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显微镜的光学系统与成像原理

 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。下面小编介绍关于显微镜的光学系统与成像原理的内容,欢迎阅读!


显微镜的光学系统:


  显微镜光学系统的设计有三种光学系统。


  1.长筒光学系统


  2 . 万能无限远校正光学系统:是较先进的光路设计,它体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒,并在结像透镜处折射或完成无像差的中间像。物镜与观察筒内结像透镜之间可添加光学附件,而不影响总放大倍数。另外这种光学系统不需要安装附加校正透镜,都能得到较佳的显微图像。


  3. 万能无限远双重色差校正光学系统:是目前先进的光路设计,不但能矫正位置色差,同时还能矫正倍率色差可提高水平分辨率12%,提供高反差、高衬度、高分辨率的锐利图象。


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显微镜的成像(几何成像)原理:


  显微镜之所以能将被检物体进行放大,是通过透镜来实现的。单透镜成像具有像差,严重影响成像质量。因此显微镜的主要光学部件都由透镜组合而成。从透镜的性能可知,只有凸透镜才能起放大作用,而凹透镜不行。显微镜的物镜与目镜虽都由透镜组合而成,但相当于一个凸透镜。为便于了解显微镜的放大原理,简要说明一下凸透镜的5种成像规律:


  (1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像;


  (2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像;


  (3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像;


  (4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则像方不能成像;


  (5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则像方也无像的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。


  显微镜的成像原理就是利用上述(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,则在物镜像方的二倍焦距以外形成放大的倒立实像。在显微镜的设计上,将此像落在目镜的一倍焦距F1之内,使物镜所放大的第一次像(中间像),又被目镜再一次放大,结果在目镜的物方(中间像的同侧)、人眼的明视距离(250mm)处形成放大的直立(相对中间像而言)虚像。因此,当我们在镜检时,通过目镜(不另加转换棱镜)看到的像于原物体的像,方向相反。


显微镜的光学系统与成像原理

 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。下面小编介绍关于显微镜的光学系统与成像原理的内容,欢迎阅读!


显微镜的光学系统:


  显微镜光学系统的设计有三种光学系统。


  1.长筒光学系统


  2 . 万能无限远校正光学系统:是较先进的光路设计,它体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒,并在结像透镜处折射或完成无像差的中间像。物镜与观察筒内结像透镜之间可添加光学附件,而不影响总放大倍数。另外这种光学系统不需要安装附加校正透镜,都能得到较佳的显微图像。


  3. 万能无限远双重色差校正光学系统:是目前先进的光路设计,不但能矫正位置色差,同时还能矫正倍率色差可提高水平分辨率12%,提供高反差、高衬度、高分辨率的锐利图象。


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显微镜的成像(几何成像)原理:


  显微镜之所以能将被检物体进行放大,是通过透镜来实现的。单透镜成像具有像差,严重影响成像质量。因此显微镜的主要光学部件都由透镜组合而成。从透镜的性能可知,只有凸透镜才能起放大作用,而凹透镜不行。显微镜的物镜与目镜虽都由透镜组合而成,但相当于一个凸透镜。为便于了解显微镜的放大原理,简要说明一下凸透镜的5种成像规律:


  (1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像;


  (2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像;


  (3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像;


  (4) 当物体位于透镜物方焦点上时,则像方不能成像;


  (5) 当物体位于透镜物方焦点以内时,则像方也无像的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。


  显微镜的成像原理就是利用上述(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,则在物镜像方的二倍焦距以外形成放大的倒立实像。在显微镜的设计上,将此像落在目镜的一倍焦距F1之内,使物镜所放大的第一次像(中间像),又被目镜再一次放大,结果在目镜的物方(中间像的同侧)、人眼的明视距离(250mm)处形成放大的直立(相对中间像而言)虚像。因此,当我们在镜检时,通过目镜(不另加转换棱镜)看到的像于原物体的像,方向相反。


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