普通光学显微镜原理及其使用
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• 物镜壳上的标志
•常和放大倍数写在一起，如10/0. 25，40/0.65 1. 2. 3. 4. 5. 物镜的种类 放大倍数 数值孔径 标准机械筒长 需用盖片情况 • •主要两种标准：160mm和170mm 160mm 170mm • 指从镜筒的目镜管上缘至物镜螺旋肩的距离 •∞表示机械筒长为无限大 •凡需加用盖玻片的物镜，在外壳上刻有需盖玻片的厚 度，如0.17。刻值常与机械筒长写在一起，如160/0. 17 •160/0或160/: 绝对不用盖玻片！ •160/— 盖片有无皆可 •∞/0或∞/—
显微镜的光学系统---目镜 目镜
• 目镜实际上是一个放大镜，显微镜的分辨 率是有物镜的数值孔径决定的。 • 结构简单，由两片（组）正透镜组成，上 面的透镜叫接目镜，下端的透镜叫场镜
显微镜的光学系统---目镜 目镜
• 目镜的分类
•应用最多，但视场数较小 1. 2. 3. 4. 5. 惠更斯目镜 兰姆斯登目镜 补偿目镜 平场目镜 摄影目镜 •接目镜和场镜均由平凸单透镜组成，凸面都朝下 •视场光圈位于两透镜之间，使用时应与消色差物镜配 合，可以对消色差物镜的放大率色差起到校正作用 •由两片凸面相对的平凸透镜组成 •目镜光阑位于场镜下方 •眼透镜和场镜都用几片透镜粘合而成，专为与复消色 差物镜配合使用设计的 •标有“ compens, komp, C ,K 等字样 •接目镜在惠更斯目镜的基础上增加了一块负透镜，故 能较好地校正像场弯曲，使视场平坦 •标有“PLAN”，”P”字样，一般与平场物镜配合使用
1. 2. 临界照明（不适合显微照相） 柯勒照明（最为理想）
• 1.
柯勒照明调节步骤： 选取10 物镜，在标本出聚焦， 开足孔径光阑（聚光器处），缩 小视场光阑（在显微镜的底座处） 上下调节聚光器使视场光圈成像 利用调中旋钮将光阑调中慢慢开 大光阑直到与视场边缘相切 选适当倍数的物镜，根据所用物 镜的数值孔径并依据具体要求在 60%-80%之间调节孔径光阑 观察，摄影
• • • •
1、2、3种物镜都残留程度不 同的场曲，使得视场内不同部分 的影象，不能同时准焦
相差物镜（在物镜的后焦平面出装有一块相板） 带校正环物镜 带虹彩光阑物镜 无应变物镜（刻有“PO”或“POL”字样） 无荧光物镜（刻有“UVFL”标志） 无盖片物镜 长工作距离物镜
• • •
显微镜的光学系统---物镜 物镜
• 用于低倍物镜，40倍以下的物镜
•暗视野聚光器 •相位差聚光器 •微分干涉差聚光器 •极低倍使用，1倍或2倍
显微镜的照明装置
• 透射式照明
•照明光束的中轴与 显微镜的光轴同处 在一直线上 1. 2. 中心照明 斜射照明 •照明光束的中轴与 显微镜的光轴不在 一直线上 2.
1. 2. 明场斜射照明（用于相差显微镜） 暗场斜源自文库照明（用于暗视野显微镜）
小技巧
香柏油致癌， 香柏油致癌，且易 凝结，原则上不用！ 凝结，原则上不用！
使用油镜时要将聚光镜提升到 最高点，并放大虹彩光阑， 最高点，并放大虹彩光阑，否则会降低 数值孔径而影响分辨率
显微镜的光学系统---物镜 物镜
• 物镜的种类
1. 根据像 差的矫 正程度 2. 3. 4. 5. 消色差物镜 复消色差物镜 萤石物镜 平场物镜 特种物镜 •特殊光学玻璃制成；纠正了纠正了红、黄、蓝 三种色光的色差，使之聚焦于一点 •外表面常刻有“APO”字样 ；质量优良 •最佳清晰范围400-720nm,容纳了全部可见光谱
显微镜的光学系统---聚光器 聚光器
• 又叫聚光镜，由透镜与孔径光阑组成 •由两片透镜组成；NA值在1.2~1.25之间 • 聚光器种类：
• • 1. 2. 明视野聚光器 专用聚光器 • • 阿贝聚光器 消色差等光程聚光器 旋出式聚光器 超低倍聚光器
•由一系列透镜组成（5~7片）；NA可达1.4 •对球差、色差和彗型像差的校正能力很强， 质量最高 •有较好聚光能力，但在数值孔径高于 0.60时，色差及球差均会表现出来
• 物镜的种类
1. 根据像 差的矫 正程度 2. 3. 4. 5. 消色差物镜 复消色差物镜 萤石物镜 平场物镜 特种物镜 •除其他物镜优点外，还校正了场曲 •在相等的放大率下，所成影像要比一般物镜的 影像为大 •“PL” ”PLAN”平场消色差物镜；”PL·FL”平场 萤石物镜；；”PL·APO”平场复消色差物镜， 最佳； •“S PLAN”超平场消色差物镜；“S PLAN APO”超平场复消色差物镜
3. 4.
