光学课程设计显微镜系统结构
光学显微镜的构成
普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分.1.机械部分(1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体.(2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂.(3)镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位.(4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器.(5)物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通.(6)镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动.(7)调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动.①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大辐度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象.①细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构.2.照明部分装在镜台下方,包括反光镜,集光器.(1)反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用.(2)集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上.①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱.①光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量.3.光学部分(1)目镜:装在镜筒的上端,通常备有2-3个,上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数,一般装的是10×的目镜.(2)物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜,较长的刻有“40×”符号的为高倍镜,最长的刻有“100×”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别.。
光学课程设计显微镜系统结构
一、设计题目:显微镜系统结构二、设计目的:三、设计介绍:原理、概念、外型尺寸设计、物镜及目镜造型四、望远镜光学特性:参考资料一、概述显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。
自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。
目前,不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。
在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。
一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。
广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
(一)、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。
1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。
根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。
根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。
2、物镜的主要参数:物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。
①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm 的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
②、数值孔径也叫镜口率,简写NA 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。
干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。
③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。
简述光学显微镜的结构组成
简述光学显微镜的结构组成光学显微镜是一种利用透镜和光学原理来放大细微物体的仪器。
它由多个主要部分组成,每个部分都有特定的功能,共同协作来实现对样品的放大观察。
下面将对光学显微镜的结构组成进行简述。
1. 物镜物镜是光学显微镜的主要放大部分,它位于镜筒的底部。
物镜是由多个透镜组成的复合透镜系统,它的主要功能是将样品上的光线汇聚到焦平面上,使得样品的细节能够被放大和观察。
物镜通常有多个放大倍数可供选择,常见的有4倍、10倍、40倍和100倍等。
2. 目镜目镜是光学显微镜的观察部分,位于镜筒的顶部。
它通常由一个或多个透镜组成,用来放大物镜焦平面上的像,使其能够被人眼观察到。
目镜一般具有10倍的放大倍数,这也是为什么我们常说一个显微镜的放大倍数是物镜倍数乘以目镜倍数的原因。
3. 镜筒镜筒是光学显微镜的主要支架,用来支持和固定物镜和目镜。
它通常由金属或塑料制成,具有一定的刚性和稳定性。
镜筒的内部空间是为物镜和目镜提供足够的装配空间,并通过焦平面调节机构来控制物镜和目镜的位置。
