现代材料测试 第一章 光学显微分析PPT课件
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光学显微术ppt课件
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3.2 使用方法
聚光器的镜口率要与物镜相匹配
物镜的NA值＋聚光器的NA值 物镜的有效镜口率＝——————————————
2
25
应尽量使聚光器保持在最上位置，可通 过调节孔径光阑来调节NA值，通过调节 光源亮度来调节入射光强度。
使用NA值＞1.0的聚光器时，可在聚光器 上，透镜与载片之间加香柏油。
相板phasering环状光阑annularring40光通过透明物体时是要慢下来的光通过透明物体时是要慢下来的为了把直接传播的光和被物体衍射为了把直接传播的光和被物体衍射的光区分开来在聚光器的焦平面的光区分开来在聚光器的焦平面上放一环形光栅并在两个物镜之上放一环形光栅并在两个物镜之间插入一个相板使相板上的环形间插入一个相板使相板上的环形条纹与环形光栅的象恰好重通过条纹与环形光栅的象恰好重通过合轴调节望远镜合轴调节望远镜
43
44
45
Review-- interference of light waves with same wavelength
46
47
相差附件
48
49
50
51
52
2. 装置
1.1 相差物镜：内置有相板，可区分为直射光区和 衍射光区两部分，分别用阻光物质（如薄的金属镀 膜）减小光亮度。若经处理后直射光的相位与衍射 光相同，则为正相差，反之则为负相差。
光学显微术
显微镜主要光学部件构造 相差显微镜原理和使用 荧光显微镜原理和使用
1
一、显微镜主要光学部件构造
2
显微镜的光学原理
被检物AB放在物镜 (O1) 下方的一倍焦距之 间，则在物镜 (O1) 后方形成一个倒立得放大实像， 这个实像正好位于目镜 (O2) 的下焦点之内，通过 目镜后形成一个放大的虚像 A2B2，这个虚像通过 调焦装置使其落在眼睛明视距处，即 25cm ，使 所看到的物体最清晰，也就是虚像A2B2 是在眼 睛晶状体的两倍焦距之外，在眼球后的视网膜形成 一个倒立的 A2B2 缩小像A3B3。
3.2 使用方法
聚光器的镜口率要与物镜相匹配
物镜的NA值＋聚光器的NA值 物镜的有效镜口率＝——————————————
2
25
应尽量使聚光器保持在最上位置，可通 过调节孔径光阑来调节NA值，通过调节 光源亮度来调节入射光强度。
使用NA值＞1.0的聚光器时，可在聚光器 上，透镜与载片之间加香柏油。
相板phasering环状光阑annularring40光通过透明物体时是要慢下来的光通过透明物体时是要慢下来的为了把直接传播的光和被物体衍射为了把直接传播的光和被物体衍射的光区分开来在聚光器的焦平面的光区分开来在聚光器的焦平面上放一环形光栅并在两个物镜之上放一环形光栅并在两个物镜之间插入一个相板使相板上的环形间插入一个相板使相板上的环形条纹与环形光栅的象恰好重通过条纹与环形光栅的象恰好重通过合轴调节望远镜合轴调节望远镜
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Review-- interference of light waves with same wavelength
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47
相差附件
48
49
50
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52
2. 装置
1.1 相差物镜：内置有相板，可区分为直射光区和 衍射光区两部分，分别用阻光物质（如薄的金属镀 膜）减小光亮度。若经处理后直射光的相位与衍射 光相同，则为正相差，反之则为负相差。
光学显微术
显微镜主要光学部件构造 相差显微镜原理和使用 荧光显微镜原理和使用
1
一、显微镜主要光学部件构造
2
显微镜的光学原理
被检物AB放在物镜 (O1) 下方的一倍焦距之 间，则在物镜 (O1) 后方形成一个倒立得放大实像， 这个实像正好位于目镜 (O2) 的下焦点之内，通过 目镜后形成一个放大的虚像 A2B2，这个虚像通过 调焦装置使其落在眼睛明视距处，即 25cm ，使 所看到的物体最清晰，也就是虚像A2B2 是在眼 睛晶状体的两倍焦距之外，在眼球后的视网膜形成 一个倒立的 A2B2 缩小像A3B3。
现代光学显微镜PPT模板
05
第三章现代显微镜的机械部件
第三章现代显微镜 的机械部件
一、镜体 二、载物台 三、照明装置及滤光片 四、光路转换机构
06
第四章显微镜的性能
第四章显微镜 的性能
一、显微镜 的成像原理
六、焦点
01
二、镜口
深 度 06
率
02ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
·
05
五、清晰
03
三、分辨
度
04
率
四、放大率
第四章显微镜的性 能
七、视野 八、物镜质量的检查方法
一、显微镜的构造 二、干涉显微镜的技术原理 三、干涉显微镜的使用方法 四、干涉显微镜的应用 参考文献
15
