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顯微鏡的成象（幾何成象）原理
閱讀：706 發(fā)布時間：2017-6-22
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。
第二章 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)象，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zui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，在象方空間的焦點，稱“象方焦點”，該處的焦平面，稱“象方焦平面”。
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 顯微鏡的成象（幾何成象）原理
顯 微鏡之所以能將被檢物體進行放大，是通過透鏡來實現(xiàn)的。單透鏡成象具有象差，嚴重影響成象質(zhì)量。因此顯微鏡的主要光學(xué)部件都由透鏡組合而成。從透鏡的性能 可知，只有凸透鏡才能起放大作用，而凹透鏡不行。顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成，但相當(dāng)于一個凸透鏡。為便于了解顯微鏡的放大原理，簡要說明一下 凸透鏡的5種成象規(guī)律：
?。?） 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以外時，則在象方二倍焦距以內(nèi)、焦點以外形成縮小的倒立實象；
?。?） 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距上時，則在象方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實象；
?。?） 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點以外時，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象；
?。?） 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點上時，則象方不能成象；
（5） 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點以內(nèi)時，則象方也無象的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠的位置形成放大的直立虛象。