普通生物显微镜概述

显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数,还与显微镜的分辨率有关,分辨率是指显微镜(或人的眼睛距目标250mm处)能分辨物体最小间隔的能力,分辨率的大小决定于光的波长和数值孔径(镜口率)以及介质的折射率

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普通生物显微镜由三部分构成,即:

(1)照明系统:包括光源和聚光镜;

(2)光学放大系统:由物镜目镜组成,是显微镜的主体,为了消除球差和色差,目镜物镜都由复杂的透镜组构成;

(3)机械装置:用于固定材料和观察方便。

显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数,还与显微镜的分辨率有关,分辨率是指显微镜(或人的眼睛距目标250mm处)能分辨物体最小间隔的能力,分辨率的大小决定于光的波长和数值孔径(镜口率)以及介质的折射率,用公式表示为:

R=0.61λ /NA      NAnsinα

式中:n=介质折射率;α=孔径角(镜口角标本对物镜镜口的张角),NA=数值孔径(镜口率)。孔径角总是要小于90°,所以sinα的最大值必然小于1。

下图为数值孔径随孔径角的变化而变化。

下表为光在不同介质中的折射率。

光在介质中的折射率

介质

空气

香柏油

α溴萘

折射率

1

1.33

1.515

1.66

制作光学镜头所用的玻璃折射率为1.65~1.78,所用介质的折射率越接近玻璃的越好。对于干燥物镜来说,介质为空气,数值孔径一般为0.05~0.95;油镜头用香柏油为介质,孔径角可接近1.5。普通光线的波长为400~700nm,因此显微镜分辨力数值不会小于0.2μm,人眼的分辨力是0.2mm,所以一般显微镜设计的最大放大倍数通常为1000X。

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