第十三章荧光显微镜
第十三章荧 光显微镜
06
六、滤光片 的使用方法
01
一、荧光
05
五、滤光片 的性能
02
二、荧光显 微镜
04
四、光的吸 收和滤光片
03
三、荧光光 源
第十三章荧光显微 镜
七、荧光色素 八、荧光显微镜的应用 九、荧光细胞化学 参考文献
0 5
五、相差显微 镜的应用
0 3
三、相差显微 镜的成像原理
0 6
参考文献
13
第十一章偏振光显微镜
第十一章偏 振光显微镜
0 1
一、光的偏振 现象
0 4
四、使用方法
0 2
二、透光物体 的光学特性
0 5
五、偏振光相 差技术
0 3
三、显微镜的 部件
0 6
参考文献
14
第十二章微分干涉显微镜
第十二章微分干涉 显微镜
16
第十四章显微分光光度计
现代材料测试ppt课件第一章光学显微分析
2020/9/23
一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸 渔业资 源增殖 放流活 动”放 流苗种 招标中 中标， 我单位 将严格 按照招 标方案 的要求 和合同 的约定 执行
1.2 晶体光学基础——晶体结构
2、晶胞和点阵类型 晶体中原子规则排列的基本特征：周期性与对称性 晶胞（阵胞）：在点阵中选择一个由阵点连接而成的
结构基元的多样性使晶体结构有无限多种类。 晶向指数与晶面指数
晶体中由原子组成的直线和平面分别称为晶向和晶 面（相应于点阵中的阵点列和阵点面）。
为了表示晶向和晶面的空间取向（方位），采用统 一的标识，称为晶向指数和晶面指数；国际通用密勒（ ler）的标识方法，故又称为密勒指数，确定方 法见p15。
出油浸系物镜，使光学显微镜分辨本领达到了0.2微米理 论极限，制成了真正意义的现代光学显微镜。
2020/9/23
一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸 渔业资 源增殖 放流活 动”放 流苗种 招标中 中标， 我单位 将严格 按照招 标方案 的要求 和合同 的约定 执行
1.1 概述——光学显微分析的发展
罗伯特·虎克制造的显微镜（1665） 罗伯特·虎克观察到的细胞
2020/9/23
一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸 渔业资 源增殖 放流活 动”放 流苗种 招标中 中标， 我单位 将严格 按照招 标方案 的要求 和合同 的约定 执行
2020/9/23
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光学显微镜PPT课件
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第一章 光学显微镜
第0节 预备知识
Thin Lenses
paraxial rays, in air
11 so si
if the lens is “thin,” then
(nlens
1)
1
R1
1 R2
Thin Lens Equation
11 1
so si
f
Gaussian Lens Formula
cancel some aberrations
21
Collection Efficiency
22
We Forgot Collection Efficiency
So, now we couple this system, and find out that we have too little light striking the tissue … what went wrong?
optic axis
15deg sin(.262 rad) 0.259 10 deg: sin(.175 rad) 0.174 5 deg: sin(.873 rad) 0.872 1 deg: sin(30.5 mrad) 30.5 E-3
30 deg: sin(.524 rad) .5 45 deg: sin(.785 rad) .707
object is REAL
when rays diverge from object:
so
so > 0
object is VIRTUAL when rays converge to object:
so < 0 so
usually only with lens combination1s7
第一章 光学显微镜
第0节 预备知识
Thin Lenses
paraxial rays, in air
11 so si
if the lens is “thin,” then
(nlens
1)
1
R1
1 R2
Thin Lens Equation
11 1
so si
f
Gaussian Lens Formula
cancel some aberrations
21
Collection Efficiency
22
We Forgot Collection Efficiency
So, now we couple this system, and find out that we have too little light striking the tissue … what went wrong?
