光学显微镜的组成结构

光学系统
显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反射镜和聚光镜四部分。从广义上讲，它还包括光源、过滤器、盖玻片和载玻片。
(1) 物镜
物镜是决定显微镜性能的*重要部件。它安装在物镜转换器上，靠近被观察物体，故称为物镜或物镜。
物镜的放大倍数与其长度成正比。物镜放大倍数越大，物镜越长。
一、目标分类
物镜根据使用条件的不同，可分为干式物镜和浸入式物镜；其中，浸没物镜可分为水浸物镜和油浸物镜（常用放大倍数为90-100倍）。
根据放大倍数的不同，可分为低倍物镜（10倍以下）、中倍物镜（20倍左右）和高倍物镜（40-65倍）。
根据像差校正情况，可分为消色差物镜（常用，可以校正光谱中两种颜色的色差）和多色物镜（可以校正三种颜色的色差的物镜）频谱中，价格昂贵，使用较少）。
光学显微镜
光学显微镜
2、物镜主要参数：
物镜的主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。
①.放大倍数是指人眼看到的图像尺寸与相应标本尺寸的比值。它是指长度的比例而不是面积的比例。示例：放大倍数为 100 倍，指长度为 1μm 的试样。放大图像的长度为100μm。如果按面积计算，则放大10000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
②.数值孔径又称透镜孔径比，简称NA或A，是物镜和聚光镜的主要参数，与显微镜的分辨率成正比。干物镜的数值孔径为0.05-0.95，油浸物镜（雪松油）的数值孔径为1.25。
③.工作距离是指被观察的试样*清晰时，物镜前透镜底部到试样盖玻片顶部的距离。物镜的工作距离与物镜的焦距有关。物镜焦距越长，放大倍数越低，工作距离越长。示例：10x 物镜标有 10/0.25 和 160/0.17，其中 10 是物镜的放大倍数； 0.25 是数值孔径； 160为镜筒长度（mm）； 0.17 是盖板玻璃的标准厚度（以毫米为单位））。 10倍物镜有效工作距离为6.5mm，40倍物镜有效工作距离为0.48mm。 3、物镜的作用是对试样进行**次放大。它是决定显微镜性能的*重要的组成部分——分辨率的高低。
光学显微镜
光学显微镜
分辨率也称为分辨率或分辨率。分辨率的大小用分辨率距离（可分辨的两个物点之间的*小距离）的值来表示。在明视距离（25cm），正常人眼可以看到相距0.073mm的两个物点。这个0.073mm的值就是正常人眼的分辨距离。显微镜的分辨率距离越小，分辨率越高，这意味着它的性能越好。
显微镜的分辨率由物镜的分辨率决定，物镜的分辨率由其数值孔径和照明光的波长决定。
使用普通中心照明法（使光线均匀穿过试样的明视照明法）时，显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA
式中 d——物镜分辨率距离，单位为 nm 。
λ——照明光的波长，nm。
NA ——物镜的数值孔径
例如油浸物镜的数值孔径为1.25，可见光波长范围为400-700nm，平均波长为550nm，则d=270nm，约为照明光波长的一半。一般可见光照射显微镜的分辨率极限为0.2μm。
（二）、目镜
光学显微镜
光学显微镜
因为它靠近观察者的眼睛，所以也被称为目镜。安装在镜筒的上端。
1.目镜的结构
通常目镜由上下两套镜片组成，上镜片称为目镜，下镜片称为会聚透镜或场镜。上下透镜之间或场镜下方安装一个光阑（它的大小决定了视场的大小），因为标本只是在光阑表面成像，可以在这个光阑上粘一小块头发作为一个指针来指示某个特征的目标。目镜千分尺也可以放置在其上以测量观察到的样品的尺寸。
