【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 xy39。y ????39。a39。x39。x39。f ???? 2 50? 將橫向放大率 代入上式得 由此可見，放大鏡的視角放大率并非常數(shù)，與物與放大鏡的距離、眼睛離開放大鏡的距離有關(guān)。 y39。 y A B A39。 B39。 F F39。 ω’ P39。 f f ’ x’ a’ 39。a39。x39。x39。f ???? 2 50? 在實(shí)際使用過程中， 眼瞳大致位于放大鏡的像方焦點(diǎn)的附近 ? 上式分母中的 a′相對(duì)于 x′而言，是一個(gè)很小的值，可以略去。 y39。 y A B A39。 B39。 F F39。 ω’ P39。 f f ’ x’ a’ 39。a39。x39。x39。f ???? 2 5039。f250??? 放大鏡的放大率僅由放大鏡的焦距 f ′ 所決定，焦距越大則放大率越小。 ? 放大鏡放大率的公式，通常采用以下形式 39。a39。x39。x39。f ????2 50放大鏡與眼睛聯(lián)用，鏡框?yàn)橐晥?chǎng)光闌，眼瞳為孔徑光闌。視場(chǎng)內(nèi)有漸暈。 二、顯微鏡的工作原理 顯微系統(tǒng) 工具顯微鏡 金相顯微鏡 生物顯微鏡 主要應(yīng)用于精密機(jī)構(gòu)制造工業(yè)等方面進(jìn)行精密測(cè)量 主要應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等方面 主要應(yīng)用于冶金和機(jī)械制造工業(yè)，觀察研究金相組織結(jié)構(gòu) 按用途 世界上第一臺(tái)顯微鏡是荷蘭眼鏡商詹森（ Hans Janssen）（左圖）在 1604年發(fā)明的。（右圖） 1665年，英國(guó)的物理學(xué)家羅伯特 胡克（ Robert Hooke, 1635～ 1703）（左圖）用自己設(shè)計(jì)并制造的顯微鏡（右圖）第一次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞。 ? 1674年，荷蘭布商列文 虎克 (Antonie van Leeuwenhoek,1632～ 1723) 為了檢查布的質(zhì)量，親自磨制透鏡，裝配了高倍顯微鏡（ 300倍左右），并觀察到了血細(xì)胞、池塘水滴中的原生動(dòng)物、人類和哺乳類動(dòng)物的細(xì)胞，這是人類第一次觀察到完整的活細(xì)胞。 顯微鏡是人眼的輔助工具，顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)由 物鏡和目鏡 兩個(gè)部分組成。 夜光蟲 太陽蟲 顯微鏡下美麗的冰晶 ? 此像在經(jīng)目鏡放大為虛像 A”B” 后供眼睛觀察。 目鏡和放大鏡起著同樣的作用 物鏡 目鏡 F1 F1’ F2 B A A’ B’ A” B” A’B’ 位于目鏡的物方焦點(diǎn) F2 上或在很靠近 F2 的位置上 物鏡 目鏡 F1 F1’ F2 B A A’ B’ A” B” ? 目鏡的物方焦點(diