第四章 显微镜的构造和主要部件

3、三目镜筒




三目镜筒是为摄影显微配置 的。它是在双目镜筒的上方又 增加一个镜筒。在此镜筒上可 加配照相机。这样既可以观察， 又可以摄影。 它有两种方式：一种是安装有 一个可推拉的棱镜。推入时供 平时观察用，拉出时光线全部 进入摄影镜筒供照相用。 还有一种是既可观察又可同时 摄影的三目镜筒。它的光线20 ％～30％供观察用，70％～ 80％供摄影用。 在摄影时，可用摄影目镜进行 调焦，当看到清晰的物像时， 再摄影，便可摄出清晰的照片。

游标尺一般由主标尺(a)和副标尺(b) 组成。副标尺的分度为主标尺的 9/10。使用时，首先看副标尺的0 点位置。然后看主、副标尺的一致 点。如图所示，副标尺的0点主标 尺的26与27之间，副标尺的6与主 标尺的32一致，即6与主标尺上的 一个分度线正对，则此标尺所表示 的数值为26.6mm。
粗动调焦机构
对物镜转换器的精度有两点要 求：同轴和齐焦。 所谓同轴，是指每个物镜被定 位即调入光路后，物镜和目镜 的光轴应在一条直线上。 所谓齐焦，是指用低倍物镜调 焦后，从低倍转换到高倍物镜， 无须使用粗调，即可初见物像 （但允许细调）。齐焦又称为 “等高转换” 齐焦性能的优劣和合轴程度的 高低是显微镜质量的一个重要 标志,它是与物镜的本身质量 和物镜转换器的精度有关.
老式显微镜粗螺旋向前扭，
镜头下降接近标本。


粗调有三种方式：一种是镜筒升降式，一种是镜臂升降式， 第三种是载物台升降式。 无论哪种方式，粗调的基本结构都是由齿轮来带动齿条运 动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上，齿条固定在镜筒、镜 臂上。齿轮和齿条咬合在一起。转动手轮时，齿轮通过齿 条带动镜筒（或镜臂或载物台）作相应的上升或下降。其 上下运动的方向，由燕尾导轨作精确控制。燕尾导轨是精 密加工的部件，由燕尾条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽 内滑动或燕尾槽在燕尾条上滑动。它们之间的配合紧密、 平稳、没有松动，可保证光学系统作平稳而准确的直线运 动。 对一般载物台升降式的粗调来说，其松紧是可调节的。在 右方粗动手轮内侧有一个压直纹的手轮，将它顺时针方向 旋转，粗动变紧；逆时针方向旋转，粗动变松。
呈弓形，立于镜座的上端。对直筒显 微镜来说，用它来支撑整个光学系统的大部分机 械零件。其下有一个倾斜关节，用以倾斜镜筒。 对斜筒显微镜来说，镜臂是固定的，主要用它来 支撑镜筒、载物台等其他光学元件。
2、镜臂
镜筒



镜筒又叫目镜头，是金属制的 圆筒。其上端可插目镜，下接 转换器，形成接目镜与接物镜 （装在转换器下）间的暗室。 从物镜的后缘到镜筒尾端的距 离称为机械筒长。因为物镜的 放大率是对一定的镜筒长度而 言的。镜筒长度的变化，不仅 放大倍率随之变化，而且成像 质量也受到影响。因此，使用 显微镜时，不能任意改变镜筒 长度。 国际上将显微镜的标准筒长定 为160mm，此数字标在物镜 的外壳上。

粗动调焦机构简称粗调，是移动镜筒调 节接物镜和标本间距离，即用来快速调 焦的装置，它受粗调手轮控制。旋转粗 调手轮，可以使物、目镜与载物台相对 明显地移动。极限升降距离通常为 30mm左右。
新近出产的显
微镜（如Nikon 显微Байду номын сангаас）镜检时， 右手向前扭载物 台上升，让标本 接近物镜，反之 则下降，标本脱 离物镜

2.）根据物镜放大率的高低，可分为： ①低倍物镜 指1×—6×，NA值为0.04—0.15； ②中倍物镜 指6×—25×，NA值为0.15— 0.40； ③高倍物镜 指25×—63×，NA值为0.35—0.95； ④油浸物镜 指90×—100×，NA值为1.25—1.40。

现在，多数高倍物镜和油镜内都装有弹簧。在物镜前端受压时，镜头可以退 缩回来。这样一方面可以保护镜头，另一方面也不会把载玻片和盖玻片压碎。 这种物镜称为弹簧物镜。
物镜结构
由于物镜是显微镜的最主要部件，为了校正像差和色差，物镜都由多 块透镜组成，而且放大倍数越高，结构越复杂。普通物镜的结构如图 所示。
低倍物镜
低倍物镜很少见，具有特殊用途。
2，物镜分类：

物镜的种类很多，可从不同角度来分类： 1.）根据物镜前透镜与被检物体之间的介质不同，可分为： ①干燥系物镜 以空气为介质，如常用的40×以下的物镜，数值孔径均小于1。 ②油浸系物镜 常以香柏油为介质，此物镜又叫油镜头，其放大率为90×— 100×，数值孔值大于1。
各种光学显 微镜的构造
2、显微镜的光学系统
显微镜的光学系统由 接目镜，接物镜，聚 光器，反光镜，照明 系统等组成。 光学系统使物体放大， 形成物体放大像 。

一、 物镜

1.物镜概念： 物镜，也叫接物透镜，安装在镜筒前端转换器上，可以利 用光线使被检物体第一次造像。 物镜成像的质量直接影响了显微镜的放大率及分辨作用。 其优劣直接决定了显微镜的主要光学性能。 物镜的性能取决于物镜的数值孔径（numerical apeature 简写为NA），每个物镜的数值孔径都标在物镜的外壳上， 数值孔径越大，物镜的性能越好。



3，特种物镜



在上述物镜基础上，为达到某些特定观察效果而制造的物镜。如：相 差物镜，带校正环物镜，带视场光阑物镜，无应变物镜，无荧光物镜， 无盖片物镜，长工作距离物镜等。 带校正环物镜：在物镜的中部装有环装的调节环,当转动调节环时,可 调节物镜内透镜组之间的距离,从而校正由盖玻片厚度不标准引起的覆 盖差.调节环上的刻度可从0.11--.023,在物镜的外壳上也标科有此数字, 表明可校正盖玻片从0.11-0.23mm厚度之间的误差. 带视场光阑物镜：在物镜镜筒内的上部装有虹彩光阑,外方也可以旋转 的调节环,转动时可调节光阑孔径的大小,这种结构的物镜是高级的油 浸物镜,它的作用是在暗视场镜检时,往往由于某些原因而使照明光线 进入物镜,使视场背景不够黑暗,造成镜检质量的下降.这时调节光阑的 大小,使背景变黑,使被检物体更明亮,增强镜检效果.另一作用是当缩小 光阑时。物镜的有效直径也随之缩小，改变孔径角，从而相应地起到 降低数值孔径而增大焦深的作用。
第四章 显微镜的构造和主要部件
普通光学显微镜的基本结构
普通光学显微镜的构造可分为两部分：一为机械装置，二 为光学系统 。 机械装置由镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、 粗动螺旋和微动螺旋等部件组成。 光学系统由目镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光 圈等组成 显微镜的这两部分构造很好的配合，才能发挥显微镜的作 用。


不同等级的普通光学显微镜的构造的复杂程度区 别较大
镜座与镜臂


1、镜座 镜座又叫底座，是整个显微镜的基座。用 以支撑整个镜体。镜座下面通常装有四个 支撑橡胶脚，以使仪器稳定放在工作台上。 简易显微镜的镜座多呈马蹄形，用铸铁制 造。 电光源显微镜的镜座多为方形，其内部装 有电光源系统。即照明灯、聚光镜、反光 镜及光源灯电路等均装在其镜座内。底座 侧面装有电源开关和光源亮度调节钮，可 根据不同的需要选择合适的亮度。底座后 面通常装有电源插座及保险（丝）管。也 有的将保险管装在底部的。
1、单目镜筒


单目显微镜镜筒的下端连接物镜， 双目及三目显微镜的下端为连接头， 被手旋螺钉固定在镜臂上。需要时， 旋动手旋螺钉，可以方便地将镜筒 从镜臂上取下来。 单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双 目和三目镜筒则都是斜筒式的。直 筒显微镜因使用不太方便，目前使 用量较少。单目斜筒是在镜筒内安 装一个反射棱镜，标本通过物镜到 达镜筒的光线被棱镜以45度角反 射进入目镜。斜筒式可作360度旋 转，使用起来更加方便。

载物台与移动器
载物台用于承放标本。 它与显微镜的光轴垂直。 载物台中央有一孔，为 光线通路。在台上装有 弹簧标本夹，其作用为 固定或移动标本的位置， 使得镜检对象恰好位于 视野中心。

为了便于操作，载物台上可设一个移 动器，叫做带移动器的载物台。 当标本被夹入移动器后，使用移动器 的横向和纵向调节旋钮或手轮，便可 以上下左右移动标本，十分方便。 在纵向手轮调节下，载物台的上层可 以前后移动一定距离。在上层的后部， 设有横向移动装置，它受横向手轮调 节。调节横向手轮，可使载物台上的 样本左右移动。样本移动范围通常为 75mm×50mm。
100%
80%
光 路 转 换
20%
100%
物镜转换器