4. 准直器准直器是用来调节光线的方向和路径的部分。
它通常由一个或多个透镜组成,放置在物镜和目镜之间。
准直器的主要功能是使光线通过样品时保持平行,以确保观察到的图像清晰和稳定。
5. 台架台架是光学显微镜的底部支撑部分,用来支持整个显微镜的重量。
它通常由金属或塑料制成,具有一定的稳定性和平衡性。
台架上还配备了可调节的螺丝杆,用来调节和平衡显微镜的水平和垂直位置,以便观察者能够获得舒适的观察角度。
6. 焦平面调节机构焦平面调节机构是用来调节物镜和目镜之间的距离,以实现对样品的清晰观察。
它通常由一个或多个齿轮和螺旋装置组成,通过旋转或移动来改变物镜和目镜的相对位置。
这样可以使焦点从样品表面移动到样品内部,以便观察不同深度的细节。
7. 光源光源是用来照明样品的部分,它通常位于样品下方。
常见的光源有白炽灯、荧光灯和LED等。
光源通过准直器和物镜将光线聚焦到样品上,使样品上的细节能够被放大和观察。
光学显微镜的结构及各部件功能
光学显微镜的结构及各部件功能光学显微镜,这个名字听起来就很高大上,是吧?但是别担心,今天咱们就来聊聊这个神奇的玩意儿,深入浅出,让你听得懂,记得住。
显微镜就像是一位细心的侦探,能够帮助我们看到肉眼看不到的微观世界,真是个好帮手啊!那么,它到底是由哪些部分构成的,又各自有什么功能呢?走,我们一起来探探究竟!1. 光学显微镜的基本构造首先,咱们得知道,光学显微镜主要分为几个重要的部分。
首先是“光源”,这可是显微镜的心脏呢!没有它,显微镜就像个没电的手机,完全没有用。
一般来说,光源会用白炽灯或者LED灯,提供强烈而均匀的光线,让你能清晰地看到标本。
1.1 目镜然后是“目镜”。
你可能会问,目镜是干啥的?它就像是一个超级放大镜,帮助你把看到的东西放大。
通常情况下,目镜的放大倍数在10倍左右,当然也有更高的选择。
没错,它能让微小的细胞、细菌变得如此显眼,就像把小虫子放在显微镜下,瞬间就变成了巨无霸,吓死你!1.2 物镜接下来,就是“物镜”了!这个小家伙也是显微镜的灵魂之一,通常有几种不同的放大倍数可供选择,比如4倍、10倍、40倍、100倍等。
物镜就像是显微镜的“眼睛”,它负责捕捉光线,帮助你更细致地观察标本。
你知道吗?物镜的镜头上会有一些特别的涂层,能减少反射,提高成像质量,真的是妙不可言。
2. 显微镜的支架和调焦机构说完光学部分,咱们再来看看显微镜的“身体”,也就是支架和调焦机构。
这些部分虽不那么显眼,但却是支撑显微镜的基础,缺了它们,显微镜可真不能用啊!2.1 支架显微镜的支架就像一根大腿,把整个显微镜撑起来。
它的设计不仅要稳固,还要方便调节。
毕竟,在观察的时候,你可不想显微镜摇摇晃晃,让你看不清楚,简直是“没事找事”!有的显微镜甚至配备了移动平台,可以轻松调整标本的位置,省时省力。
2.2 调焦机构再说说调焦机构,它就是调节显微镜焦距的部分。
没错,你要是没调好焦,那些美丽的细胞图案就像一幅模糊的画,怎么看都不对劲。
光学课程设计显微镜
光学课程设计显微镜一、教学目标本章光学课程设计的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:学生需要掌握显微镜的基本结构、工作原理及其在光学研究中的应用;了解光的传播、反射、折射等基本光学现象。
2.技能目标:学生能够熟练操作显微镜,进行简单的光学实验;学会观察、分析光学现象,并能够进行简单的光学问题解答。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学科学的兴趣和好奇心,增强其对科学探究的热情;培养学生团结协作、勇于创新的精神。
二、教学内容本章教学内容主要包括显微镜的基本结构与使用方法、光学基本现象及其应用。
1.显微镜的基本结构与使用方法:介绍显微镜的各部分名称、功能及其操作方法,如目镜、物镜、台、焦距调节等。
2.光学基本现象:讲解光的传播、反射、折射等基本现象,并通过实例让学生了解其在日常生活中的应用。
3.显微镜在光学研究中的应用:介绍显微镜在光学领域的研究成果,如光学显微镜、电子显微镜等。
三、教学方法本章教学采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解显微镜的基本原理、光学基本现象及其应用。
2.实验法:学生动手操作显微镜,进行光学实验,巩固所学知识。
3.讨论法:分组讨论显微镜操作中遇到的问题,培养学生的团队协作能力。
4.案例分析法:分析显微镜在实际应用中的案例,让学生了解光学知识在生活中的重要性。
四、教学资源本章教学资源包括:1.教材:光学教材及相关章节内容。
2.参考书:光学领域相关著作,用于拓展学生知识面。
3.多媒体资料:显微镜操作演示视频、光学现象动画等。
4.实验设备:显微镜、光学实验器材等。
5.网络资源:光学研究领域最新成果、实验方法等。
五、教学评估本章光学课程设计的教学评估主要包括平时表现、作业、考试三个部分,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等,以考察其对光学知识的理解和应用能力。
实验一光学显微镜构造及使用
实验一光学显微镜构造及使用光学显微镜是一种利用光的折射,放大观察微观物体的仪器。
它由物镜、目镜、光源、载玻片夹、焦距调节装置等组成。
光学显微镜的构造分为三部分:光学部分、机械部分和照明部分。
光学部分由物镜、目镜以及准直镜等组成。
物镜是显微镜的主镜头,它位于载物台下方。
目镜是用于观察显微镜的辅助镜头,位于物镜上方。
准直镜用来调整光源的光线,使之呈现平行光。
机械部分由支架、调焦机构、载物台等组成。
支架是显微镜的骨架,起支撑作用。
调焦机构用来调节物镜与载物台的距离,以获得清晰的像。
载物台是放置待观察物体的平台。
照明部分由光源及其控制装置组成。
光源是用来提供光源的设备,可以是电子光源或者自然光源。
控制装置用来调节光源的亮度和颜色,保证适宜的观察环境。
使用光学显微镜的步骤如下:1.将待观察的物体放置在载物台上,用载玻片夹固定。
2.打开光源,调节光源的亮度和颜色,使之适宜。
