顯微鏡的一些光學(xué)附件

    顯微鏡的光學(xué)部件包括物鏡，目鏡，聚光鏡及照明裝置幾個(gè)部分。各光學(xué)部件都直接決定和影響光學(xué)性能的優(yōu)劣，現(xiàn)分述如下：

    一．物鏡

    物鏡是顯微鏡zui重要的光學(xué)部件，利用光線使被檢物體*次成像，因而直接關(guān)系和影響成像的質(zhì)量和各項(xiàng)光學(xué)技術(shù)參數(shù)，是衡量一臺(tái)顯微鏡質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際物鏡的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是以蔡司物鏡為基準(zhǔn)的。物鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作精密，由于對(duì)像差的校正，金屬的物鏡筒內(nèi)由相隔一定距離并被固定的透鏡組組合而成。物鏡有許多具體的要求，如合軸,齊焦。齊焦既是在鏡檢時(shí)，當(dāng)用某一倍率的物鏡觀察圖像清晰后，在轉(zhuǎn)換另一倍率的物鏡時(shí)，其成像亦應(yīng)基本清晰，而且像的中心偏離也應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)，也就是合軸程度。齊焦性能的優(yōu)劣和合軸程度的高低是顯微鏡質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志，它是與物鏡的本身質(zhì)量和物鏡轉(zhuǎn)換器的精度有關(guān)。

    傳統(tǒng)物鏡的種類很多，可從不同的角度分類，現(xiàn)分類介紹。

    根據(jù)物鏡位置色差校正的程度進(jìn)行分類，可分為：

    1．消色差物鏡（Achromaticobjective）:這是常見(jiàn)的物鏡，外殼上常有“Ach"字樣。這類物鏡僅能校正軸上點(diǎn)的位置色差（紅，藍(lán)二色）和球差（黃綠光）以及消除近軸點(diǎn)慧差。不能校正其它色光的色差和球差，且場(chǎng)曲很大。zui早的消色差物鏡是由蔡司制造的。

    2．復(fù)消色差物鏡（Apochromaticobjective）：復(fù)消色差物鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，透鏡采用了特種玻璃或螢石等材料制作而成，物鏡的外殼上標(biāo)有“Apo"字樣，這種物鏡不僅能校正紅綠藍(lán)三色光的色差，同時(shí)能校正紅，藍(lán)二色光的球差。由于對(duì)各種像差的校正極為完善，比響應(yīng)倍率的消色差物鏡有更大的數(shù)值孔徑，這樣不僅分辨率高，像質(zhì)量?jī)?yōu)而且也有更高的有效放大率。因此，復(fù)消色差物鏡的性能很高，適用于研究鏡檢和顯微照相.完善的復(fù)消色差物鏡由蔡司制造的.2004年蔡司推出了研究級(jí)ICCS物鏡是在傳統(tǒng)的平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)一步校正倍率色差和無(wú)應(yīng)變，增強(qiáng)短波長(zhǎng)的透過(guò)率，并且增強(qiáng)反差,明顯提高分辨率。

    3．半復(fù)消色差物鏡（Semiapochromaticobjedtive）：半復(fù)消色差物鏡又稱氟石物鏡，物鏡的外殼上標(biāo)有“FL"字樣，在結(jié)構(gòu)上透鏡的數(shù)目比消色差物鏡多，比復(fù)消色差物鏡少，成像質(zhì)量上，遠(yuǎn)較消色差物鏡為好，接近于復(fù)消色差物鏡。平場(chǎng)物鏡是在物鏡的透鏡系統(tǒng)中增加一快半月形的厚透鏡，以達(dá)到校正場(chǎng)曲的缺陷。平場(chǎng)物鏡的視場(chǎng)平坦，更適用于鏡檢和顯微照相。

    4．特種物鏡：所謂“特種物鏡"是在上述物鏡的基礎(chǔ)上，專門(mén)為達(dá)到某些特定的觀察效果而設(shè)計(jì)制造的。主要有以下幾種：

    （1）帶校正環(huán)物鏡（Correctioncollarobjective）：

    在物鏡的中部裝有環(huán)裝的調(diào)節(jié)環(huán)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)時(shí)，可調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)透鏡組之間的距離，從而校正由蓋玻片厚度不標(biāo)準(zhǔn)引起的覆蓋差。調(diào)節(jié)環(huán)上的刻度可從0.11--.023,在物鏡的外殼上也標(biāo)有此數(shù)字，表明可校正蓋玻片從0.11—0.23mm厚度之間的誤差。

