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光学显微镜的光学系统介绍

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光学显微镜的光学系统是其核心部分,主要包括照明系统和成像系统。以下是关于这两个系统的详细介绍:

一、照明系统

照明系统主要由以下几个部分组成:

光源:这是提供光线的设备。传统的显微镜通常使用内置钨丝灯泡作为光源,而现代的显微镜则更多地采用LED或激光器等人造光源,以提供更可靠和可控的照明。

聚光器:位于载物台的下方,由凹透镜组成。它的作用是聚集来自光源的光线,增强光线强度,并使整个物镜所包括的视野均匀受光,从而提高物镜的鉴别能力。聚光器可以升降,其上还附有光圈,用于调节进入物镜的光线。

虹彩光圈(可变光阑):位于聚光器下方,由许多金属片组成。通过调节光圈的大小,可以控制光线的强弱,使上行的光线适宜于观察。

二、成像系统

成像系统主要由物镜和目镜组成,负责收集与样品相互作用的光并产生放大的图像。

物镜:这是显微镜取得物象的主要部件,由数组透镜组成。物镜的直径越小,放大倍数越高。常见的物镜倍数有10倍(10×)、40倍(40×)和100倍(100×)以上等。物镜的分辨率取决于其数值孔径(N.A.),数值孔径越大,显微镜的分辨力越大。

目镜:位于物镜上方,是一个金属的圆筒,上端装有一块较小的透镜,下端装有一块较大的透镜。目镜的作用是将物镜所放大和鉴别了的物象进行再放大,以供人眼观察。目镜也有倍数不同的规格,如5×、10×、12.5×等。显微镜的总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。

三、工作原理

光线首先通过照明系统照亮样本,然后经过物镜形成放大的实像,这个实像再经过目镜形成放大的虚像,供人眼观察。通过调节物镜和目镜的倍数,可以实现对样本不同放大倍数的观察。

总之,光学显微镜的光学系统通过照明系统和成像系统的配合,实现对微小物体的放大和观察,是生物学、医学等领域研究的重要工具。