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1、第四章 显微镜的构造和主要部件,普通光学显微镜的基本结构,普通光学显微镜的构造可分为两部分：一为机械装置，二为光学系统。机械装置由镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋和微动螺旋等部件组成。光学系统由目镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光圈等组成 显微镜的这两部分构造很好的配合，才能发挥显微镜的作用。,不同等级的普通光学显微镜的构造的复杂程度区别较大,镜座与镜臂,1、镜座 镜座又叫底座，是整个显微镜的基座。用以支撑整个镜体。镜座下面通常装有四个支撑橡胶脚，以使仪器稳定放在工作台上。简易显微镜的镜座多呈马蹄形，用铸铁制造。电光源显微镜的镜座多为方形，其内部装有电光源系统。即照明灯、聚
2、光镜、反光镜及光源灯电路等均装在其镜座内。底座侧面装有电源开关和光源亮度调节钮，可根据不同的需要选择合适的亮度。底座后面通常装有电源插座及保险（丝）管。也有的将保险管装在底部的。,2、镜臂呈弓形，立于镜座的上端。对直筒显微镜来说，用它来支撑整个光学系统的大部分机械零件。其下有一个倾斜关节，用以倾斜镜筒。对斜筒显微镜来说，镜臂是固定的，主要用它来支撑镜筒、载物台等其他光学元件。,镜筒,镜筒又叫目镜头，是金属制的圆筒。其上端可插目镜，下接转换器，形成接目镜与接物镜（装在转换器下）间的暗室。从物镜的后缘到镜筒尾端的距离称为机械筒长。因为物镜的放大率是对一定的镜筒长度而言的。镜筒长度的变化，不仅放大倍
3、率随之变化，而且成像质量也受到影响。因此，使用显微镜时，不能任意改变镜筒长度。国际上将显微镜的标准筒长定为160mm，此数字标在物镜的外壳上。,1、单目镜筒,单目显微镜镜筒的下端连接物镜，双目及三目显微镜的下端为连接头，被手旋螺钉固定在镜臂上。需要时，旋动手旋螺钉，可以方便地将镜筒从镜臂上取下来。单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双目和三目镜筒则都是斜筒式的。直筒显微镜因使用不太方便，目前使用量较少。单目斜筒是在镜筒内安装一个反射棱镜，标本通过物镜到达镜筒的光线被棱镜以45度角反射进入目镜。斜筒式可作360度旋转，使用起来更加方便。,2、双目镜筒,双目镜筒由左右两个镜筒组成。镜筒的下部装有一套复杂的
4、反射棱镜机构。来自物镜的光线经半五角棱镜两次反射后，折转45度进入分光棱镜。分光棱镜由两块直角棱镜胶合而成。胶合面上镀有分光膜。当光到达分光膜时，有一半反射，进入左棱镜，另一半光透过分光膜，进入右棱镜。光线被左右两个棱镜（即直角棱镜及空间棱镜）反射后进入两个目镜中成像。,3、三目镜筒,三目镜筒是为摄影显微配置的。它是在双目镜筒的上方又增加一个镜筒。在此镜筒上可加配照相机。这样既可以观察，又可以摄影。它有两种方式：一种是安装有一个可推拉的棱镜。推入时供平时观察用，拉出时光线全部进入摄影镜筒供照相用。还有一种是既可观察又可同时摄影的三目镜筒。它的光线2030供观察用，7080供摄影用。在摄影时，可
5、用摄影目镜进行调焦，当看到清晰的物像时，再摄影，便可摄出清晰的照片。,光路转换,100%,80%,20%,100%,物镜转换器,物镜转换器装于镜筒下端，用来安装和转换物镜。按安装物镜的孔数不同，可分为两孔式、三孔式、四孔式等几种。以三（低倍、高倍、油镜）、四孔具多。转动转换器，可以按需要将其中的任何一个接物镜和镜筒接通，与镜筒上面的接目镜构成一个放大系统。按定位方式的不同，物镜转换器可分为外定位式和内定位式两种。但无论哪种方式，其基本结构都是由上下两块凸面朝下的圆盘组成。上面一块固定在镜筒的下端，称为固定盘。下面一块可以绕其中心的大头螺钉旋转，称为转动盘。物镜就分别安装在转动盘的几个对称的螺丝
