镜;有的二者都配置)

转载自仪器网

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  • Ashine 提出于 2021-06-19 16:33:08