目镜长度越短，放大倍数越大（因为目镜的放大倍数与目镜焦距成反比）。
2.目镜的作用
就是将已经被物镜放大的清晰实像进一步放大，使人眼能够忍受。易读程度。
常用目镜的放大倍数为5-16倍。
三、目镜与物镜的关系
光学显微镜
光学显微镜
物镜的精细结构已被清晰区分。若不经目镜重新放大，达不到人眼能分辨的大小，则不清晰；但物镜无法分辨的精细结构即使被高倍目镜重新放大仍看不清，所以目镜只能放大，不会增加显微镜的分辨率。有时虽然物镜可以区分非常靠近的两个物点，但两个物点之间的像距小于人眼的分辨距离，仍然无法看清。因此，目镜和物镜相互连接和相互限制。
（三）、冷凝器
冷凝器又称浓缩器。位于样品下方的冷凝器支架上。它主要由聚光镜和可变光阑组成。其中，聚光镜可分为明场聚光镜（普通显微镜配置）和暗场聚光镜。
一、光透镜的主要参数
数值孔径 (NA) 是聚光镜的主要参数。*大数值孔径一般为1.2-1.4，数值孔径有一定的可变范围。通常刻在上镜框上的数字代表*大光圈值，通过调节下可变光圈的开度，可以获得低于这个数字的各种数值孔径，以满足不同物镜的需要。一些聚光镜由几组透镜组成。可以将*上面的一组透镜移出或移出光路，使聚光镜的数值孔径更小，以适应低倍物镜观察的照明。
光学显微镜
光学显微镜
2、冷凝器的作用
聚光镜的作用相当于一个凸透镜，它会聚光线以增强试样的照度。一般聚光镜的聚光焦点设计在上透镜平面上方1.25mm左右。 （焦点在待观察的标本上，载玻片厚度约1.1mm）
3.虹膜隔膜
虹膜隔膜也称为虹膜。它位于冷凝器下方，由十几块金属板组成，中间有一个圆孔。它的作用是调节光强，使聚光器的数值孔径与物镜的数值孔径相适应。光圈开得越大，数值孔径越大（观察后应将光圈调到*大）。
在虹膜下方，有一个圆形滤光片支架。
注：中学实验室只有教师使用显微镜（1600×或只有1500×）配备了聚光镜，学生显微镜（640×或500×）配备了旋转光阑。紧挨着舞台下方，可以是一个可以绕圈旋转的圆盘，还有一个旋转的光圈（也叫快门）。膜片上有大小不一的圆孔，称为孔径。直径分别为2、3、6、12、16mm。旋转旋转隔膜。光阑上的每个光阑都可以与光孔对齐，通过不同大小的孔径可以调节光强。
(4) 反射器
反射镜为可随意旋转的双面镜，直径为50mm。一侧是平的，另一侧是凹的。它的作用是通过光孔反射来自任何方向的光。 .平面镜反光能力弱，光线强时使用，凹面镜反光能力强，光线弱时使用。
反射器通常一侧是平面镜，另一侧是凹面镜。它安装在冷凝器下方，可以水平和垂直方向旋转。
反射器的作用是使光源发出的光或自然光到达聚光器。使用聚光镜时一般使用平面镜，不用时使用凹面镜；光线强时使用平面镜，光线弱时使用凹面镜。
观察后，镜子应垂直放置。
(5)照明光源
显微镜照明可采用自然光源或人造光源
1.自然光源
光线来自天空，*好被白云反射。请勿使用阳光直射。
2.人造光源
①人造光源的基本要求：足够的发光强度；光源不能产生过多的热量。
②.常用人造光源：显微镜灯；日光灯
(6) 过滤器
安装在光源和聚光器之间。作用是让选定的某一波段的光通过，而吸收其他光，即改变光的光谱成分或减弱光的强度。分为两类：过滤器和液体过滤器。
(7) 盖玻片和载玻片
盖玻片和载玻片的表面应该相当平整，没有气泡和划痕。*好选择无色、透明性好的，使用前洗净。
盖板玻璃的标准厚度为0.17±0.02mm。如果不使用盖板玻璃或盖板玻璃厚度不合适，都会影响成像质量。
载玻片标准厚度为1.1±0.04mm，一般使用范围为1-1.2mm。如果太厚，会影响冷凝器的性能，如果太薄，则容易破裂。