optic axis
15deg sin(.262 rad) 0.259 10 deg: sin(.175 rad) 0.174 5 deg: sin(.873 rad) 0.872 1 deg: sin(30.5 mrad) 30.5 E-3
30 deg: sin(.524 rad) .5 45 deg: sin(.785 rad) .707
object is REAL
when rays diverge from object:
so
so > 0
object is VIRTUAL when rays converge to object:
so < 0 so
usually only with lens combination1s7
光学显微分析优秀课件
光学显微分析优秀课件
09.10.2020
列文虎克在17世纪中 期制作的复式显微镜
09.10.2020
20世纪初的显微镜
多用途显微镜
光学显微镜分类
——几何光学显微镜
生物、倒置、金相、暗视野显微镜等。
——物理光学显微镜
偏光、相差、干涉、相差偏光、相差干涉、相差荧光显微 镜等。
——信息转换显微镜
荧光、图像分析、声学、照相、电视显微镜及显微分光光 度计等。
09.10.2020
迎光矢量图上，线 偏振光是一条直线。
自然光可等效为两振幅相等、互 相垂直、无相位关系的线偏振光。
09.10.2020
(2) 圆偏振光
垂直于光传播方向的固定平面内， 光矢量的大小不变，但随时间以角速度 ω旋转，其末端的轨迹是圆，这种光叫 做圆偏振光。在某一固定时刻t，传播方 向上各点对应的光矢量的端点轨迹是螺 旋线。
一个椭圆，叫椭圆
偏振光。
左旋椭圆偏振光
电矢量随时间逆时针旋转
09.10.2020
3 部分偏振光
由自然光和完全偏振光组成的光： (1) 自然光+线偏振光； (2) 自然光+圆偏振光； (3) 自然光+椭圆偏振光。
09.10.2020
第二节 光学显微分析原理 一 光学显微镜成像原理 单个透镜成像，光路等效为：
S1
S
O
S’
L
S1’
瑞利判据：点物S1的爱里斑中心恰好与另一个 点物S2的爱里斑边缘相重合时，恰可分辨两物点。
09.10.2020
S1
S2
可分辨
S1
S2
恰可分辨
两爱里斑中心距d0恰好等于爱里斑半径
S1 S2
09.10.2020
列文虎克在17世纪中 期制作的复式显微镜
09.10.2020
20世纪初的显微镜
多用途显微镜
光学显微镜分类
——几何光学显微镜
生物、倒置、金相、暗视野显微镜等。
——物理光学显微镜
偏光、相差、干涉、相差偏光、相差干涉、相差荧光显微 镜等。
——信息转换显微镜
荧光、图像分析、声学、照相、电视显微镜及显微分光光 度计等。
09.10.2020
迎光矢量图上，线 偏振光是一条直线。
自然光可等效为两振幅相等、互 相垂直、无相位关系的线偏振光。
09.10.2020
(2) 圆偏振光
垂直于光传播方向的固定平面内， 光矢量的大小不变，但随时间以角速度 ω旋转，其末端的轨迹是圆，这种光叫 做圆偏振光。在某一固定时刻t，传播方 向上各点对应的光矢量的端点轨迹是螺 旋线。
一个椭圆，叫椭圆
偏振光。
左旋椭圆偏振光
电矢量随时间逆时针旋转
09.10.2020
3 部分偏振光
由自然光和完全偏振光组成的光： (1) 自然光+线偏振光； (2) 自然光+圆偏振光； (3) 自然光+椭圆偏振光。
09.10.2020
第二节 光学显微分析原理 一 光学显微镜成像原理 单个透镜成像，光路等效为：
S1
S
O
S’
L
S1’
瑞利判据：点物S1的爱里斑中心恰好与另一个 点物S2的爱里斑边缘相重合时，恰可分辨两物点。
09.10.2020
S1
S2
可分辨
S1
S2
恰可分辨
两爱里斑中心距d0恰好等于爱里斑半径
S1 S2
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09.08.2020
1.2 晶体光学基础——晶பைடு நூலகம்结构
2、晶胞和点阵类型 晶体中原子规则排列的基本特征：周期性与对称性 晶胞（阵胞）：在点阵中选择一个由阵点连接而成的
几何图形（一般为平行六面体）作为点阵的基本单元 来表达晶体结构的周期性。 平行六面体的阵胞可由表示其形状与大小的3个矢
量a、b、c来描述，称为单位阵胞矢量（点阵基矢 或基本平移矢量）； a、b、c的长度即晶胞3个棱边的长度a、b、c称为 点阵常数，b与c、c与a及a与b的夹角分别记为α、β 、γ。 仅考虑表达点阵的周期性，所有晶体均可分别用由14 种阵胞表达的空间点阵（称为布拉菲点阵）来描述其 原子排布规则。（p13表1-5）
可见光
光学显微分析使用波段：可见光波段390~770nm
09.08.2020
1.2 晶体光学基础——光的物理特性
自然光和偏振光 自然光：垂直于光的传播方
向振动，在垂直于光的传 播方向的平面内的任意方 向振动。
偏振光：垂直于光的传播方 向振动，且只在垂直于光的 传播方向的平面内的某一方 向振动。
偏振光的光振动方向与传播方向组成的平面称为振动面。 由此也将偏振光称为平面偏光，简称偏光。
出油浸系物镜，使光学显微镜分辨本领达到了0.2微米理 论极限，制成了真正意义的现代光学显微镜。