6、口上。外定位式的转换器，其定位弹簧安装在外面；内定位式的转换器，其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转动盘旋转至某一位置时，定位弹簧片上的凸棱落入定位槽中，发出咔嗒一声响，便有一个物镜进入光路。继续旋转转动盘，可将各个物镜依次调在显微镜的光轴位置上。,对物镜转换器的精度有两点要求：同轴和齐焦。所谓同轴，是指每个物镜被定位即调入光路后，物镜和目镜的光轴应在一条直线上。所谓齐焦，是指用低倍物镜调焦后，从低倍转换到高倍物镜，无须使用粗调，即可初见物像（但允许细调）。齐焦又称为“等高转换”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.,载物台与移动器
7、,载物台用于承放标本。它与显微镜的光轴垂直。载物台中央有一孔，为光线通路。在台上装有弹簧标本夹，其作用为固定或移动标本的位置，使得镜检对象恰好位于视野中心。,为了便于操作，载物台上可设一个移动器，叫做带移动器的载物台。当标本被夹入移动器后，使用移动器的横向和纵向调节旋钮或手轮，便可以上下左右移动标本，十分方便。在纵向手轮调节下，载物台的上层可以前后移动一定距离。在上层的后部，设有横向移动装置，它受横向手轮调节。调节横向手轮，可使载物台上的样本左右移动。样本移动范围通常为75mm50mm。,载物台与移动器是靠移动器上的一只滚花螺丝连接的。安装移动器时，只要把移动器上两个固定销插入台面的螺丝孔内，
8、再拧紧滚花螺丝即行。图10-2-6所示为一种移动器的结构。,好的显微镜在纵横架杆上刻有刻度标尺，构成很精密的平面座标系。如果我们须重复观察已检查标本的某一部分，在第一次检查时，可记下纵横标尺的数值，以后按数值移动推动器，就可以找到原来标本的位置。标本推进器上的纵横游标尺，可用以测定标本在视野中的方位，也可以用来测定标本的大致大小。,游标尺一般由主标尺(a)和副标尺(b)组成。副标尺的分度为主标尺的9/10。使用时，首先看副标尺的0点位置。然后看主、副标尺的一致点。如图所示，副标尺的0点主标尺的26与27之间，副标尺的6与主标尺的32一致，即6与主标尺上的一个分度线正对，则此标尺所表示的数值为2
9、6.6mm。,粗动调焦机构,粗动调焦机构简称粗调，是移动镜筒调节接物镜和标本间距离，即用来快速调焦的装置，它受粗调手轮控制。旋转粗调手轮，可以使物、目镜与载物台相对明显地移动。极限升降距离通常为30mm左右。,老式显微镜粗螺旋向前扭，镜头下降接近标本。,新近出产的显微镜（如Nikon显微镜）镜检时，右手向前扭载物台上升，让标本接近物镜，反之则下降，标本脱离物镜,粗调有三种方式：一种是镜筒升降式，一种是镜臂升降式，第三种是载物台升降式。无论哪种方式，粗调的基本结构都是由齿轮来带动齿条运动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上，齿条固定在镜筒、镜臂上。齿轮和齿条咬合在一起。转动手轮时，齿轮通过齿条带动镜筒（
10、或镜臂或载物台）作相应的上升或下降。其上下运动的方向，由燕尾导轨作精确控制。燕尾导轨是精密加工的部件，由燕尾条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽内滑动或燕尾槽在燕尾条上滑动。它们之间的配合紧密、平稳、没有松动，可保证光学系统作平稳而准确的直线运动。对一般载物台升降式的粗调来说，其松紧是可调节的。在右方粗动手轮内侧有一个压直纹的手轮，将它顺时针方向旋转，粗动变紧；逆时针方向旋转，粗动变松。,微动调焦机构,微动调焦机构简称微调，是对显微镜作精细调焦用的装置。微动螺旋每转一圈镜筒移动0.1毫米（100微米），它的总调节距离一般为1.8mm3mm，由微动手轮控制。旋转微动手轮时，通过多级齿轮变速传动机构，能
