光学显微镜:
光学显微镜的光路主要由物镜和目镜组成,物镜将样品在它的后焦面外面成倒立的放大的实像,目镜系统再把这个实像进一步放大成正立的放大的虚像,人眼看到的就是这个虚像。 经过这样多次的放大就能观察到将微小物体放大到几百甚至上千倍的像。
注:初中物理学过的基本成像原理
(1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在象方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象;
(2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在象方二倍焦距上形成同样大小的倒立实象;
(3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在象方二倍焦距以外形成放大的倒立实象;
(4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则象方不能成象;
(5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则象方也无象的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚象。
显微镜的成象原理就是利用上述(3)和(5)的规律把物体放大的。当物体处在物镜前F-2F(F为物方焦距)之间,则在物镜象方的二倍焦距以外形成放大的倒立实象
参考资料:回答者: 教育装备网 网友 | 2011-7-15 17:15 | 检举
显微镜的工作原理为:
显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在视网膜上成像大),用角放大率M表示它们的放大本领。
因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关,所以一般规定像离眼睛距离为25厘米(明视距离)处的放大率为仪器的放大率。显微镜观察物体时通常视角甚小,因此视角之比可用其正切之比代替。
扩展资料:
凸透镜成像原理
物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。在焦点上时不会成像。 在2倍焦距上时会成等大倒立的实像。
显微镜使用注意事项:
1、持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势,不可单手提取,以免零件脱落或碰撞到其它地方。
2、轻拿轻放,不可把显微镜放置在实验台的边缘,应放在距边缘10cm处,以免碰翻落地。
3、保持显微镜的清洁,光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭,切忌口吹手抹或用布擦,机械部分用布擦拭。
4、水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台,如果沾污应立即用擦镜纸擦净。
5、放置玻片标本时要对准通光孔中央,且不能反放玻片,防止压坏玻片或碰坏物镜。
参考资料来源:百度百科-光学显微镜
显微镜的工作原理为:
1、光学显微镜
光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。
2、电子显微镜
电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。
显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的最小极限达波长的1/2,国内显微镜机械筒长度一般是160毫米,其中对显微镜研制,微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。
扩展资料:
显微镜使用注意事项:
1、持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势,不可单手提取,以免零件脱落或碰撞到其它地方。
2、轻拿轻放,不可把显微镜放置在实验台的边缘,应放在距边缘10cm处,以免碰翻落地。
3、保持显微镜的清洁,光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭,切忌口吹手抹或用布擦,机械部分用布擦拭。
4、水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台,如果沾污应立即用擦镜纸擦净。
5、放置玻片标本时要对准通光孔中央,且不能反放玻片,防止压坏玻片或碰坏物镜。
6、要养成两眼同时睁开观察的习惯,以左眼观察视野,右眼用以绘图。
7、不要随意取下目镜,以防止尘土落入物镜,也不要任意拆卸各种零件,以防损坏。
8、使用完毕后,必须复原才能放回镜箱内。
参考资料来源:百度百科-显微镜
显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在视网膜上成像大),用角放大率M表示它们的放大本领。
因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关,所以一般规定像离眼睛距离为25厘米(明视距离)处的放大率为仪器的放大率。显微镜观察物体时通常视角甚小,因此视角之比可用其正切之比代替。
显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前,人类关于周围世界的观念局限在用肉眼,或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。
显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里,人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物,以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种,有助于医生治疗疾病。
最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商,或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希,他们用两片透镜制作了简易的显微镜,但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。
扩展资料:
显微镜分类
光学显微镜有多种分类方法,按使用目镜的数目可分为三目,双目和单目显微镜;按图像是否有立体感可分为立体视觉和非立体视觉显微镜;按观察对像可分为生物和金相显微镜等;按光学原理可分为偏光,相衬和微分干涉对比显微镜等。
按光源类型可分为普通光、荧光、红外光和激光显微镜等;按接收器类型可分为目视、摄影和电视显微镜等。常用的显微镜有双目连续变倍体视显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、紫外荧光显微镜等。