    （2）帶虹彩光闌的物鏡（Irisdiaphragmobjective）：

    在物鏡鏡筒內(nèi)的上部裝有虹彩光闌，外方也可以旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可調(diào)節(jié)光闌孔徑的大小，這種結(jié)構(gòu)的物鏡是的油浸物鏡，它的作用是在暗視場(chǎng)鏡檢時(shí)，往往由于某些原因而使照明光線進(jìn)入物鏡，使視場(chǎng)背景不夠黑暗，造成鏡檢質(zhì)量的下降。這時(shí)調(diào)節(jié)光闌的大小，使背景變黑，使被檢物體更明亮，增強(qiáng)鏡檢效果。

    （3）相襯物鏡（Phasecontrastobjective）：

    這種物鏡是由于相襯鏡檢術(shù)的專用物鏡，其特點(diǎn)是在物鏡的后焦平面處裝有相板。

    （4）無(wú)罩物鏡（Nocoverobjective）：有些被檢物體，如涂抹制片等，上面不能加用蓋玻片，這樣在鏡檢時(shí)應(yīng)使用無(wú)罩物鏡，否則圖像質(zhì)量將明顯下降，特別是在高倍鏡檢時(shí)更為明顯。這種物鏡的外殼上常標(biāo)刻N(yùn)C，同時(shí)在蓋玻片厚度的位置上沒(méi)有0.17的字樣，而標(biāo)刻著“0"。

    （5）長(zhǎng)工作距離物鏡：這種物鏡的焦距大于普通物鏡，它是為了滿足液態(tài)材料（高溫金相）、液晶、組織培養(yǎng)、懸浮液等材料的鏡檢而設(shè)計(jì)。

    二．目鏡

    目鏡的作用是把物鏡放大的實(shí)像（中間像）再放大一便，并把物像映入觀察者的眼中，實(shí)質(zhì)上目鏡就是一個(gè)放大鏡。已知顯微鏡的分辨率能力是由物鏡的數(shù)值孔徑所決定的，而目鏡只是起放大作用。因此，對(duì)于物鏡不能分辨出的結(jié)構(gòu)，目鏡放的再大，也仍然不能分辨出。由于不同系列目鏡光學(xué)設(shè)計(jì)不同，所以不能混用。

    三．聚光鏡

    聚光鏡又名聚光器，裝在載物臺(tái)的下方。小型的顯微鏡往往無(wú)聚光鏡，在使用數(shù)值孔徑0.40以上的物鏡時(shí)，則必須具有聚光鏡。聚光鏡不僅可以彌補(bǔ)光量的不足和適當(dāng)改變從光源射來(lái)的光的性質(zhì)，而且將光線聚焦于被檢物體上，以得到的照明效果。

    聚光鏡的的結(jié)構(gòu)有多種，同時(shí)根據(jù)物鏡數(shù)值孔徑的大小，相應(yīng)地對(duì)聚光鏡的要求也不同。

    1．阿貝聚光鏡（Abbecondenser）

    這是由德國(guó)光學(xué)大學(xué)大師恩斯特。阿貝.（ErnstAbbe蔡司公司的創(chuàng)始人之一）設(shè)計(jì)。阿貝聚光鏡由兩片透鏡組成，有較好的聚光能力，但是在物鏡數(shù)值孔徑高于0.60時(shí)，則色差，球差就顯示出來(lái)。因此，多用于普通顯微鏡上。

    2．消色差聚光鏡（Achromaticaplanaticcondenser）

    這種聚光鏡又名“消色差消球差聚光鏡"和“齊明聚光鏡"它由一系列透鏡組成，它對(duì)色差球差的校正程度很高，能得到理想的圖像，是明場(chǎng)鏡檢中質(zhì)量zui高的一種聚光鏡，其NA值達(dá)1.4。因此，在研究顯微鏡常配有此種聚光鏡。它不適用于4X以下的低倍物鏡，否則照明光源不能充滿整個(gè)視場(chǎng)。

    3．搖出式聚光鏡（Swingoutcondenser）

    在使用低倍物鏡時(shí)（如4X），由于視場(chǎng)大，光源所形成的光錐不能充滿真整個(gè)視場(chǎng)，造成視場(chǎng)邊緣部分黑暗，只中央部分被照亮。要使視場(chǎng)充滿照明，就需將聚光鏡的上透鏡從光路中搖出。

    4．其它聚光鏡：

    聚光鏡除上述明場(chǎng)使用的類型外，還有作特殊用途的聚光鏡。如暗視野聚光鏡，相襯聚光鏡，偏光聚光鏡，微分干涉聚光鏡等

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