3.转动调焦机构,将物镜与载物台距离调节至最近,然后慢慢向上调节,直到观察到清晰的像。
4.可以通过转动目镜对焦调节,或者通过动物镜或微调透镜来调整清晰度。
5.使用准直镜来调整光源的光线,让光线呈现平行光。
使用光学显微镜时需要注意以下几点:1.使用前检查显微镜的清洁度,保证物镜和目镜的光学表面清洁。
2.注意调节物镜与载物台的距离,保持适当的焦距。
3.调节光源亮度时,避免过亮或过暗,以免损坏样品或减低观察效果。
4.使用时避免碰撞或摔落,保持显微镜的稳定性和耐用性。
光学显微镜在生物学、医学、材料科学和研究等领域起到了重要的作用。
通过光学显微镜的观察,我们能够观察到微小物体的结构和特征,为科学研究和应用提供了重要的工具。
简述光学显微镜的结构组成
简述光学显微镜的结构组成光学显微镜是一种利用光学原理观察微观物体的仪器。
它由以下几个主要部分组成:物镜、目镜、光源、调焦系统和支架。
光学显微镜的物镜是最关键的组成部分之一。
物镜位于光学显微镜的下方,是与被观察物体直接接触的镜片。
物镜通常由多个透镜组成,以便充分收集和聚焦光线。
物镜的主要功能是放大被观察物体,使其能够清晰可见。
不同的物镜具有不同的放大倍数,常见的有4x、10x、40x和100x等。
目镜是光学显微镜的另一个重要组成部分。
目镜位于光学显微镜的上方,是观察者用来观察物体的镜片。
目镜通常也由多个透镜组成,它的主要功能是进一步放大物镜所放大的图像,使观察者可以更清晰地看到物体的细节。
通常情况下,目镜的放大倍数为10x。
光学显微镜还需要光源来提供光线。
光源通常位于光学显微镜的底部,可以是白炽灯、荧光灯或LED灯等。
光源发出的光线通过物镜和目镜后,经过一系列的透镜和反射镜,最终聚焦在被观察物体上。
光源的亮度和颜色可以根据需要进行调节,以获得最佳的观察效果。
调焦系统是光学显微镜的另一个重要组成部分。
调焦系统用于控制物镜和目镜之间的距离,从而使观察者能够调节焦距,使图像变得清晰。
通常,调焦系统由粗调和细调两部分组成。
粗调用于快速调整焦距,而细调则用于微调焦距,以达到最佳观察效果。
光学显微镜还需要一个支架来支撑和固定各个组件。
支架通常由金属材料制成,具有稳定性和可调节性,以确保光学显微镜在使用过程中的稳定性和准确性。
支架还可以通过各种角度和方向的调整,以满足不同观察需求。
光学显微镜的结构组成主要包括物镜、目镜、光源、调焦系统和支架。
物镜和目镜负责放大和观察物体,光源提供光线,调焦系统用于调节焦距,支架用于支撑和固定各个组件。
这些部分相互配合,共同构成了光学显微镜的整体结构。
光学显微镜的结构组成对于实现清晰、准确的观察结果至关重要,因此在使用光学显微镜时需要注意各个组件的调节和使用方法,以获得最佳的观察效果。
光学显微镜的构造组成和使用步骤
光学显微镜的构造组成和使用步骤一、光学显微镜的构造组成:1.物镜:物镜是光学显微镜的主要部分之一,它负责实际放大和对被观察物体的成像。
物镜通常由多个透镜组成,其焦距决定了物镜的放大倍数。
2.目镜:目镜位于显微镜的顶部,用于放大物镜形成的物体图像。
通常目镜的放大倍数为10倍。
3.光源:光源提供光线,使其通过被观察物体并进入显微镜系统。
常用的光源有白炽灯、荧光灯、激光等。
4.准直镜:准直镜是用来调整光源入射光线方向的装置,确保光线垂直且均匀地通过被观察物体。
5.反光镜:反光镜位于物镜与目镜之间,主要用于反射由物镜形成的物体图像。
反光镜通常倾斜45度,使得用户可以通过目镜观察到放大的物体图像。
6.调焦机构:调焦机构可实现对样品与物镜的间距调整,从而在不同位置获得清晰的图像。
7.台座:台座是显微镜系统的支撑结构,可以调整显微镜的角度和位置,以便观察者能够舒适地使用显微镜。
二、光学显微镜的使用步骤:1.准备样品:根据研究目的选择适当的样品,并对其进行必要的处理和预处理。
2.打开光源:根据需要选择适当的光源,并打开它们。
确保光源完全照亮样品。
3.调节光源:使用准直镜调节光源入射角度和强度,确保光线均匀且垂直地照射样品。
4.调节物镜:将物镜转到最低放大倍数,然后将样品放在台座上。
在显微镜的底部,找到旋钮或手柄以调整物镜的焦距。
缓慢旋转手柄,逐渐调整焦距,使样品变得清晰。
5.调节目镜:观察到清晰图像后,可以通过调节目镜来获得更大的放大倍数。
目镜通常有一个或多个调节环,通过旋转调整目镜放大倍数。
但需要注意的是,过高的放大倍数可能会降低图像的清晰度。
6.观察样品:根据需要,可以通过调整物镜和目镜的放大倍数来观察样品的不同部分和特征。
同时,观察者还可以使用调焦机构来调整物镜与样品之间的距离,以获得清晰的图像。
7.记录和分析:使用目视方法或将显微镜连接到数码相机或摄像机,记录所观察样品的图像和视频。
根据需求对图像进行分析和处理。
光学显微镜的结构和功能
光学显微镜的结构和功能1.照明系统:光源是显微镜中的一个重要组成部分,它能够提供足够亮度的光线源以照亮样本。
常见的照明系统包括反射式和透射式两种。
反射式照明系统使用反射镜将光源产生的光线直接照射到样本上。
透射式照明系统则通过透明样本的下方通过光源照亮,使样本上的细胞组织能够反射和透射光线,从而形成图像。
2.物镜:物镜是显微镜中的一个非常重要的组成部分。
它通常由多个透镜组成,具有不同的焦距和放大倍率。
物镜接收样本反射或透射的光线,并将其放大形成一个倒立的实像。
物镜可以有不同的放大倍率,比如10X、40X、100X等,这些倍率取决于人眼能够承受的最大对焦距离和分辨率。
3.目镜:目镜是物镜和人眼之间的透镜系统,用于放大物镜形成的实像。
它通常由两个或多个透镜组成,并具有较小的放大倍率,例如10X。
目镜形成的放大倍率与物镜的倍率相乘,最终提供人眼可以看到的总体放大倍率。
4.焦平面:焦平面是光学显微镜中光线聚焦形成的平面。
当样本放置在焦平面上时,物镜能够产生一个清晰的图像。
确保样本位于焦平面上是获得清晰图像的关键。
1.放大:光学显微镜通过物镜和目镜的组合倍率,能够将样本的图像放大使其变得可见。
放大倍率取决于物镜和目镜的综合倍率。
2.分辨:光学显微镜通过控制入射光的波长,能够区分并看到样本中的细微结构。
分辨取决于入射光的波长和光学系统的性能。