双目体视显微镜是利用双通道光路,为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角。
以此形成三维空间的立体视觉图像。双目体视显微镜在生物、医学领域广泛用于切片操作和显微外科手术;在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。
参考资料来源:百度百科—光学显微镜
显微镜的原理为:目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。
扩展资料:
显微镜的分类:
1、光学显微镜
通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜和物镜组成。早于1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。
2、电子显微镜
电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。
3、数码显微镜
数码显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。从而,我们可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现,从而提高了工作效率。
参考资料来源:百度百科-显微镜
显微镜之介绍
光学显微镜是为了使肉眼看不清楚的标本影像,人们设想经过一种装置,使肉眼能够观察到该标本组织形态和其间的结构。这种设想的装置就被后人创造问世了。当前广泛应用在各种微小物体的观察、测定、分析、分类、鉴定等。在波长范围上也不限於可见光波段(4000~7000 )而且(>2000 )到红外(1~2u)以及用眼睛观察、显微、摄影和一般辐射检测器放大。
显微镜的分类是根据照明方法,有透射型与反射(落射)型二种。透射型显微镜是应用透射照明通过透明物体的打光方法。反射型显微镜是以物镜上方打光到(落射照明)不透明的物体上。另一种分类方法,系根据观察方法的差异,分为明视野显微镜、暗视野显微镜、相位差显微镜、偏光显微镜、干涉相位差显微镜、萤光显微镜等。每种显微镜一般又各有透射型和反射型二种。在这些显微镜中,特别是明视野显微镜是构成所有显微镜中组成最基本的基础。通过这种显微镜观察的物体,穿过透过(吸收)率、反射率,因场所不同而各不相同,这种物体被称为随照明光强度(振幅)变化振幅物体,无色透明物体只有在照明相位改变时,才能被肉眼观察到,由於明视野显微镜不能改变相位,所以对透明不染色标本不能被观察到。
倍率、数值孔径与视场数
显微镜的综合倍率是物镜倍率G1与目镜倍率G2的乘积,G=G1×G2。G1是1~100倍,G2是5~20的范围。
数值孔径(Numerical Aperture)N.A.是决定物镜的分辨率、焦深、图像亮度的基本数据,如图所示,当物镜焦点对好后,物镜前透镜最边缘处的倾斜光线与显微镜光轴所交角成α,此即该物镜的半孔径角设标本数据空间的折射率为n,则N.A.=n×sinα。
n通常在空气中为1,在物镜与标本间浸入水、甘油、油脂时,该标本折射率,即随浸液不同而异。这种物镜称为浸液系物镜;如是空气时,称为乾燥系物镜。图1左半部分表示浸液系,右半部分表示乾燥系的情况。
在显微镜上,限制视野的装置是视野光圈。以物镜侧观看这种视野光圈时的直径以mm单位表示的值称为视野数。实际视野=视野。
实际视野=视野数/物镜倍率
例如,视野数为20,则10×物镜就观看2mm视野范围。应用聚光镜时,根据可变的视野光圈,再决定选用聚光镜的N.A.值,其值是取决於可变聚光镜孔径光圈来确定。
暗视野显微镜
暗视野显微镜由於不将透明光射入直接观察系统,无物体时,视野暗黑,不可能观察到任何物体,当有物体时,以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体,照明光大部分被折回,由於物体(标本)所在的位置结构,厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的变化。
相位差显微镜
相位差显微镜的结构:
相位差显微镜,是应用相位差法的显微镜。因此,比通常的显微镜要增加下列附件:
(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜,相位差物镜。
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜,相位差聚光镜。
(3) 单色滤光镜-(绿)。
各种元件的性能说明如下:
(1) 相位板使直接光的相位移动 90°,并且吸收减弱光的强度,在物镜后焦平面的适当位置装置相位板,相位板必须确保亮度,为使衍射光的影响少一些,相位板做成环形状。相位板,相位膜及吸收膜加工成图5形状。
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率,而有大小不同,可用转盘器更换。
(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长,移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时,必须选择适当的滤光镜,滤光镜插入后对比度就提高。此外,相位环形缝的中心,必须调整到正确方位后方能操作,对中望远镜就是起这个作用部件。
使用时的注意事项
使用时,最重要的注意事项为下列三点:
(1)执行正确的操作方法。
(2)根据标本的要求,选择合适的相位差物镜。
(3)用其他观察方法作比较,对标本作出正确的判断。
1.正确操作的最重要事项必须正确地调整好相位环的中心。若用图6中的几种形状的容器,是不能正确地调到中心位置的。因而作为相位差观察用是不合适的。
对相位差像的判断和明视野象的判断是不相同的。要注意相差法所持有的特点和不足点,相位差物镜的选择方法同上。要与其他的观察法作比较,以及正确地制作标本的方法,这些都是使用时必要的综合注意事项。
萤光显微镜
在萤光显微镜上,必须在标本的照明光中,选择出特定波长的激发光,以产生萤光,然后必须在激发光和萤光混合的光线中,单把萤光分离出来以供观察。因此,在选择特定波长中,滤光镜系统,成为极其重要的角色。
萤光显微镜原理:
(A) 光源:光源幅射出各种波长的光(以紫外至红外)。
(B) 激励滤光源:透过能使标本产生萤光的特定波长的光,同时阻挡对激发萤光无用的光。
(C) 萤光标本:一般用萤光色素染色。
(D) 阻挡滤光镜:阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射萤光,在萤光中也有部分波长被选择透过。
通过物镜的放大在目镜的前方成像,由目镜在放大物镜所成像!在显微镜上物镜的放大倍数与他的长度成正比,目镜的放大倍数与他的长度成反比!
