显微镜的光学附件
显微镜的光学部件包括移动工作台、物镜、目镜、聚光镜及照明装置等等。不同部件有着不同的技术参数,这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的。各光学部件都直接决定和影响光学性能的优劣,在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系。
下面介绍显微镜的三大部件:
一、物镜
物镜是显微镜最重要的光学部件,利用光线使被检物体第一次成像,因而直接关系和影响成像的质量和各项光学技术参数,是衡量显微镜质量的首要标准。物镜的结构复杂,制作精密,由于对像差的校正,金属的物镜筒内由相隔一定距离并被固定的透镜组组合而成。
物镜有许多具体的要求,如合轴、齐焦。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。
传统物镜的种类很多,可从不同的角度分类, 根据物镜位置色差校正的程度进行分类,可分为:
1、消色差物镜
这是常见的物镜,这类物镜仅能校正轴上点的位置色差(红蓝二色)和球差(黄绿光)以及消除近轴点慧差,但是不能校正其它色光的色差和球差,且场曲很大。
2、复消色差物镜
复消色差物镜的结构复杂,这种物镜不仅能校正红绿蓝三色光的色差,同时能校正红,蓝二色光的球差。由于对各种像差的校正极为完善,比响应倍率的消色差物镜有更大的数值孔径,不仅分辨率高,像质量优而且也有更高的有效放大率。因此,复消色差物镜的性能很高,适用于高级研究镜检和显微照相。
3、半复消色差物镜
半复消色差物镜又称氟石物镜,在结构上透镜的数目比消色差物镜多,比复消色差物镜少,成像质量上,远较消色差物镜为好,接近于复消色差物镜。适用于镜检和显微照相。
4、特种物镜
所谓"特种物镜"是在上述物镜的基础上,专门为达到某些特定的观察效果而设计制造的。主要有以下几种:
1)带校正环物镜
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。
2) 带虹彩光阑的物镜
在物镜镜筒内的上部装有虹彩光阑,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。作用是在暗视场镜检时,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。
3)相衬物镜
这种物镜是由于相衬镜检术的专用物镜,其特点是在物镜的后焦平面处装有相板。
4)无罩物镜
有些被检物体不能加用盖玻片,这样在镜检时应使用无罩物镜,否则图像质量将明显下降,特别是在高倍镜检时更为明显。
5)长工作距离物镜
这种物镜的焦距大于普通物镜,它是为了满足液态材料、液晶、组织培养、悬浮液等材料的镜检而设计。
二、目镜
目镜的作用是把物镜放大的实像再放大一便,并把物像映入观察者的眼中,实质上目镜就是放大镜。已知显微镜的分辨率能力是由物镜的数值孔径所决定的,而目镜只是起放大作用。所以,对于物镜不能分辨出的结构,目镜放得再大,也是分辨不出物体结构。
三、聚光镜
聚光镜又名聚光器,装在载物台的下方,聚光镜不仅可以弥补光量的不足和适当改变从光源射来的光的性质,而且将光线聚焦于被检物体上,以得到最好的照明效果。
聚光镜的的结构有多种,根据物镜数值孔径的大小,对聚光镜的要求也不同:
1)阿贝聚光镜
阿贝聚光镜由两片透镜组成,有较好的聚光能力。但在物镜数值孔径高于0.6时,会出现色差,球差现象,多用于普通显微镜上。
2)消色差聚光镜
又称"消色差消球差聚光镜"和"齐明聚光镜",它由一系列透镜组成,对色差球差的校正程度很高,能得到理想的图像,是明场镜检中质量最高的一种聚光镜,常用在高级研究显微镜中。
3)摇出式聚光镜
使用低倍物镜时,由于视场大,光源所形成的光锥不能充满真整个视场,造成视场边缘部分黑暗,只有中央部分被照亮。要使视场充满照明,就要将聚光镜的上透镜从光路中摇出。
4)其它聚光镜
聚光镜除上述明场使用的类型外,还有作特殊用途的聚光镜。如暗视野聚光镜,相衬聚光镜,偏光聚光镜,微分干涉聚光镜等,以上聚光镜分别适用于相应的观察方式。
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