11、使载物台作精细的缓慢升降移动，其光学系统也随之非常慢地移动。通常上升或下降2mm的距离，需要转动十几圈。微调装置常见的有杠杆式、齿轮式和偏心轮式等多种结构。新近出产的较高档次的显微镜的粗动螺旋和微动螺旋是共轴的,粗调,微调,各种光学显微镜的构造,2、显微镜的光学系统,显微镜的光学系统由接目镜，接物镜，聚光器，反光镜，照明系统等组成。光学系统使物体放大，形成物体放大像。,一、物镜,1.物镜概念：物镜，也叫接物透镜，安装在镜筒前端转换器上，可以利用光线使被检物体第一次造像。物镜成像的质量直接影响了显微镜的放大率及分辨作用。其优劣直接决定了显微镜的主要光学性能。物镜的性能取决于物镜的数值孔径（num
12、erical apeature简写为NA），每个物镜的数值孔径都标在物镜的外壳上，数值孔径越大，物镜的性能越好。,物镜结构,由于物镜是显微镜的最主要部件，为了校正像差和色差，物镜都由多块透镜组成，而且放大倍数越高，结构越复杂。普通物镜的结构如图所示。,低倍物镜,低倍物镜很少见，具有特殊用途。,2，物镜分类：,物镜的种类很多，可从不同角度来分类：1.）根据物镜前透镜与被检物体之间的介质不同，可分为：干燥系物镜 以空气为介质，如常用的40以下的物镜，数值孔径均小于1。油浸系物镜 常以香柏油为介质，此物镜又叫油镜头，其放大率为90100，数值孔值大于1。2.）根据物镜放大率的高低，可分为：低倍物镜
13、指16，NA值为0.040.15；中倍物镜 指625，NA值为0.15 0.40；高倍物镜 指2563，NA值为0.350.95；油浸物镜 指90100，NA值为1.251.40。现在，多数高倍物镜和油镜内都装有弹簧。在物镜前端受压时，镜头可以退缩回来。这样一方面可以保护镜头，另一方面也不会把载玻片和盖玻片压碎。这种物镜称为弹簧物镜。,3.）根据物镜像差校正的程度来分类可分为：消色差物镜 是最常用的物镜，外壳上标有“Ach”字样，该物镜可以除红光和蓝光形成的色差、黄绿光的球差和近轴点的慧形像差。但是不能消除其它色光的色差和球差，而且场曲很大，不宜用于高级研究和显微摄影。镜检时通常与惠更斯目镜配
14、合使用。,复消色差物镜 物镜外壳上标有“Apo”字样，除能校正红、蓝、绿三色光的色差外，还能校正黄色光造成的相差，消除红蓝二色光的球差，而且有较大的数值孔径。可以用于高级研究和显微摄影。通常与补偿目镜配合使用，否则图像质量下降。,半复消色差物镜（FL），在成像质量上远比消色差物镜好，接近复消色差物镜，能够校正红蓝二色光的色差及球差。镜检时也与补偿目镜配合使用平场物镜(Plan)，是在物镜系统中加入一块半月形的厚透镜，以达到校正像场弯曲的目的。普通物镜所观察到的像面总有些弯曲，即靠中间部分清晰，靠边缘部分比较模糊。要想让边缘清楚，需要调节显微镜的微调钮。但是边缘部分清楚后，中间部分又变得模糊了。
15、这除了不便观察外，更主要地是无法对其进行摄影。平场物镜可以较好地校正像面弯曲，使视场平坦。但其结构也相应地复杂些。平场物镜不仅视场平坦、视场较大，而且工作距离也相应地有所增长。因此，适合于镜检和显微摄影。平场物镜的种类有：平场消色差物镜（PLAN ACH）；平场半复消色差物镜；平场复消色差物镜（PLAN APO）。更高级的有：超平场消色差物镜（S Plan）,超平场复消色差物镜（Splan Apo）等。上述几种物镜的区别主要是消除色差与校正场曲的程度不同。其性能和复杂程度均是递增的。即平场复消色差物镜质量最好，但其价格也最高，结构也最复杂。,3，特种物镜,在上述物镜基础上，为达到某些特定观察效
