显微镜原理与构造

随着科学技术的发展，显微镜检方法由最传统的明视野、暗视野发展出了相差法、偏光方法；荧光方法也由透射光激发进展为落射光激发，使荧光效率大为提高；微分干涉相衬方

法基于偏光方法，而巧妙地利用了微分干涉棱镜，使之能应用于医学与生物学的样品，又

能应用于金相样品的分析与检验。

下面以德国ZEISS公司生产的Axioplan万能研究用显微镜，简单介绍万能显微镜的基

本组成部件。

1. 显微镜主机体（stand）显微镜的主机体设计成金字塔形，而底座的截面呈T字形，使显微镜的整体相当稳固。显微镜的光学部件和机构调节部件、光源的灯室、显微照相装置、电源变压稳压器等，都可安装在主机体上或主机体内。

2. 显微镜的底座（base）底座和主机体通常组成一个稳固的整体。底座内通常装有

透射光照明光路系统（聚光、集光和反光）部件，光源的滤光片组，粗/微调焦机构，光源的视场光阑也安装在底座上。

3. 透射光光源（tranilluminator）透射光光源由灯室（lamp housing）、灯座（lamp socket）、卤素灯（halogen lamp）、集光与聚光系统（lamp collector and

lamp condenser）及其调整装置组成。

4. 透射光光源与反射光光源的转换开关（toggle switch）这是新一代AXIO系列显

微镜特有的装置，透射光和反射光可通用。当具有透/反两用的配置时，利用这一转换开关能方便而又迅速的使透射光和反射光互相转换。在纯透射光的配置中，这一开关就改为电

源开关。

5. 电源开关（mains switch）与亮度调节旋钮（brightness control）电源开关用

来接通或切断显微镜所需用的交流电源。电源开关旋钮也可调节照明光源的亮度，使所观

察的视域可随时获得适当的亮度，可调范围为3-12V。作显微照相时，可根据曝光以及彩

色底片色温的要求来调节灯光的亮度。当准备关掉电源之前，应先将亮度调节旋钮调到最小。

6. 粗、微调焦旋钮（coaxial coarse/fine focusing controls）调焦旋钮转动时带

动燕尾导板上下移动，而导板上则装有物台托架和聚光镜托架，从而使物台趋向或远离物

镜达到调焦的效果。

7. 透射光用的滤光片选择按钮（push buttons for filter magazine）透射光显微

镜检方法所需用的一组滤光片已安装在显微镜的底座内，通过底座外的按钮就可以根据不

同的需要来选择适用的一块或一组滤光片。通常的滤光片配套有：

(1) 蓝色色温转换滤光片：用来把光源的色温由3200K转换成日光型彩色底片所需

的5500K色温；

(2) 绿色滤光片：用来增强相差观察方法中成像的反差，或者以黑白底片作显微照相时，可以提高片成像的反差；

(3) 浅灰色滤光片：是透光率为50%的中性减光滤光片，可把视野的亮度减弱一半；

(4) 灰色滤光片：是透光率为25%的中性减光滤光片，可把视野的高度减弱75%；

(5) 透光率仅为6%的中性减光滤光片，可把视野的亮度变得相当暗，95%以上的光都已被吸收掉。

8. 光源的视场光阑（luminuos field diaphragm）视场光阑是显微镜照明光路系统

中的重要部件之一，它只能按照库勒照明系统的要求来进行调节，视场光阑不可以任意开大，但要根据使用的物镜倍数来调节适当的大小。视场光阑的主要功用有：

(1) 控制杂散光在成像光路系统中的影响，特别是免除杂散光对照相系统的干扰，使

显微照相的底片不至于蒙上一层灰雾；

(2) 控制照明光束的大小，使所观察的视域能受到均匀的照明；

(3) 在荧光显微镜检方法中，可以把激发光限制在所需激发样品的视域范围内，以防

止视域外的样品过早受到激发。

9. 聚光镜系统（condenser system）聚光镜系统是照明光路系统中的重要部件之一，它也只能按照库勒照明系统的调整要求来进行调节。聚光镜系统调整的好坏，可以直接影

响显微镜视域中照明的均匀性，也可影响显微镜的分辨力，还可以直接控制显微照相底片

上的反差。聚光镜系统通常由以下几个部件组成：

(1) 聚光镜本体（condenser）可以是简单的阿贝聚光镜，也可以是消球差-消色差的

优质聚光镜，另外还有一种是消除了内应力的偏光聚光镜。聚光镜的重要参数之一是数值

孔径（NA），通常为0.32；这样的数值孔径太小，只能与以下的物镜配合使用，因此需配

用前端透镜来提高数值孔径，以便与不同倍数的物镜灵活配合使用；