3.观察和研究:光学显微镜使得研究人员能够观察和研究样本的形态、结构、组织、细胞等,从而深入了解生物学、医学、材料学等领域的细节。
4.拍摄和记录:现代光学显微镜通常配备了数码相机或摄像机,使研究人员能够拍摄和记录观察到的图像和视频。
这使得研究成果能够被更广泛地分享和分析。
总结起来,光学显微镜的结构主要由照明系统、物镜、目镜和焦平面等组成。
它的主要功能是放大、分辨、观察和研究样本,并能够拍摄和记录图像和视频。
光学显微镜在生物学、医学和材料学等领域中起着重要的作用,为人们提供了一种观察微观世界的强大工具。
光学显微镜基本构造
光学显微镜基本构造
摘要:
光学显微镜基本构造:
1.机械部分
2.光学系统
3.照明装置
正文:
光学显微镜在生物学、化学、物理等领域具有广泛应用,了解其基本构造有助于正确使用和维护显微镜。
光学显微镜主要由机械部分、光学系统和照明装置组成。
1.机械部分:主要包括镜座、镜柱、镜臂和镜筒。
镜座呈马蹄形,负责支撑整个显微镜;镜柱位于镜座后方,中部直立向上,连接镜臂及以上部分;镜臂位于镜筒后方,呈弓形,用于支持镜筒和搬移显微镜;镜筒则是安装在显微镜最上方或镜臂前方的圆筒状结构,连接目镜和物镜。
2.光学系统:包括目镜和物镜。
物镜接近被观察的物体,其分辨力决定了显微镜的分辨能力。
物体的细微结构经过目镜的放大作用,能达到人眼所能分辨的大小即可分辨出来。
3.照明装置:主要包括反光镜和聚光器。
反光镜有平、凹两面,凹面镜聚光作用强,适用于光线较弱时使用;平面镜聚光作用弱,适用于光线较强时使用。
聚光器位于镜台,用于调节光线的聚焦。
了解光学显微镜的基本构造有助于用户更好地使用和维护显微镜,发挥其
在科研和教学等方面的作用。
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。
光学显微镜基本结构
光学显微镜基本结构光学显微镜是一种利用光学原理观察微观物体的仪器。
它的基本结构由以下几个部分组成:物镜、目镜、光源、台面和调焦系统。
1. 物镜:物镜是光学显微镜中最重要的组件之一。
它负责放大并将被观察物体的细节投影到目镜中。
物镜由多个透镜组成,常见的有4倍、10倍、40倍和100倍的倍率选择。
物镜的倍率越高,放大倍数越大,观察到的细节也就越清晰。
2. 目镜:目镜是放置在显微镜顶部的镜片,用于观察被物镜放大的物体。
目镜通常具有10倍的放大倍率,有时也称为“十倍镜”。
目镜通过透镜将物镜放大的物体投影到观察者的眼睛中。
3. 光源:光源是光学显微镜的一个重要组成部分,它提供光线以照亮被观察的样本。
常见的光源有白炽灯、卤素灯和LED灯。
光源通常位于显微镜的底部,并通过透镜和反射镜将光线引导到样本上。
4. 台面:台面是样本放置的平台,通常是一个可移动的平台,用于调整样本与物镜之间的距离。
台面上通常还有样本夹和可调节的螺旋装置,以便于样本的固定和精确的焦距调节。
5. 调焦系统:调焦系统是显微镜中用于调整物镜与目镜之间距离以获得清晰图像的装置。
常见的调焦系统有粗调焦和细调焦两种。
粗调焦主要用于初步调整焦距,而细调焦则用于微调焦距,确保观察到的图像清晰。
光学显微镜基本结构的工作原理如下:当光线通过光源照射到样本上时,样本会吸收部分光线并散射另一部分光线。
散射的光线进入物镜,经过物镜的透镜组放大后,形成一个实物像。
这个实物像通过目镜再次放大,并投影到观察者的眼睛中,形成放大的虚拟像。
观察者通过目镜观察这个虚拟像,从而得到被放大的样本细节。
光学显微镜的基本结构为科学家们提供了观察微观世界的重要工具。
它在生物学、医学、材料科学等领域有广泛的应用。
通过不同倍率的物镜和目镜组合,可以获得不同放大倍数的观察结果。
同时,光学显微镜的结构也在不断地改进和创新,例如加入荧光显微镜、相差显微镜等技术,以满足不同领域的观察需求。
光学显微镜的基本结构主要包括物镜、目镜、光源、台面和调焦系统。
光学关于显微镜课程设计
光学关于显微镜课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光学显微镜的基本原理、结构和使用方法,培养学生观察、实验和分析问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:了解显微镜的发展历史、基本构造(如目镜、物镜、台、焦距等)和光学原理,掌握显微镜的使用步骤和注意事项。
2.技能目标:学会正确操作显微镜,进行样本观察和图像分析,能够描述和解释所观察到的现象。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科学的兴趣和好奇心,增强学生对生命科学的理解和尊重,提高学生探究未知、解决问题的积极态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.显微镜的基本原理:介绍显微镜的工作原理,如光学放大、分辨率等。
2.显微镜的构造和使用:讲解显微镜各部件的作用和功能,以及正确的使用和维护方法。
3.显微镜观察技巧:教授如何选择合适的样本,进行观察和图像分析,提高观察效果。
4.显微镜实验:安排几个与光学显微镜相关的实验,如细胞观察、切片等,让学生动手操作,巩固理论知识。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:讲解显微镜的基本原理、构造和使用方法,使学生掌握相关理论知识。
2.实验法:安排显微镜实验,让学生亲自动手操作,增强实践能力。
3.讨论法:学生进行小组讨论,分享观察到的现象和心得,培养学生的沟通能力和团队协作精神。
4.案例分析法:通过分析具体的案例,使学生学会将理论知识应用于实际问题。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光学显微镜教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备充足的显微镜和相关实验设备,确保每个学生都能动手操作。
