《显微镜》ppt课件

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1、第三章显微镜技术和显微镜第一节光学显微镜一、光学显微镜的工作原理显微镜是由两组会聚透镜组成的光学折射成像系统。把焦距较短、靠近观察物、成实像的透镜组称为物镜（objectlens），而焦距较长，靠近眼睛、成虚像的透镜组称为目镜（ocularlens）。被观察物体位于物镜的前方，被物镜作第一级放大后成一倒立的实像，然后此实像再被目镜作第二级放大，得到最大放大效果的倒立的虚像，位于人眼的明视距离处。光学显微镜的工作原理图①机械部分：镜座、镜柱、镜臂、镜筒、调焦装置、载物台（物镜转换器）②光学部分：目镜、物镜、反光镜、聚光镜放大倍数：目镜的放大倍数×物镜的放大倍数

2、二、光学显微镜的基本结构三、光学显微镜的性能参数(一)放大率(二)数值孔径(三)分辨率(四)视野(五)景深与焦长(六)镜像亮度和清晰度(七)工作距离(一)放大率显微镜的放大率(amplification)或称放大倍数是指显微镜经多次成像后最终所成(放大的)像的大小相对于原物体大小的比值，常记作M。M=maqM是显微镜的总放大倍数；m是物镜的放大倍数；a是目镜的放大倍率，一般表达为明视距离(正常视力者为25cm)与目镜焦距之比；q为在双目显微镜中所增设的棱镜所起的放大倍数，一般取值为1.6倍。(二)数值孔径数值孔径(numericalaperture)又叫镜口

3、率，是物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(β)正弦值的乘积，通常缩写为NA，即NA=nsinβ显微镜的数值孔径与其放大率成正比，与分辨率、景深成反比，它的平方与图像亮度成正比。NA=nsinβ最高数值孔径油浸物镜较高数值孔径干物镜低数值孔径干物镜油油分辨率：显微镜的最重要参数，能够区分开两个质点的最小距离。D=0.61λN•sinα/2D：分辨率λ：光波的波长N：介质折射率α：物镜镜口角N与D成反比，λ与D成正比(三)分辨率提高显微镜分辨率的方法（1）增大物镜的数值孔径在物镜和盖玻片之间充以n较大的油，如香柏油n=1.52,不仅使n增大，而且孔径角

4、也增大。（2）用短波长的光照射如紫外光显微镜，电子显微镜。(四)视野视野(visualfield)又称视场(field)，是指通过显微镜所能看到标本所在空间的范围。(五)景深与焦长景深(depthoffield)又称焦点深度，是指在成一幅清晰像的前提下，像平面不变，景物沿光轴前后移动的距离称“景深”。景物不动，像平面沿光轴前后移动的距离称“焦长”。(六)镜像亮度和清晰度镜像亮度即显微镜的图像亮度的简称。高倍率工作条件下的暗场、偏光、摄影显微镜等都需要足够的亮度，与照明及物镜的性能参数相关。镜像清晰度是指图像的轮廓清晰、衬度适中的程度。(七)工作距离工作距离是

5、指从物镜前表面中心到被观察标本间满足工作要求的距离范围，与物镜的数值孔径成反比。一般情况下，物镜的数值孔径赿大，其工作距离赿小。四、像差和色差(一)像差1．球差(sphericaberration)2．彗差(broomaberration)3．像散(astigmatism)4．场曲5．畸变(distortion)(二)色差(一)、像差(aberration)像差是指透镜所成的像与理想像在形状、颜色等方面存在差异。1．球差(sphericaberration)透镜的球差光轴上的点光源所发出的光锥入射到透镜的球折射面时，由于通过透镜边缘的光线不满足近轴光线的条件

6、，因此不能和通过近轴曲面的光线会聚成一个理想的亮点，而是形成一个中间亮边缘逐渐模糊的弥散斑，这就是透镜的球面像差，简称为球差。球差可以通过设置光阑而减小。2．彗差(broomaberration)近光轴外的点光源发出的光束，经过透镜中央和边缘部分后在垂直于光轴的同一成像平面上也不能交于同一个像点。离光轴越近的像会聚越好，亮度越大，亮点越小。于是在成像平面上便形成一个顶端小而亮，远离光轴方向形成逐渐增宽且亮度减弱的模糊尾部，形如彗星，称为彗差。透镜的彗差光轴透镜3．像散(astigmatism)远离光轴的物点发出的光，即使是以细光束成像也不可能会聚于一点，而是

7、在像空间不同的成像面上或者成椭圆弥散斑，或者在特殊位置形成圆形弥散斑，甚至是形成两个垂直方向上的短亮线，这种成像缺陷称为像散。一般来说，透镜像散随透镜形状、光阑位置而异，可以用正、负透镜适当组合而消除。透镜的像散物点物镜光轴水平焦平面垂直焦平面明晰圆4．场曲一个平面的物体通过透镜成像后，虽然像平面上任意一点仍然是清晰的，但所成的像不再是一个平面，而成了一弯曲的面，这就是场曲。5．畸变(distortion)由于像平面上各处放大率不同引起的成像缺陷称为畸变。畸变的原因是由于透镜边缘与透镜近轴的放大率不同而引起的。如果离光轴越远处放大率越大，则像的外部线段将比中

8、间线段长，结果形成了枕形畸变，这种畸变称为正畸变。反