顯微鏡光學(xué)基本原理

顯微鏡基本光學(xué)原理

許多人對顯微鏡的理解只是在初中，事實上顯微鏡在工業(yè)上有很多應(yīng)用。金相顯微鏡電腦型金相顯微鏡或是數(shù)碼金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計算機圖像處理技術(shù)**地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計算機上很方便地觀察金相圖像，從而對金相圖譜進行分析，評級等以及對圖片進行輸出、打印。體視顯微鏡指從不同角度觀察物體,使雙眼引起立體感覺的雙目顯微鏡。工業(yè)視頻顯微鏡將傳統(tǒng)的顯微鏡與攝像系統(tǒng),顯示器或者電腦相結(jié)合,達到對被測物體的放大觀察的目的。今天，我來介紹一下顯微鏡光學(xué)的基本原理：

一.折射和折射率

在均勻各向同性介質(zhì)中，光在兩點之間沿直線傳播，當(dāng)光通過不同密度的透明物體時，由于光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同而產(chǎn)生折射。當(dāng)非垂直于透明表面的光線通過空氣進入透明物體(如玻璃)時，光線在其界面處改變方向，并與法線形成折射角。

二.透鏡的性能

鏡頭是顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)中*基本的光學(xué)元件。物鏡、目鏡和聚光鏡由單透鏡和多透鏡組成。根據(jù)其形狀的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大類。

　　當(dāng)一束具有平行于光軸的光線可以通過研究凸透鏡后相交于學(xué)生一點，這個點稱“焦點”，通過一個交點并垂直為主光軸的平面，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、影響成像的關(guān)鍵因素-相位差

由于客觀條件的限制，任何光學(xué)系統(tǒng)都不能在理論上產(chǎn)生理想的成像，各種像差的存在影響了成像質(zhì)量。下面將簡要描述這些變體中的每一個。

　　1. 色差(Chromatic aberration)

　　色差是透鏡成像的一個問題嚴(yán)重存在缺陷，發(fā)生在多色光為光源的情況下，單色光不產(chǎn)生以及色差。白光由紅橙黃綠 青 藍 紫 七種主要組成，各種光的波長選擇不同 ，所以在我們通過研究透鏡時的折射率也不同，這樣物方一個點，在象方則可能沒有形成自己一個色斑。

　　色差問題一般有位置色差，放大率色差。位置色差使像在沒有任何一個位置通過觀察，都帶有色斑或暈環(huán)，使像模糊認識不清。而放大率色差使像帶有彩色圖像邊緣。

　　2. 球差(Spherical aberration)

球面像差是由透鏡的球面引起的軸上點的單色像差。由于球面像差的影響，一個點在成像后并不是一個亮點，而是一個中間的亮邊逐漸模糊的亮點。從而影響成像質(zhì)量。

　　球差的矯正常利用透鏡組合來消除，由于凸、凹透鏡的球差是相反的，可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。舊型號顯微鏡，物鏡的球差沒有完全矯正，應(yīng)與相應(yīng)的補償目鏡配合，才能達到糾正效果。一般新型顯微鏡的球差完全由物鏡消除。

昏迷

這種差異就是離軸點的單色差異。