5.在线资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和实践机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采取以下评估方式:1.平时表现:关注学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等,给予相应的表现评价。
光学显微镜的结构与使用方法
光学显微镜的结构与使用方法一、光学显微镜的结构:光源系统:光源系统是为了将光源产生的光线引导到样品上,并提供足够的亮度,使样品上的细小结构清晰可见。
常见的光源有白炽灯、氙气灯、LED灯等。
在光源系统中还有反光镜(凹面镜),反光镜用于反射光源产生的光线。
光学系统:光学系统主要由物镜和目镜构成。
物镜是用来形成物体的放大影像的光学元件,通常有多种倍率可供选择。
目镜是用来接收形成的物体放大影像进行观察的光学元件。
物镜和目镜之间通过内管相互连接,形成光路系统。
调焦系统:调焦系统是用来调节物镜与样品之间的距离,以便获得更清晰的图像。
常见的调焦系统有粗调焦和细调焦。
粗调焦用于快速调节焦距,而细调焦用于微调焦距。
在调焦系统中,还常常有一个旋转的镜筒,用来装配和固定物镜和目镜,也可以根据需要旋转以换取不同的物镜。
图像形成和观察系统:图像形成和观察系统主要由目镜和眼睛组成。
物体放大后的图像通过目镜传送到眼睛进行观察。
通常显微镜上有两个目镜,可以使用双目观察,提高观察舒适度。
支撑结构:支撑结构用于固定和支撑光源系统、光学系统和调焦系统。
支撑结构通常由底座、支柱、臂和台面等组成,保证整个显微镜的稳定性。
二、光学显微镜的使用方法:1.准备工作:将显微镜稳固地放在台面上,将光源系统调整到合适的亮度。
检查物镜和目镜是否清洁,如果有污迹可以使用适当的清洁布小心地将其擦拭干净。
2.样品准备:准备好待观察的样品,确保样品干燥、清洁,可以使用盖玻片或载玻片将样品封装起来。
3.调焦:先使用粗调焦将物镜与样品保持适当的距离,然后通过旋转调焦手柄使物镜逐渐靠近样品,直到样品变得清晰可见。
接下来使用细调焦进行微调,以获得更清晰的图像。
4.观察:通过目镜或双目镜仔细观察样品,可以使用移动台面或显微镜的移动装置调整样品的位置,使观察到的部分处于视野的中央位置。
5.重点调焦:如果需要观察样品的不同部分,可以使用旋转镜筒换取不同倍率的物镜,并重新调焦。
万能工具显微镜光学系统结构设计
万能工具显微镜光学系统结构设计万能工具显微镜光学系统结构设计引言:万能工具显微镜是一种常用的光学设备,广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域。
其光学系统结构设计的合理性和稳定性对于显微镜的成像效果和使用体验至关重要。
本文将详细介绍万能工具显微镜光学系统结构的设计原理和要点。
一、光源系统1. 光源选择a. 白炽灯:提供连续谱的白色光,适用于一般显微观察。
b. LED灯:提供单色或多色的光源,可根据需要进行切换,适用于特定颜色的观察。
2. 光源位置a. 通常位于显微镜底部,通过反射或透射方式照亮样品。
b. 一些高级显微镜还可在顶部设置附加灯源,提供更强的照明效果。
二、物镜系统1. 物镜选择a. 低倍物镜(如4X):适用于快速扫描和定位样品。
b. 高倍物镜(如40X):适用于高分辨率观察和细微结构分析。
c. 油浸物镜:通过与样品之间的油膜提高光的折射率,提供更高的分辨率。
2. 物镜切换a. 采用旋转式物镜转盘,方便快速切换不同倍数的物镜。
b. 物镜转盘上应标明各个物镜的倍数和焦距。
三、目镜系统1. 目镜选择a. 一般采用10X或15X的目镜,提供适中的放大倍数。
b. 高级显微镜可能配备可调焦距的目镜,以满足不同使用者的需求。
2. 瞳距调节a. 显微镜应配备瞳距调节装置,以适应不同使用者的眼睛间距。
b. 瞳距调节装置通常位于目镜筒上,并可根据需要进行调整。
四、对焦系统1. 粗调焦机构a. 通常位于显微镜底部或侧面,用于快速移动样品与物镜之间的距离。
b. 粗调焦机构采用齿轮传动或滑块设计,以实现平稳的移动。
2. 细调焦机构a. 位于显微镜侧面或目镜筒上,用于微调焦点以获得清晰的图像。
b. 细调焦机构通常采用螺旋式设计,可以实现高精度的对焦。
五、标尺和刻度1. 显微镜底部或侧面应配备标尺和刻度,用于测量样品的尺寸。
2. 标尺和刻度应具有清晰的刻度线和合适的长度,以方便准确测量。
六、样品台1. 样品台应具备稳定性和可调节性,以适应不同大小和形状的样品。
光学显微镜的组成结构
中小学教学资源网光学显微镜的组成结构光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成.载物台用于承放被观察的物体.利用调焦旋钮可以驱动调焦机构,使载物台作粗调和微调的升降运动,使被观察物体调焦清晰成象.它的上层可以在水平面内沿作精密移动和转动,一般都把被观察的部位调放到视场中心.聚光照明系统由灯源和聚光镜构成,聚光镜的功能是使更多的光能集中到被观察的部位.照明灯的光谱特性必须与显微镜的接收器的工作波段相适应.物镜位于被观察物体附近,是实现第一级放大的镜头.在物镜转换器上同时装着几个不同放大倍率的物镜,转动转换器就可让不同倍率的物镜进入工作光路,物镜的放大倍率通常为5~100倍.物镜是显微镜中对成象质量优劣起决定性作用的光学元件.常用的有能对两种颜色的光线校正色差的消色差物镜;质量更高的还有能对三种色光校正色差的复消色差物镜;能保证物镜的整个像面为平面,以提高视场边缘成像质量的平像场物镜.高倍物镜中多采用浸液物镜,即在物镜的下表面和标本片的上表面之间填充折射率为1.5左右的液体,它能显著的提高显微观察的分辨率.目镜是位于人眼附近实现第二级放大的镜头,镜放大倍率通常为5~20倍.按照所能看到的视场大小,目镜可分为视场较小的普通目镜,和视场较大的大视场目镜(或称广角目镜)两类.载物台和物镜两者必须能沿物镜光轴方向作相对运动以实现调焦,获得清晰的图像.用高倍物镜工作时,容许的调焦范围往往小于微米,所以显微镜必须具备极为精密的微动调焦机构.