16、果而制造的物镜。如：相差物镜，带校正环物镜，带视场光阑物镜，无应变物镜，无荧光物镜，无盖片物镜，长工作距离物镜等。带校正环物镜：在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.调节环上的刻度可从0.11-.023,在物镜的外壳上也标科有此数字,表明可校正盖玻片从厚度之间的误差.带视场光阑物镜：在物镜镜筒内的上部装有虹彩光阑,外方也可以旋转的调节环,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,它的作用是在暗视场镜检时,往往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
17、,使背景变黑,使被检物体更明亮,增强镜检效果.另一作用是当缩小光阑时。物镜的有效直径也随之缩小，改变孔径角，从而相应地起到降低数值孔径而增大焦深的作用。,无应变物镜：这种物镜在透镜组的装置中克服了应力的存在，是专门作为透射式偏光镜检用的物镜，能达到更佳的偏光镜检效果。在物镜外面常常标有PO或POL的字样。无荧光物镜：是专门用于落射式荧光显微镜上的物镜。这种物镜即使受到很强烈的激发光源也不发出荧光。因此背景不发荧光，可以得到清晰明亮的图像。这种镜头外表面标记有UVFL的字样。无盖片物镜：有些被检物体，如涂抹制片等，上面不能加用盖玻片，这样在镜检时应使用无盖片物镜，否则图像质量将明显下降，特别是在
18、高倍镜检时更为明显。这种物镜的外壳上常标刻，同时在盖玻片厚度的位置上没有.17的字样，而标刻着“”。长工作距离物镜：这种物镜是倒置显微镜的专用物镜,它的焦距大于普通物镜，是为了满足组织培养,悬浮液等材料的镜检而设计这种物镜。相差物镜：这种物镜是由于相差镜检术的专用物镜，其特点是在物镜的后焦平面处装有相板。,4物镜的主要参数:,这些参数,大多刻在物镜筒上：(1)放大率(2)机械筒长L:对于一台显微镜来说,机械筒长是固定的.国际规定机械筒长是160毫米.(3)数值孔径NA(4)工作距离WD(5)盖玻片厚度d,5，物镜的识别,物镜通常都标有表示物镜光学性能和使用条件的一些数字和符号。如“40/0.6
19、5”和“160/0.17”。此处的40表示它的放大倍数（有的写成40或40：1）；0.65表示它的“数值孔径”（有的写成或A.0.65）；160表示使用该物镜时，显微镜的机械筒长应为160mm；0.17表示使用该物镜时，盖玻片的厚度应为0.17mm。有些低倍物镜，在有、无盖玻片的情况下都可以使用，所以不标0.17 而代之以横线“”，如果标记的是0，则表示不需要加盖玻片。有些油镜上标有“油（或oil）”字。,物镜标识,二、目镜,目镜是插在镜筒顶部的镜头，由一组透镜组成。放大倍率有5、10、15和20。普通目镜的结构如图所示。目镜通常插在镜筒上，根据需要可以方便地拔插更换。其作用是把物镜放大后的像
20、作进一步的放大，使人眼能够清楚地观察标本。目镜实质上目镜就是一个放大镜。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。因此，对于物镜不能分辨出的结构，目镜放的再大，也仍然不能分辨出。,目镜结构,它有单目和双目两种工作方式。廉价显微镜多采用单目形式，使用时，只能用一只眼睛观察。双目显微镜配有两个相同的目镜，可供两只眼睛同时观察。一般的目镜是由上下两块或两组透镜组成。下面的一块大透镜叫场镜，上面的一块小透镜叫接目镜。两块透镜之间有一个环状光栏，用它来限制视场的大小，只留下成像质量较好的像供观察，通常把它叫做视场光栏。光栏上一般粘有一个细丝，用来指示特定的观察目标。当此细丝