• 落射式照明
5.
普通光学显微镜原理及其使用
显微镜的光学系统
1. 2. 放大微小的物体或微细的结构，形成倒立实像 把像投射到目镜光阑处
• 光学系统
物镜 目镜 聚光器 光阑
1. 2.
3.
放大物镜映来的已放大的倒立实像 校正物镜余留下来的像差
将物像投射到一定的位置上，便于放映或照相
使来自光源的光线放大，聚成光束，透过载片 照明样品，射入物镜
显微镜的光学系统---物镜 物镜
显微镜的质量主要取决于物镜。价格昂贵
• 物镜的种类
•物镜与盖片之间不加任何液体 •4 ，10 根据前透 镜与盖玻 片之间介 质的不同 1. 2. 3. 干燥系物镜 水浸系物镜 油浸系物镜 ，20 ，40
•水浸物镜刻有“W”或“Water”字样 •水浸两用物镜刻有“Oil+w”字样 •油浸物镜刻有“oil 或oel或 imm”和“HI” 字样 •甘油浸物镜刻有“Glyc” 或 Glyz”字样
• •
•
•最常见；将光谱中红光和蓝光聚焦于一点，黄 绿光聚焦于另一点 •外表面常刻有“Ach”字样 •最佳清晰范围510-630nm
又叫“半消色差物镜”，透镜多由萤石透镜取代 色差校正介于消色差物镜与复消色差物镜
最佳清晰范围430-680nm,容纳了绝大部分可见光谱
显微镜的光学系统---物镜 物镜
•常和放大倍数写在一起，如10/0. 25，40/0.65 1. 2. 3. 4. 5. 物镜的种类 放大倍数 数值孔径 标准机械筒长 需用盖片情况 • •主要两种标准：160mm和170mm 160mm 170mm • 指从镜筒的目镜管上缘至物镜螺旋肩的距离 •∞表示机械筒长为无限大 •凡需加用盖玻片的物镜，在外壳上刻有需盖玻片的厚 度，如0.17。刻值常与机械筒长写在一起，如160/0. 17 •160/0或160/: 绝对不用盖玻片！ •160/— 盖片有无皆可 •∞/0或∞/—
显微镜的光学系统---目镜 目镜
• 目镜实际上是一个放大镜，显微镜的分辨 率是有物镜的数值孔径决定的。 • 结构简单，由两片（组）正透镜组成，上 面的透镜叫接目镜，下端的透镜叫场镜
显微镜的光学系统---目镜 目镜
• 目镜的分类
•应用最多，但视场数较小 1. 2. 3. 4. 5. 惠更斯目镜 兰姆斯登目镜 补偿目镜 平场目镜 摄影目镜 •接目镜和场镜均由平凸单透镜组成，凸面都朝下 •视场光圈位于两透镜之间，使用时应与消色差物镜配 合，可以对消色差物镜的放大率色差起到校正作用 •由两片凸面相对的平凸透镜组成 •目镜光阑位于场镜下方 •眼透镜和场镜都用几片透镜粘合而成，专为与复消色 差物镜配合使用设计的 •标有“ compens, komp, C ,K 等字样 •接目镜在惠更斯目镜的基础上增加了一块负透镜，故 能较好地校正像场弯曲，使视场平坦 •标有“PLAN”，”P”字样，一般与平场物镜配合使用
1. 2. 临界照明（不适合显微照相） 柯勒照明（最为理想）
• 1.
柯勒照明调节步骤： 选取10 物镜，在标本出聚焦， 开足孔径光阑（聚光器处），缩 小视场光阑（在显微镜的底座处） 上下调节聚光器使视场光圈成像 利用调中旋钮将光阑调中慢慢开 大光阑直到与视场边缘相切 选适当倍数的物镜，根据所用物 镜的数值孔径并依据具体要求在 60%-80%之间调节孔径光阑 观察，摄影
• • • •
1、2、3种物镜都残留程度不 同的场曲，使得视场内不同部分 的影象，不能同时准焦
相差物镜（在物镜的后焦平面出装有一块相板） 带校正环物镜 带虹彩光阑物镜 无应变物镜（刻有“PO”或“POL”字样） 无荧光物镜（刻有“UVFL”标志） 无盖片物镜 长工作距离物镜
• • •
显微镜的光学系统---物镜 物镜
• 用于低倍物镜，40倍以下的物镜
•暗视野聚光器 •相位差聚光器 •微分干涉差聚光器 •极低倍使用，1倍或2倍
显微镜的照明装置
• 透射式照明
•照明光束的中轴与 显微镜的光轴同处 在一直线上 1. 2. 中心照明 斜射照明 •照明光束的中轴与 显微镜的光轴不在 一直线上 2.
1. 2. 明场斜射照明（用于相差显微镜） 暗场斜源自文库照明（用于暗视野显微镜）
小技巧
香柏油致癌， 香柏油致癌，且易 凝结，原则上不用！ 凝结，原则上不用！
使用油镜时要将聚光镜提升到 最高点，并放大虹彩光阑， 最高点，并放大虹彩光阑，否则会降低 数值孔径而影响分辨率
显微镜的光学系统---物镜 物镜
• 物镜的种类
1. 根据像 差的矫 正程度 2. 3. 4. 5. 消色差物镜 复消色差物镜 萤石物镜 平场物镜 特种物镜 •特殊光学玻璃制成；纠正了纠正了红、黄、蓝 三种色光的色差，使之聚焦于一点 •外表面常刻有“APO”字样 ；质量优良 •最佳清晰范围400-720nm,容纳了全部可见光谱
显微镜的光学系统---聚光器 聚光器
• 又叫聚光镜，由透镜与孔径光阑组成 •由两片透镜组成；NA值在1.2~1.25之间 • 聚光器种类：
• • 1. 2. 明视野聚光器 专用聚光器 • • 阿贝聚光器 消色差等光程聚光器 旋出式聚光器 超低倍聚光器
•由一系列透镜组成（5~7片）；NA可达1.4 •对球差、色差和彗型像差的校正能力很强， 质量最高 •有较好聚光能力，但在数值孔径高于 0.60时，色差及球差均会表现出来
• 物镜的种类
1. 根据像 差的矫 正程度 2. 3. 4. 5. 消色差物镜 复消色差物镜 萤石物镜 平场物镜 特种物镜 •除其他物镜优点外，还校正了场曲 •在相等的放大率下，所成影像要比一般物镜的 影像为大 •“PL” ”PLAN”平场消色差物镜；”PL·FL”平场 萤石物镜；；”PL·APO”平场复消色差物镜， 最佳； •“S PLAN”超平场消色差物镜；“S PLAN APO”超平场复消色差物镜
3. 4.
• 落射式照明
5.
普通光学显微镜原理及其使用
显微镜的光学系统
1. 2. 放大微小的物体或微细的结构，形成倒立实像 把像投射到目镜光阑处
• 光学系统
物镜 目镜 聚光器 光阑
1. 2.
3.
放大物镜映来的已放大的倒立实像 校正物镜余留下来的像差
将物像投射到一定的位置上，便于放映或照相
使来自光源的光线放大，聚成光束，透过载片 照明样品，射入物镜
显微镜的光学系统---物镜 物镜
显微镜的质量主要取决于物镜。价格昂贵
• 物镜的种类
•物镜与盖片之间不加任何液体 •4 ，10 根据前透 镜与盖玻 片之间介 质的不同 1. 2. 3. 干燥系物镜 水浸系物镜 油浸系物镜 ，20 ，40
•水浸物镜刻有“W”或“Water”字样 •水浸两用物镜刻有“Oil+w”字样 •油浸物镜刻有“oil 或oel或 imm”和“HI” 字样 •甘油浸物镜刻有“Glyc” 或 Glyz”字样
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•
•最常见；将光谱中红光和蓝光聚焦于一点，黄 绿光聚焦于另一点 •外表面常刻有“Ach”字样 •最佳清晰范围510-630nm
又叫“半消色差物镜”，透镜多由萤石透镜取代 色差校正介于消色差物镜与复消色差物镜
最佳清晰范围430-680nm,容纳了绝大部分可见光谱
显微镜的光学系统---物镜 物镜