显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率,显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距.分辨率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念.当选用的物镜数值孔径不够大,即分辨率不够高时,显微镜不能分清物体的微细结构,此时即使过度地增大放大倍率,得到的也只能是一个轮廓虽大但细节不清的图像,称为无效放大倍率.反之如果分辨率已满足要求而放大倍率不足,则显微镜虽已具备分辨的能力,但因图像太小而仍然不能被人眼清晰视见.所以为了充分发挥显微镜的分辨能力,应使数值孔径与显微镜总放大倍率合理匹配.聚光照明系统是对显微镜成像性能有较大影响,但又是易于被使用者忽视的环节.它的功能是提供亮度足够且均匀的物面照明.聚光镜发来的光束应能保证充满物镜孔径角,否则就不能充分利用物镜所能达到的最高分辨率.为此目的,在聚光镜中设有类似照相物镜中的,可以调节开孔大小的可变孔径光阑,用来调节照明光束孔径,以与物镜孔径角匹配.改变照明方式,可以获得亮背景上的暗物点(称亮视场照明)或暗背景上的亮物点(称暗视场照明)等不同的观察方式,以便在不同情况下更好地发现和观察微细结构.中小学教学资源网。
光学显微镜的五个基本结构
光学显微镜的五个基本结构
显微镜的五大部分:主机架、物镜、目镜、镜筒、载物台
1、主机架
主机架,用于支持整台显微镜及维持平稳,是整个显微镜的主体。
2、物镜
由数组透镜组成,安装于转换器上,又称接物镜。
观察过程中物镜的选择一般遵循由低到高的顺序,因为低倍镜的视野大,便于查找待检的具体部位。
显微镜的放大倍数,可粗略视为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
3、目镜
在目镜上方刻有放大倍数,如10×、20×等。
按照视场的大小,目镜可分为普通目镜和广角目镜。
有些显微镜的目镜上还附有视度调节机构,操作者可以对左右眼分别进行视度调整。
另有照相目镜(NFK)可用于拍摄。
4、镜筒
安装在镜臂先端的圆筒状结构,上连目镜,下连接物镜转换器。
显微镜的国际标准筒长为160 mm,此数字标在物镜的外壳上。
5、载物台
1
镜筒下方的平台,中央有一圆形的通光孔。
用于放置载玻片。
载物台上装有固定标本的弹簧夹,一侧有推进器,可移动标本的位置。
有些推动器上还附有刻度,可直接计算标本移动的距离以及确定标本的位置。
2。
光学设计报告——显微镜【精选】
光学课程设计报告姓名:***学号:********学院:仪器科学光电信息工程学院班级:光信2班指导老师:***设计任务要求设计题目:显微镜设计要求:目镜: 放大率19倍物镜:放大率6倍共轭距150mm中间像直径大于6mm课程要求熟悉ZEMAX的基本操作完成《ZEMAX练习内容.docx》内容按照给定参数,设计显微目镜、物镜,并组合。
完成课程设计报告物镜一、物镜系统选择按照参数,从《光学仪器设计手册-显微物镜.doc》中选取编号4-03号物镜。
该结构有如下特征:1、放大率为-5,接近目标值-6。
2、采用对称结构,可以有效降低加工难度和成本。
物镜镜头如图:将该物镜的镜头数据输入到新建LDE表格中。
根据条件,系统物面空间NA设为0.26,便于目镜的选择制作。
视场数据选用如图所示:先把各个面曲率半径设为可变,确定默认优化函数PMAG为6倍后开始优化。
物镜镜头共轭距改为150mm,要进行镜头缩放。
1、优化结果分析镜头结构:物镜数据优化表格:该物镜镜头同时替换了玻璃,进行了锤形优化使镜头SPT图显示更好。
SPT图:通过数据可以看出,优化结果还可以。
我们还可以从多个图分析该镜头的优化程度,接下来呈现多个优化结果。
MTF图:系统信息图:通过该系统信息图可知Image Space NA 是0.04483145,这就是所需匹配目镜的物间空间NA,目镜一、目镜系统选择1、目镜要求:放大率 19物空间NA 0.04483145目镜焦距 13.158mm根据目镜目标参数,选择镜头型号规格如图所示:输入到ZEMAX表格中。
2、优化过程注意PARAXIAL的最后要设为23mm,眼睛镜头到像面(视网膜面)的最适距离。
各曲率半径设为变量,玻璃镜头设为替换(进行自动优化和锤形优化)。
默认目标函数改为EFFL(13.158)。
优化过程中镜头要反转,反复的调节back foal length,使它接近目镜的EFFL.二、目镜优化分析优化后的目镜结构:SPT图:MTF图:组合一、组合状态合并后数据如下:光路结构图如下:调节物像高度使中间像高直径大于6mm二、像质评价组合镜头SPT图:对SPT图数据分析:73*近轴放大率(12.7)/{(30.68/2)^2+[(21.468+19.932+19.239)/3]^2}大约等于37。
光学显微镜的结构及使用
光学显微镜的结构及使用一、光学显微镜的结构1.物镜:物镜是光学显微镜中最关键的部件之一、它通常由多片透镜叠加形成,具有高放大倍数和高分辨率。
物镜位于镜筒底部,负责将待观察的样品进行放大。
2.目镜:目镜位于镜筒顶部,用于观察放大后的样品。
一般情况下,目镜的放大倍数较低,通常为10倍或者15倍。
3.搬物平台:搬物平台用于放置待观察的样品。
搬物平台通常具有XY轴调节功能,使用户可以方便地移动样品并调整观察角度。
4.光源:光学显微镜的光源通常为白炽灯或者荧光灯,用于照亮样品。
光源一般位于底部,通过镜筒的反射系统使样品得到充分的照明。
5.调焦系统:调焦系统用于调整样品与物镜之间的距离,以实现清晰的观察效果。
常见的调焦方式包括粗调和细调,用于快速调节和微调焦距。
6.镜筒:镜筒是光学显微镜的主体部分,其中包含物镜、目镜等关键组件。
镜筒还具有调焦系统,允许用户自由调节焦距并观察样品。
二、光学显微镜的使用1.准备工作:首先确保光学显微镜的电源连接正常,并打开光源。
然后调节搬物平台,将待观察的样品放置于搬物平台上,并用夹子固定住。
2.调节光源:通过调节光源的亮度,使样品获得适当的照明。
可以根据具体需要选择白炽灯或者荧光灯,并调整亮度以获得最佳效果。