21、掉下后，可粘一小段头发或细铜丝代替。但要注意，其尖端要落在光栏平面内。否则，观察时，指示不清晰。,目镜种类,目镜的光学系统的设计有多种形式，如：惠更斯目镜（H式或HW式）、冉斯登目镜（R式或SR式），这些属于第一代目镜。第二代目镜具有代表性的有四种：凯尔纳目镜（K式）、普罗素目镜（PL式）、阿贝无畸变目镜（OR式目镜）、爱尔弗广角目镜。第三代目镜最著名的目镜是Nagler目镜，它拥有更加出色的表现，特别是在视场修正技术方面。其中，上下两块透镜的凸透面都朝下的惠更斯目镜在普通显微镜上用得最多。而平场补偿目镜、平场广视野目镜和其它特殊目镜等多种属于高档目镜。平场补偿目镜一般标有“p”，国产也有标有
22、“PB”的。它和平场物镜相配用。,1，惠更斯目镜,惠更斯目镜(Huygens)（H式或HW式目镜）荷兰科学家惠更斯于1703年设计，有两片平凸透镜组成，前面为场镜，后面为接目镜，他们的凸面都朝向物镜一端，场镜的焦距一般是接目镜的2-3倍，镜片间距是它们焦距之和的一半。两个透镜使用同种牌号的玻璃制成。惠更斯目镜能够有效地消除彗差、倍率色差，像散也很小，但不能显著降低球差和位置色差，而且像场较弯曲，向眼睛一端突出，视场很小，约为25-40度，出瞳距离很短。惠更斯目镜属于第一代目镜，容易制造，价格低廉，但缺点很多，而且第一主焦点在两块透镜之间，不能安装十字丝或分划板，因此不能作为测微目镜，因此惠更斯
23、目镜在望远镜中不常用。如果将场镜由平凸透镜改为弯月形透镜即可改善场曲，增大视场。,2，冉斯登目镜,冉斯登目镜（R式或SR式目镜）于1783年设计成功，也是一种两片组的目镜，由两块尺寸、光学玻璃牌号均相同的平凸透镜组成，焦距相同，由凸面相对，间距为两者焦距和的2/3-3/4。这种目镜能够消除畸变和色差，有效地降低球差，可以安装十字丝或分划板作为测微目镜和导引目镜。但视场不大，约为30-45度，而且场镜平面距离视场光栏很近，场镜上的灰尘能够在视场中直接看到。冉斯登目镜属于第一代目镜，结构简单，价格低廉，特别适合于小型望远镜使用。,3,凯尔纳目镜,凯尔纳目镜（K式目镜）是在冉斯登目镜的基础上发展而来
24、，出现于1849年，是一种三片组的目镜，其场镜是一块双凸透镜，接目镜则由两块透镜组成，视场达到40-50度，低倍时有着舒适的出瞳距离。能够消除倍率色差，同时也能有效地降低位置色差、像散和畸变。这种目镜是卡尔凯尔纳于1850年在冉斯登目镜的基础上改进称的，也叫做“消色差冉斯登目镜”。凯尔纳目镜在中、低倍率上相比惠更斯目镜和冉斯登目镜具有良好的成像质量，属于第二代目镜，价格相对低廉。凯尔纳目镜一个重要的缺点是镜片之间的内反射，随着现代抗反射镀膜的广泛应用，这个缺点逐步得到克服,4.补偿目镜补偿目镜：的结构比较复杂。能将物镜残留的倍率色差予以补偿，以取得良好的成像效果。与复消色差物镜结合使用，镜检的
25、效果最为理想。镜筒外面标记有K字样。5.平场目镜补偿目镜：是接物镜在惠更斯目镜的基础上增加一块凹透镜，故能较好地校正像场弯曲。使得视场平坦。这类目镜使用于观察和显微摄影。镜筒外面标记有Plan或P字样。,6.广视场目镜广视场目镜：由多片透镜组成，不仅使得视场角度增大，同时视场范围也增大，视场更为平坦。镜筒外面标记有W、WF或WFK字样。适用于高端研究型显微镜。7.照相目镜照相目镜：是专门用于显微摄影和投影用的目镜。它是一种负焦距目镜，眼点位于目镜内，因而不能用于观察。特点是视场平坦，可校正残留色差，放大倍率一般不高。显微摄影时选用3.3的照相目镜。,瞳距调节,刻度指示,为了适应不同人的观察，复
