光学显微镜原理
作者：陆瑞兴
w 光学显微镜原理
将两个正透镜恰当地调节组合，放大标本，以供观察。接近标本的正透镜Lo称为物镜，可将标本放大1~100倍左右，形成倒立实象A’B’。接近观察者眼睛的正透镜Le称为目镜，可有5~20倍的视角放大。离观察者眼睛约250mm（称为明视距离）处，形成正立的虚象A”B”。观察着通过目镜可以看到该虚象A”B”。
w 光学系统组成
n 照明系统
光源
集光镜（视场光栏）
聚光镜（孔径光栏）
n 成象系统
物镜
镜筒（管镜）
目镜（眼睛）
光学显微镜原理
光学显微镜术语
w 放大倍率和总放大倍率
M = Mo × Me (×Mi)
M：总放大倍率
Mo：物镜放大倍率
Me：目镜（或摄影、投影目镜）放大倍率
Mi：中间透镜放大倍率（一般为1）
w 物镜数值孔径
衡量物镜分辨率的专项指标
N.A = n sinθ
w 分辨率
光学系统所能分辨的两个点之间的*小间隔距离，称为该光学系统的分辨率：
ε= λ/ 2NA
λ ：光源波长
NA：数值孔径
w 视场光栏
■视场光栏是为限定标本面被照亮的范围（观察范围）而设的装置。它也能控制标本表面、透镜表面和部分镜筒内壁所产生的杂散光，减少晕光，有利于观察到高对比、高清晰的标本象。
■做显微摄影的显微镜，必须配备视场光栏。
■视场光栏大小的控制（见下页图示）
w 孔径光栏
孔径光栏起调节成象光束物方孔径角的作用，也即 调节分辨率（孔径光栏本身不能决定分辨率的大小，分辨率的大小由物镜决定）。并对对比度、景深都有影响。下表是孔径光栏与这三者之间的定性关系。
光学显微镜原理
孔径光栏大小的调整
通常，孔径光栏的大小以物镜的数值孔径可以用到70﹪~80﹪为好。
w 聚光镜
聚光镜的作用是聚集照明光能，明亮和均匀地照亮标本。它能调节象质，影响分辨率、对比度、景深和亮度。
w 柯勒照明
获得均匀照明效果的一种照明光学系统，也称为平行光照明。（见下页图示）
w 卤素灯
n 充有卤族元素的钨丝灯。
n 特点：亮度高， 色温也高、而且在整个使用寿命内几乎不变。
n 注意点：使用电压不能太低，更换灯泡时不能直接用手拿取灯泡，应戴布手套或用干净手绢、镜头纸包裹。如果新的灯泡沾有指纹等脏物，可用镜头纸蘸酒精擦拭。
w 物镜
n 光学仪器中向着目标物体，并对目标物体成实象的透镜或光学系统。显微物镜是将近处物体或物体细微部分成放大实象于目镜前焦平面上的物镜。
w 目镜
n 用来观察被物镜所成的象，并具有一定视角放大率的透���或光学系统。
w 齐焦
n 不同倍率的物镜转换使用时几乎不需要调焦。
w 齐焦距离
n 45mm和60mm
w 景深
n 能在象面上获得清晰象（物点所成的象点弥散圆不能被接收器所分辨）所对应的物方空间深度。
w 机械筒长
n 安装物镜、目镜的机械零件的基准端面之间的空气距离。
w 物镜种类
n 消色差物镜(Ach)、平场消色差物镜(Plan)、复消色差物镜(Apo)、平场复消色差物镜Plan-Apo、油浸物镜(Oil)。
n 相衬物镜(Ph)、荧光物镜(Fluor)、偏光物镜(p)
w 物镜标识
w 标识例
Apo 40/0.95 Plan 10/0.25 Ph
160 /0.17 ∞/0.17
w 目镜标识
10×/18
表示放大倍率10倍，视场18毫米。
w 聚光镜标识
Abbe 1.25
表示阿贝聚光镜，数值孔径1.25光学显微镜术语