3.调节目镜:通过调节目镜的焦距,使样品在眼睛观察时看起来清晰。
通常情况下,通过旋转目镜来实现目镜的调焦,直到观察到清晰的图像为止。
4.调节物镜:选择适当的物镜,并通过旋转物镜进行精确的调焦。
通过粗调焦距快速调整,然后通过细调焦距进行微调,直到观察到所需放大倍数和清晰度。
5.观察样品:通过镜筒的目镜观察样品,并通过镜筒的调焦系统进行焦距的微调,以获得最佳的观察效果。
6.清理和维护:使用完毕后,应该清理光学显微镜,特别是物镜和目镜的镜片。
可以使用专用的清洗剂和清洗纸进行清理,注意避免镜片受到划伤。
总结:光学显微镜的结构包括物镜、目镜、搬物平台、光源、调焦系统和镜筒等关键组件。
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一、设计题目:显微镜系统结构二、设计目的:三、设计介绍:原理、概念、外型尺寸设计、物镜及目镜造型四、望远镜光学特性:参考资料一、概述显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。
自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。
目前,不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。
在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。
一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。
广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
(一)、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。
1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。
根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。
根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。
2、物镜的主要参数:物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。
①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm 的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
②、数值孔径也叫镜口率,简写NA 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。
干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。
③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。
物镜的工作距离与物镜的焦距有关,物镜的焦距越长,放大倍数越低,其工作距离越长。
例:10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17,其中10为物镜的放大倍数;0.25为数值孔径;160为镜筒长度(单位mm);0.17为盖玻片的标准厚度(单位mm)。
10倍物镜有效工作距离为6.5mm,40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。
3、物镜的作用是将标本作第一次放大,它是决定显微镜性能的最重要的部件——分辨力的高低。
分辨力也叫分辨率或分辨本领。
分辨力的大小是用分辨距离(所能分辨开的两个物点间的最小距离)的数值来表示的。
在明视距离(25cm)之处,正常人眼所能看清相距0.073mm的两个物点,这个0.073mm的数值,即为正常人眼的分辨距离。
显微镜的分辨距离越小,即表示它的分辨力越高,也就是表示它的性能越好。
显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的,而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。
当用普通的中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时,显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA式中d——物镜的分辨距离,单位nm。
λ——照明光线波长,单位nm。
NA ——物镜的数值孔径例如油浸物镜的数值孔径为1.25,可见光波长范围为400—700nm ,取其平均波长550 nm,则d=270 nm,约等于照明光线波长一半。
一般地,用可见光照明的显微镜分辨力的极限是0.2μm。
(二)、目镜因为它靠近观察者的眼睛,因此也叫接目镜。
安装在镜筒的上端。
1、目镜的结构通常目镜由上下两组透镜组成,上面的透镜叫做接目透镜,下面的透镜叫做会聚透镜或场镜。
上下透镜之间或场镜下面装有一个光阑(它的大小决定了视场的大小),因为标本正好在光阑面上成像,可在这个光阑上粘一小段毛发作为指针,用来指示某个特点的目标。
也可在其上面放置目镜测微尺,用来测量所观察标本的大小。
目镜的长度越短,放大倍数越大(因目镜的放大倍数与目镜的焦距成反比)。
2、目镜的作用是将已被物镜放大的,分辨清晰的实像进一步放大,达到人眼能容易分辨清楚的程度。
常用目镜的放大倍数为5—16倍。
3、目镜与物镜的关系物镜已经分辨清楚的细微结构,假如没有经过目镜的再放大,达不到人眼所能分辨的大小,那就看不清楚;但物镜所不能分辨的细微结构,虽然经过高倍目镜的再放大,也还是看不清楚,所以目镜只能起放大作用,不会提高显微镜的分辨率。
有时虽然物镜能分辨开两个靠得很近的物点,但由于这两个物点的像的距离小于眼睛的分辨距离,还是无法看清。
所以,目镜和物镜即相互联系,又彼此制约。
(三)、聚光器聚光器也叫集光器。
位于标本下方的聚光器支架上。
它主要由聚光镜和可变光阑组成。
其中,聚光镜可分为明视场聚光镜(普通显微镜配置)和暗视场聚光镜。
1、光镜的主要参数数值孔径(NA )是聚光镜的主要参数,最大数值孔径一般是1.2—1.4,数值孔径有一定的可变范围,通常刻在上方透镜边框上的数字是代表最大的数值孔径,通过调节下部可变光阑的开放程度,可得到此数字以下的各种不同的数值孔径,以适应不同物镜的需要。
有的聚光镜由几组透镜组成,最上面的一组透镜可以卸掉或移出光路,使聚光镜的数值孔径变小,以适应低倍物镜观察时的照明。
2、聚光镜的作用聚光镜的作用相当于凸透镜,起会聚光线的作用,以增强标本的照明。
一般地把聚光镜的聚光焦点设计在它上端透镜平面上方约1.25mm处。
(聚光焦点正在所要观察的标本上,载玻片的厚度为1.1mm左右)3、可变光阑可变光阑也叫光圈,位于聚光镜的下方,由十几张金属薄片组成,中心部分形成圆孔。
其作用是调节光强度和使聚光镜的数值孔径与物镜的数值孔径相适应。
可变光阑开得越大,数值孔径越大(观察完毕后,应将光圈调至最大)。
在可变光阑下面,还有一个圆形的滤光片托架。
说明:在中学实验室只有教师用显微镜(1600×或1500×)才配有聚光器,学生用显微镜(640×或500×)配的是旋转光栏。
紧贴在载物台下,能做圆周转动的圆盘,旋转光栏(也称为遮光器),光栏上有大小不等的圆孔,叫光圈直径分别为2、3、6、12、16mm,转动旋转光栏,光栏上每个光圈都可以对正通光孔,通过大小不等的光圈来调节光线的强弱。
(四)滤光器安装在光源和聚光器之间。
作用是让所选择的某一波段的光线通过,而吸收掉其他的光线,即为了改变光线的光谱成分或削弱光的强度。
分为两大类:滤光片和液体滤光器。
历史上显微镜的发明和显微镜的每一次创新都给人类的认知带来了飞跃式的发展;给人类的生活带来了空前的拓展。
在提倡科技创新的今天,显微镜的使用已经成为中学生的一项基本技能,掌握结构,科学使用,良好维护,使之成为广大青少年探索未来世界的一个窗口。
二、设计原理光路系统图:原理:精密测量用的显微系统略区别于一般观察显微镜。
力了使以后设计方便,有必要对测量鼠微系统有一个初步的完整概念。
在上图中画出了万能工具显微镜的光学系统图、照明光源1经过集光2,滤色片3成象在可变光阑4处,而可变光阑位于聚光镜6的物方镜焦平面k,因此自光源象上各点发出的光束先经平面反射镜6转向,再经聚光镜6后成为平行光束,透过保护玻璃7,照明工作台8。
这一部分便是显微镜的照明系统。
工作台上的被测物体(图中未画出)被照明系统照明后经物镜9成象在分划板15上,然后经目镜14成一放大虚象,供人眼观测。
光路中的光阑10是显微镜的孔径光阑,它位于物镜象方焦平面上,因此物镜是物方远心光组。
斯米特棱镜19既使光路偏折45,又使物镜正象,便于人眼观测。
保护玻璃17保护分划板L的刻线,而18是为了密封物镜筒免于在更换目镜头时灰尘进入镜筒。
19JA型万能工具显微镜的物镜有四种放大倍率,1X,1.5X,3X 和5x;目镜的放大率为10x,井根据分划板的刻划和结构不同又有测角日镜、轮廓日镜和双象目镜等。
上述物镜和日镜根据不同的测量对象予以更换。
上图是5x物镜和测角目镜的组合,测角分划板16是由光源11(小灯泡),经滤色片12而照亮,并用读数显微镜13予以读数的。
三、设计计算已知条件:a物镜放大倍率β=-3,工作距:L=-76mm,物方视场:7mm,数值孔径0.09b观察者从45°方向观察c目镜视角放大率为10d采用远心柯勒透射照明,灯丝高2mm光路展开图:1.物镜通光口径D物D物=2(lu+y)=2(76x0.09+3.3)=20.3mm2.孔径光阑直径D孔在物镜像方焦面上设孔径光阑以构成物方远心光路,其直径大小应保证u=0.09所以D孔=2f’ u=2x56x0.09=10.1mm3.斯米特棱镜尺寸为了观察者从45度方向观察和正象,在物镜和成象平面之间装有斯米特棱镜(1)棱镜通光口径先将棱镜展开成等效空气平板,考虑轴上轴外光束都能通过,分别计算入射面和出射面的口径,取大者为D棱,同时考虑三种放大率所需的最大通光口径小于或等于D棱,由图可知,最大通光口径在出射面上,有D棱/2=y’-kα式中y’为视场光阑口径一半,y’=10mmK为棱镜出射面至分划板面距离根据结构要求取k=35mmα=(y’-D孔/2)/ △=(10-5.1)/(225-56)=0.29代入上式得D棱=2(y’-kα)=2(10-35*0.029)=18mm考虑安装余量2.5mm取D棱=20.5mm(2)通光口径决定后,即可求出斯米特棱镜棱镜结构尺寸斯米特棱镜的正象作用与组合棱镜相似,相当于下图中画阴影线的两个面合成一个面(即图中c中画阴影线的面),该面既是入射面又是第四次反射面。
由于屋脊面倾泻了一个角度(67.5度,见图b),从而使出射光轴倾泻45度便于观察者观察。
下面作偏轴入射斯米特棱镜展开图,以求结构尺寸由前已知,D棱=20.5mm,保证该口径的棱镜所需最小尺寸参数为tgθ1=sin67.5°/cos45°=1.3065 θ1=52°34’tgθ2=cos22.5°=0.9239 θ2=42°44’入射光束中心位置t=l/2,则l=D/ (tgθ1/2)=2.02D=41.4mmb=2D=41mm AB=l/cos45°=2.864D=58.4mmBC=l/ cos22.5°=2.179D=44.7mm h=ABcos22.5°=2.644D=53.9mm 展开平行板厚度L=AB(1+cos45°)=4.89D=100.5mm由于棱镜的加入,使象面产生位移,其后移量△L=L(l-l/n)=38.5mm所以3x主显微镜的实际共轭距离应为L共=L’+L+△L=339.5mm4.10x目镜的外形尺寸计算根据使用要求采用10x目镜凯尔纳望远镜,焦距f’=25mm,其镜板距p=0.4 f’=10mm,向场焦距f1’=1.8 f’=45mm目镜的视场角为tgψ’=y’/f’目=0.4,ψ=22°2ψ=44°出瞳距离t=(D/2- a)tgω=17.6m5.主显微镜照明系统的设计当物镜的基本参数确定之后,对照明系统便可提出具体的要求。