26、合棱镜两侧的反射棱镜的间距通常都设计为可调的。目的是为了适应瞳距不同的人使用。调节范围通常在55mm75mm之间。,屈光度调节,屈光度调节指示,双目镜筒一般设计成可伸缩调节方式。这是为了适应视力不同的人使用。调节范围通常在500度近视和远视之间。,三.聚光器,聚光镜装在载物台的下方，它是由聚光透镜、虹彩光圈和升降螺旋组成的。小型的显微镜往往无聚光镜，在使用数值孔径0.40以上的物镜时，则必须具有聚光镜。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。其作用是将光源经反光镜反射来的光线聚焦于样品上，以得到最强的照明，使物象获得明亮清晰
27、的效果。聚光器的高低可以调节，使焦点落在被检物体上，以得到最大亮度。一般聚光器的焦点在其上方1.25mm处，而其上升限度为载物台平面下方0.1mm。因此，要求使用的载玻片厚度应在0.81.2mm之间，否则被检样品不在焦点上，影响镜检效果。,聚光器前透镜组前面还装有虹彩光圈（或叫孔径光阑），它可以开大和缩小，影响着成像的分辨力和反差，若将虹彩光圈开放过大，超过物镜的数值孔径时，便产生光斑；若收缩虹彩光圈过小，分辨力下降，反差增大。因此，在观察时，通过虹彩光圈的调节再把视场光阑（带有视场光阑的显微镜）开启到视场周缘的外切处，使不在视场内的物体得不到任何光线的照明，以避免散射光的干扰。,孔径光阑：主
28、要是为了配合各种不同数值孔的物镜，一般情况下，孔径光栏的直径2调至物镜视场1的70%-80%，同时调节光源的亮度，以获得适当的对比度的图像。(注意：当物镜的放大倍数大时，孔径光栏是小的）,聚光器种类,1阿贝聚光镜（Abbecondenser）这是由德国光学大学大师恩斯特.阿贝(ErnstAbbe)设计。阿贝聚光镜由两片透镜组成，有较好的聚光能力，但是在物镜数值孔径高于0.60时，则色差，球差就显示出来。因此，多用于普通显微镜上。这种聚光镜的NA值一般在之间。2消色差等光程聚光镜(Achromaticaplanaticcondenser)这种聚光镜又名消球差聚光镜和齐明聚光镜，它由一系列透镜组成
29、（通常5-7片），它对色差、球差和彗型相差的校正程度很高，能得到理想的图象，是明场镜检中质量最高的一种聚光镜，其NA值达1.4。因此，在高级研究显微镜常配有此种聚光镜，要求与高级物镜（如复消色差物镜）配合使用。它不适用于4X以下的低倍物镜，否则照明光源不能充满整个视场。,3摇出式聚光镜（Swingoutcondenser）在使用低倍物镜时（如4X），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，只中央部分被照亮。要使视场充满照明，就需将聚光镜的上透镜从光路中摇出。4.超低倍聚光器超低倍聚光器是一种专门与极低倍物镜配合使用的聚光器。其NA值最大为0.16，一般没有孔径光阑
30、。5专用聚光镜 聚光镜除上述明场使用的类型外，还有作特殊用图的聚光镜。如暗视场聚光镜，相衬聚光镜，偏光聚光镜，微分干涉聚光镜等，这些聚光镜分别适用于相应的观察方式。,四.反光镜,较早的普通光学显微镜是用自然光检视物体，在镜座上装有反光镜。反光镜是由一平面和另一凹面的镜子组成，可以将投射在它上面的光线反射到聚光器透镜的中央，照明标本。不用聚光器时用凹面镜，凹面镜能起会聚光线的作用。用聚光器时，一般都用平面镜。新近出产的较高档次的显微镜镜座上装有光源，并有电流调节螺旋，可通过调节电流大小调节光照强度。,五.照明装置,显微镜的照明方法按其照明光束的形成，可分为“透射式照明”，和“落射式照明”两大类。