其实普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理,要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,根据物理学的原理,成的应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,根据光学原理,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧。因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话,应该是倒立的放大的虚像。
初中物理学过的基本成像原理
1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在象方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象;
(2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在象方二倍焦距上形成同样大小的倒立实象;
(3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在象方二倍焦距以外形成放大的倒立实象;
(4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则象方不能成象;
(5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则象方也无象的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚象。
显微镜的成象原理就是利用上述(3)和(5)的规律把物体放大的。当物体处在物镜前F-2F(F为物方焦距)之间,则在物镜象方的二倍焦距以外形成放大的倒立实象
电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。
电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体;真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接;电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。
电子透镜是电子显微镜镜筒中最重要的部件,它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与玻璃凸透镜使光束聚焦的作用相似,所以称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。
电子枪是由钨丝热阴极、栅极和阴极构成的部件。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。
电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构;扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌,也能与 X射线衍射仪或电子能谱仪相结合,构成电子微探针,用于物质成分分析;发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。
投射式电子显微镜因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿。在这种电子显微镜中,图像细节的对比度是由样品的原子对电子束的散射形成的。样品较薄或密度较低的部分,电子束散射较少,这样就有较多的电子通过物镜光栏,参与成像,在图像中显得较亮。反之,样品中较厚或较密的部分,在图像中则显得较暗。如果样品太厚或过密,则像的对比度就会恶化,甚至会因吸收电子束的能量而被损伤或破坏。
透射式电子显微镜镜筒的顶部是电子枪,电子由钨丝热阴极发射出、通过第一,第二两个聚光镜使电子束聚焦。电子束通过样品后由物镜成像于中间镜上,再通过中间镜和投影镜逐级放大,成像于荧光屏或照相干版上。
中间镜主要通过对励磁电流的调节,放大倍数可从几十倍连续地变化到几十万倍;改变中间镜的焦距,即可在同一样品的微小部位上得到电子显微像和电子衍射图像。为了能研究较厚的金属切片样品,法国杜洛斯电子光学实验室研制出加速电压为3500千伏的超高压电子显微镜。扫描式电子显微镜结构示意图
扫描式电子显微镜的电子束不穿过样品,仅在样品表面扫描激发出次级电子。放在样品旁的闪烁晶体接收这些次级电子,通过放大后调制显像管的电子束强度,从而改变显像管荧光屏上的亮度。显像管的偏转线圈与样品表面上的电子束保持同步扫描,这样显像管的荧光屏就显示出样品表面的形貌图像,这与工业电视机的工作原理相类似。
扫描式电子显微镜的分辨率主要决定于样品表面上电子束的直径。放大倍数是显像管上扫描幅度与样品上扫描幅度之比,可从几十倍连续地变化到几十万倍。扫描式电子显微镜不需要很薄的样品;图像有很强的立体感;能利用电子束与物质相互作用而产生的次级电子、吸收电子和 X射线等信息分析物质成分。
扫描式电子显微镜的电子枪和聚光镜与透射式电子显微镜的大致相同,但是为了使电子束更细,在聚光镜下又增加了物镜和消像散器,在物镜内部还装有两组互相垂直的扫描线圈。物镜下面的样品室内装有可以移动、转动和倾斜的样品台。跟光学显微镜原理差不多,只是光学显微镜的装置简单而已