物镜转换器装于镜筒下端，用来安装和转换物镜。 按安装物镜的孔数不同，可分为两孔式、三孔式、四 孔式等几种。以三（低倍、高倍、油镜）、四孔具多。 转动转换器，可以按需要将其中的任何一个接物镜和 镜筒接通，与镜筒上面的接目镜构成一个放大系统。 按定位方式的不同，物镜转换器可分为外定位式和内 定位式两种。但无论哪种方式，其基本结构都是由上 下两块凸面朝下的圆盘组成。上面一块固定在镜筒的 下端，称为固定盘。下面一块可以绕其中心的大头螺 钉旋转，称为转动盘。物镜就分别安装在转动盘的几 个对称的螺丝口上。 外定位式的转换器，其定位弹簧安装在外面；内定位 式的转换器，其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转 动盘旋转至某一位置时，定位弹簧片上的凸棱落入定 位槽中，发出咔嗒一声响，便有一个物镜进入光路。 继续旋转转动盘，可将各个物镜依次调在显微镜的光 轴位置上。
2、双目镜筒
双目镜筒由左右两个镜筒组成。 镜筒的下部装有一套复杂的反射 棱镜机构。 来自物镜的光线经半五角棱镜两 次反射后，折转45度进入分光 棱镜。 分光棱镜由两块直角棱镜胶合而 成。胶合面上镀有分光膜。当光 到达分光膜时，有一半反射，进 入左棱镜，另一半光透过分光膜， 进入右棱镜。光线被左右两个棱 镜（即直角棱镜及空间棱镜）反 射后进入两个目镜中成像。

3.）根据物镜像差校正的程度来分类可分为：
①消色差物镜 是最常用的物镜，外壳上标有“Ach”字样，该物镜可以除 红光和蓝光形成的色差、黄绿光的球差和近轴点的慧形像差。但是不 能消除其它色光的色差和球差，而且场曲很大，不宜用于高级研究和 显微摄影。镜检时通常与惠更斯目镜配合使用。
②复消色差物镜 物镜外壳上标有 “Apo”字样，除能校正红、蓝、绿 三色光的色差外，还能校正黄色光 造成的相差，消除红蓝二色光的球 差，而且有较大的数值孔径。可以 用于高级研究和显微摄影。通常与 补偿目镜配合使用，否则图像质量 下降。

载物台与移动器是靠移动 器上的一只滚花螺丝连接 的。安装移动器时，只要 把移动器上两个固定销插 入台面的螺丝孔内，再拧 紧滚花螺丝即行。图10-26所示为一种移动器的结构。
好的显微镜在纵横架杆上刻有刻度标尺，构成很精密的平 面座标系。如果我们须重复观察已检查标本的某一部分， 在第一次检查时，可记下纵横标尺的数值，以后按数值移 动推动器，就可以找到原来标本的位置。 标本推进器上的纵横游标尺，可用以测定标本在视野中的 方位，也可以用来测定标本的大致大小。
微动调焦机构



微动调焦机构简称微调，是对显 微镜作精细调焦用的装置。微动 螺旋每转一圈镜筒移动0.1毫米 （100微米），它的总调节距离一 般为1.8mm～3mm，由微动手轮 控制。 旋转微动手轮时，通过多级齿轮 变速传动机构，能使载物台作精 细的缓慢升降移动，其光学系统 也随之非常慢地移动。通常上升 或下降2mm的距离，需要转动十 几圈。 微调装置常见的有杠杆式、齿轮 式和偏心轮式等多种结构。新近 出产的较高档次的显微镜的粗动 螺旋和微动螺旋是共轴的 粗调 微调

③半复消色差物镜（FL），在成像质量上远比消色差物镜好，接近复 消色差物镜，能够校正红蓝二色光的色差及球差。镜检时也与补偿目 镜配合使用 ④平场物镜(Plan)，是在物镜系统中加入一块半月形的厚透镜，以达 到校正像场弯曲的目的。普通物镜所观察到的像面总有些弯曲，即靠 中间部分清晰，靠边缘部分比较模糊。要想让边缘清楚，需要调节显 微镜的微调钮。但是边缘部分清楚后，中间部分又变得模糊了。这除 了不便观察外，更主要地是无法对其进行摄影。平场物镜可以较好地 校正像面弯曲，使视场平坦。但其结构也相应地复杂些。平场物镜不 仅视场平坦、视场较大，而且工作距离也相应地有所增长。因此，适 合于镜检和显微摄影。 平场物镜的种类有：平场消色差物镜（PLAN ACH）；平场半复消色 差物镜；平场复消色差物镜（PLAN APO）。更高级的有：超平场消 色差物镜（S Plan）,超平场复消色差物镜（Splan Apo）等。 上述几种物镜的区别主要是消除色差与校正场曲的程度不同。其性能 和复杂程度均是递增的。即平场复消色差物镜质量最好，但其价格也 最高，结构也最复杂。