31、前者适用于透明或半透明的被检物体，绝大数生物显微镜属于此类照明法；后者则适用于非透明的被检物体，光源来自上方，又称反射式照明。主要应用与金相显微镜或荧光镜检法。,1透射式照明,生物显微镜多用来观察透明标本，需要以透射光来照明。投射式照明可分为中心照明和斜射照明两种照明方式。而中心照明方式又可分为临界照明和柯勒照明两种。,（1）临界照明（Criticalillumination）光源经过聚光镜后，成像于物平面上的照明方式称为临界照明。若忽略光能的损失，则光源像的亮度与光源本身相同，因此，这种方法相当于在物平面上放置光源。所以有结构简单、光能利用率高的优点；其缺点是，如果光源表面亮度不均匀，或明显
32、地表现出细小的结构，如灯丝等，则会使物体表面照度不均匀，从而使接受器上的光能量分布不均匀，而影响成像质量和测量精度。其补救的方法是在光源的前方放置乳白和吸热滤色片，使照明变得较为均匀和避免光源的长时间的照射而损伤被检物体。用透射光照明时，物镜成像光束的孔径角，被聚光镜像方光束的孔径角所决定，为使物镜的数值孔径得到充分利用，聚光镜应有与物镜相同或稍大的数值孔径。,（2）柯勒照明柯拉照明是将光源成像在物镜的入射光瞳处，如图所示。在光源1与聚光镜5之间加一辅助聚光镜2。光源的灯丝经聚光镜及可变视场光阑后，灯丝象第一次落在聚光镜孔径的平面处，聚光镜又将该处的像在后焦点平面处形成第二次的灯丝象。这样在被
33、检物体的平面处没有灯丝象的形成，不影响观察。可见，由于不是直接把光源，而是把被光源均匀照明了的辅助聚光镜2（也称为柯勒镜）成像在标本6上，所以物镜的视场（标本）得到均匀的照明，克服了临界照明的缺点，是研究用显微镜中的理想照明法。这种照明法不仅观察效果佳，而且是成功地进行显微照相所必须的一种照明法。,柯拉照明必须满足以下成像关系。光源1经辅助聚光镜2成像在光阑4处；辅助聚光镜2经聚光镜5成像于物平面6上；聚光镜5把它焦点处的光阑4成像于无限远，与成像物镜的入瞳重合（设物镜的入瞳位于无限远）。,柯勒照明特点,观察时，可改变聚光镜孔径光阑的大小，使光源充满不同物镜的入射光瞳，而使聚光镜的数值孔径与物
34、镜的数值孔径匹配。同时聚光镜又将视场光阑成象在被检物体的平面处，改变视场光阑的大小可控制照明范围。此外，这种照明的热焦点不在被检物体的平面处，即使长时间的照明，也不致损伤被检物体。柯拉照明的缺点是这种照明系统结构复杂，光能损失较大。,（3）斜射照明,这种照明方式的光源的中轴与显微镜的光轴不在同一直线上，而是以一定角度照射到被检测物体上。斜射照明又可分为明场和暗场照明两种形式。明场斜射照明是照明光束经聚光器斜射向被检测物体后进入物镜。暗场斜射照明是照明光束以更大的倾斜度射向被检测物体后不直接进入物镜，而由表面反射和衍射的光线进入物镜。这两种方法分别用于相差显微镜和暗视野显微镜。,2落射式照明,在
35、观察不透明物体时，例如通过金相显微镜观察金属磨片，往往是采用从侧面或者从上面加以照明的方式。此时，被观察物体的表面上没有盖玻璃片，标本像的产生是靠进入物镜的反射或散射光线。如图所示。,六.显微镜的光轴调节,在显微镜的光学系统中，光源、聚光镜、物镜和目镜的光轴以及光阑的中心必须与显微镜的光轴同在一直线上，所以在镜检前必须进行显微镜光轴的调节，否则不能达到最佳观察效果。,1 光源灯丝调节：旧式显微镜需要调节灯泡的位置。目前的新型显微镜的光源已经进行了预定心设置，所以不需要调整。,2 聚光镜的中心调整：实际上显微镜光轴调整的重点即是聚光镜的位置调整。首先将视场光阑缩小，用10X物镜观察，在视场内可见
