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                        光學顯微鏡的基本光學原理

                        更新時間:2022-12-27      點擊次數:666

                         光學顯微鏡光線在均勻的各向同性介質中,兩點之間以直線傳播,當通過不同密度介質的透明物體時,則發生折射現象,這是由于光在不同介質的傳播速度不同造成的。當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,并和法線構成折射角。

                          透鏡是組成顯微鏡光學系統的最基本的光學元件,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。

                        醫用光學顯微鏡

                          當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出來,而虛像不能。

                          1. 當物**于透鏡物方二倍焦距以外時,則在象方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實象;

                          2. 當物**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;

                          3. 當物**于透鏡物方二倍焦距以內,焦點以外時,則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象;

                          4. 當物**于透鏡物方焦點上時,則象方不能成象;

                          5. 當物**于透鏡物方焦點以內時,則象方也無象的形成,而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛象。

                          光學顯微鏡的成象(幾何成象)原理

                          只有當物體對人眼的張角不小于某一值時,肉眼才能區別其各個細部,該量稱為目視分辨率ε。在最佳條件下,即物體的照度為50~70lx及其對比度較大時,可達到1'。為易于觀測,一般將該量加大到2',并取此為平均目鏡分辨率。

                          物體視角的大小與該物體的長度尺寸和物體至眼睛的距離有關。有公式y=Lε

                        醫用光學顯微鏡

                          距離L不能取得很小,因為眼睛的調節能力有一定限度,尤其是眼睛在接近調節能力的極限范圍工作時,會使視力極度疲勞。對于標準(正視)而言,最佳的視距規定為250mm(明視距離)。這意味著,在沒有儀器的條件下,目視分辨率ε=2'的眼睛,能清楚地區分大小為0.15mm的物體細節。

                          光學顯微鏡在觀測視角小于1'的物體時,必須使用放大儀器。放大鏡和顯微鏡是用于觀測放置在觀測人員近處應予放大的物體的。



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