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顯微鏡的基本光學(xué)原理？

發(fā)布日期：2019-01-19 作者：admin 點擊：

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人們越來越需要觀察微觀世界，顯微鏡正是這樣的設(shè)備，它突破了人類的視覺極限，使之延伸到肉眼無法看清的細微結(jié)構(gòu)。

顯微鏡是從十五世紀(jì)開始發(fā)展起來。從簡單的放大鏡的基礎(chǔ)上設(shè)計出來的單透鏡顯微鏡，到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)式顯微鏡，以及相差，熒光，偏光，顯微觀察方式的出現(xiàn)，使之更廣范地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，生物學(xué)，金屬材料，化工等領(lǐng)域。

顯微鏡的基本光學(xué)原理

一．折射和折射率

光線在均勻的各向同性介質(zhì)中，兩點之間以直線傳播，當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時，則發(fā)生折射現(xiàn)像，這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體(如玻璃)時，光線在其介面改變了方向，并和法線構(gòu)成折射角。

二．透鏡的性能

透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)元件，物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負(fù)透鏡)兩大類。

當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點，這個點稱“焦點”，通過交點并垂直光軸的平面，稱“焦平面”。焦點有兩個，在物方空間的焦點，稱“物方焦點”，該處的焦平面，稱“物方焦平面”；反之，在像方空間的焦點，稱“像方焦點”，該處的焦平面，稱“像方焦平面”。

光線通過凹透鏡后，成正立虛像，而凸透鏡則成正立實像。實像可在屏幕上顯現(xiàn)出來，而虛像不能。

三．影響成像的關(guān)鍵因素—相差

由于客觀條件，任何光學(xué)系統(tǒng)都不能生成理論上理想的像，各種像差的存在影響了成像質(zhì)量。下面分別簡要介紹各種像差。