36、到视场光阑的轮廓，如果不在中央，则利用聚光镜外侧的两个调整螺钉将其调至中央部分，当缓慢地增大视场光阑时，能看到光束向视场周缘均匀展开直至视场光阑的轮廓像完全与视场边缘内接，说明已经和轴。和轴后再略为增大视场光阑，使轮廓像刚好处于视场外切或略大。,聚光镜中心调节,光轴中心调节螺钉,视场光阑,孔径光阑,10X物镜,标本,聚光镜升降旋钮,3 孔径光阑的调节：孔径光阑安装在聚光镜内，研究用显微镜的聚光镜的外侧边缘上都有刻度数及定位记号，这样便于调节聚光镜与物镜的数值孔径相匹配，原则上说更换物镜时需调整聚光镜的数值孔径，一般物镜的数值孔径乘0.6或0.8就是聚光镜的数值孔径。,七.显微镜用测微尺,显微镜
37、用测微尺分两大类：台微尺和目微尺，主要应用于微生物、细胞大小的测定和计数。台微尺，简称台尺：长1毫米，分成100小格，每小格为10微米。标尺的外围有一黑色的小环，以便在显微镜下寻找标尺位置。标尺的圆环上有一圆形盖玻片以作保护，盖玻片是用树胶粘在在玻片上的，因此避免二甲苯与其接触。台尺是显微长度测量的标准，它并不被用来直接测量，而是用来校正目微尺，故其质量对所测微体影响极大。,目微尺，又称目镜测微尺：分为线性目微尺和网状目微尺。线性目微尺是一块比目镜筒内径稍小的有标尺的圆形玻璃片，标尺长10毫米、分为100格（10：100）。网状目微尺上有数个正方格的网状刻度，经常使用网状目微尺求面积,目镜测微
38、尺(长度随放大倍数发生改变),镜台测微尺(每一大刻度值为0.1mm，小刻度值为0.01mm),目镜测微尺与镜台测微尺比较,目镜测微尺的标定,含义：因为目镜下所看到的物体是经过放大的虚像，同一目镜测微尺等量的刻度在不同放大倍率下所表示的物体的实际长度是不同的，因此需要以已知的（台镜测微尺）标尺与目镜测微尺在同一放大倍率背景下相互比较，确定目镜测微尺每一个刻度所表示的长度。,显微测微尺的校正与使用,1、调换物镜至所需的倍数，调焦至台尺的刻线最清晰。此时在视野内可以同时看到台尺和目微尺。2、移动载物台将台尺标尺移至目微尺的下方以避免后者标尺上的刻度妨碍视线。3、旋转目镜使目微尺的标尺与台尺平行，移动
39、载物台使台微尺最左端的刻线与目微尺最左端的刻线重迭。4、读出目微尺最后端刻线台微尺标尺上所在的位置。如目微尺右端线不与台微尺上任何刻线重合，读出前者在所在之台微尺刻度中所占的分数。移动台尺再重新使台尺左端刻线与目微尺左端刻线重合再得另一读数。如此往复至少需得到5个读数后求出其平均数，以目尺的刻度数除此平均数，再乘以10 微米即得目尺每一刻度所代表的实际长度。若以S表示读数的平均数、E表示目微尺刻度数目，而L表示目微尺每一刻度代表的实际长度。L S/E*10微米,低倍显微镜简单标定方法：以低倍镜下重合线之间的格数目比例来计算目镜测微尺每个刻度所表示的长度。如在低倍镜下重合线之间目镜测微尺的长度为
40、50格，镜台测微尺的长度为68格则：50:68=1:x x=1.36格，即目镜测微尺的1小格相当于镜台测微尺的1.36格，而镜台测微尺每1小格的长度为10um，则目镜测微尺每1小格的长度为13.6um。,校正操作注意事项：标定时必须严格按照操作规程，以免损坏测微尺；在高倍物镜下台微尺的刻度线显得很粗，而且目微尺的刻度与它相比是很细的，故校正时目微尺左端的刻线应放在台微尺左端刻线的左旁边缘如此测定后的目镜测微尺的尺度,仅适用于测定时所用的显微镜的目镜和物镜的放大倍数.若更换物镜,目镜的放大倍数时,必须再进行校正标定.,如何进行显微测量？,被测物体,分别记录5个被侧物体的长径和短径，并计算平均值。,单位：m,目镜测微尺标定（1）标定物镜：40（2）重合线之间，目镜测微尺 格，镜台测微 尺格（3）求值：目镜测微尺的每一小格相当于镜台测微尺的 小格 目镜测微尺的标定值为 微米,不同等级的普通光学显微镜的构造比较,
