三、显微镜的几个基本概念
3.1 光源:能发射光波的物体
尼康显微镜
可见光频率范围:7.5×1014 - 3.9×1014 Hz。
真空中对应的波长范围:390nm – 760nm
相应光色:紫、蓝、青、绿、黄、橙、红
3.2分辨率(鉴别距离):显微镜能分辨的最小距离,用D表示。显微镜的鉴别距离越小,分辨率越高。
D=0.61λ/ nsin a
D:分辨率 λ:光波的波长 N:介质折射率 α:物镜镜口角
3.3孔径角:由标本上一点发出的进入物镜最边缘光线L和进入物镜中心光线OA之间的夹角a称为孔径角。
3.4数值孔径:令N·A = nsin a, 叫物镜的数值孔径。
数值孔径与显微镜的分辨率有密切关系,l越短,N×A越大,分辨率越高。
物镜数值孔径
3.5放大率
在显微镜下所看到的物像和实际物体之间的大小比例叫显微镜的放大率或放大倍数。显微镜下物像的放大主要由物镜、镜筒长度、目镜所决定。适合的放大倍数决定于物镜的数值孔径,一船应为数值孔径的500――1000倍。
3.6像差
像差
色差
球差校正
色差校正
在显微镜的光轴上有一段距离范围内物体被看得清晰。超出这段距离的物体就模糊不清。这段距离位于显微镜焦点的上下很小的范围之内。这段距离的上下限叫焦点深度。
焦点深度
3.8视场数
目镜中观察到的物像的一定范围叫视野。
显微镜的总放大率小的时候所能看到的标本的范围大,而总放大率愈大所能看到的标本的局部愈小。所以说视野与显微镜的总放大率成反比。
在同一总放大率的条件下视野也可有大小差别。这种差别决定于目镜的某些性能。首先目镜的视场光栏的直径是主要的条件。视场光栏的直径叫目镜的视场数值。
3.9工作距离
工作距离也叫物距,即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。
在物镜数值孔径一定的情况下,工作距离短孔径角则大。
数值孔径大的高倍物镜,其工作距离小。
点光源经过光学仪器的小圆孔后,由于衍射的影响,所成的像不是一个点,而是一个明暗相间的衍射图样,中央为爱里斑。
•瑞利判据:当一个点光源的衍射图样的中央最亮处刚好与另一个点光源的衍射图样的第一级暗纹相重合时,这两个点光源恰好能被分辨。
提高显微镜分辨率的方法:
(1)增大物镜的数值孔径
在物镜和盖玻片之间充以n 较大的油,如香柏油n =1.52,不仅使n 增大,而且孔径角a 也增大。
(2)用短波长的光照射
如紫外光显微镜,电子显微镜。
尼康显微镜