09.08.2020
1.1 概述——光学显微分析的发展
罗伯特·虎克制造的显微镜（1665） 罗伯特·虎克观察到的细胞
09.08.2020
09.08.2020
1.1 概述
2、光学显微镜分类（依据成像原理） 几何光学显微镜：生物显微镜、落射光显微镜、倒置显
，对于同一介质，光波的波长与折射率成反比（在紫光 中测定的折射率最大，红光中的值最小）。 4）晶体的折射率色散能力：即晶体在两种波长光波中的折 射率差值越大。差值越大，色散能力越强，液体的色散 能力较固体强。
《材料现代测试技术》
第一章 光学显微分析
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总体概述
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内容
1.1 概述 1.2 晶体光学基础 1.3 分析方法
1.3.1 光学显微分析方法 1.3.2 特殊显微光学分析法 1.4 光学显微分析样品的制备 1.5 光学显微分析技术的进展及在材料科学中的应用
若入射介质为真空，则称为折射介质的绝对折射率（简
称折射率）。
09.08.2020
1.2 晶体光学基础——光与固体物质的相互作用
sini Vi N 光的折射特点： sinr Vr 1）介质中光传播的速度↑，该介质的折射率↓； 2）光在真空中的传播速度最大，其它固体或液体中N>1； 3）同一介质的折射率因所用光波波长而异（折射率色散）
1.2.2 光的物理特性 光的波粒二象性
光学显微分析所观察到的光与物质的相互作用效应，在 特性上像波，故利用光的波动学说解决晶体光学问题。 光为横波，即光波振动与传播方向垂直
纵波
横波
09.08.2020
1.2 晶体光学基础——光的物理特性
电磁波谱上不同波本质完全相同，只是波长（或频率） 不同而特性不同。
09.08.2020
第一章 光学显微分析
1.1 概述 1、光学显微分析的发展 15世纪中叶，用放大镜（单式显微镜）观察蜜蜂； 1590年，荷兰詹森父子创造出最早的复式显微镜； 17世纪中叶，虎克设计出第一台性能较好的显微镜； 惠更斯目镜诞生，并成为现代光学显微镜目镜的原形； 19世纪，德国的阿贝阐明光学显微镜成像原理，并制造
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1.2 晶体光学基础——晶体结构
3、晶体结构与空间点阵 晶体结构= 空间点阵 + 结构基元
结构基元的划分应满足每个阵点上结构基元（物质 组成及其在基元内的分布）相同的原则。
结构基元的多样性使晶体结构有无限多种类。 晶向指数与晶面指数
晶体中由原子组成的直线和平面分别称为晶向和晶 面（相应于点阵中的阵点列和阵点面）。
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1.2 晶体光学基础
材料晶相组成直接影响到它们的结构和性质，其原料的 晶相组成及其显微结构直接影响着生产工艺过程及产品 性能。
→评价材料及其原料的性能、质量时，要考虑其化学组成 ，还必须考虑它的晶相组成及显微结构。
显微结构：就是指构成材料的晶相形貌、大小、分布以 及它们之间的相互关系。
09.08.2020
1.2 晶体光学基础
1.2.3 光与固体物质的相互作用 —— 吸 收 、 反 射 、 折 射 、 干 涉、衍射等现象
光的折射定律：
sini Vi N sinr Vr
反射
i’
式中：
Vi —光在入射介质中的速度； Vr —光在折射介质中的速度； N —折射介质对入射介质的相对折射率（或折光率）；
为了表示晶向和晶面的空间取向（方位），采用统 一的标识，称为晶向指数和晶面指数；国际通用密勒（ ler）的标识方法，故又称为密勒指数，确定方 法见p15。
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1.2 晶体光学基础
光是键合电子在原子核外电子能级之间激发跃迁产生的 自发能量变化，导致发射或吸收辐射能的一种形态。
光学显微分析技术的作用： 进行物相分析，即研究材料和其原料的物相组成及显 微结构； 并以此来研究形成这些物相结构的工艺条件和产品性 能间的关系。
09.08.2020
1.2 晶体光学基础
1.2.1 晶体结构 1、空间点阵的概念 晶体：组成原子（或离子、分子、原
子团等，以下不需加以区别时，泛称 原子）有规则排列的固体。 空间点阵或晶体点阵，简称点阵：为 描述晶体中原子的排列规则，将每一 个原子抽象视为一个几何点（称为阵 点），从而得到一个按一定规则（即 晶体中原子排列规则）排列分布的无 数多个阵点组成的空间阵列。 晶格：将各阵点用直线联接成为空间 格子，空间点阵（晶格）如右图。
微镜、金相显微镜、暗视野显微镜等。 物理光学显微镜：相差显微镜、偏光显微镜、干涉显微
镜、相差偏振光显微镜、相差干涉显微镜、相差荧光显 微镜等。 信息转换显微镜：荧光显微镜、显微分光光度计、图像 分析显微镜、声学显微镜、照相显微镜等。 特种光学显微镜：高温显微镜、近场光学显微镜等。
09.08.2020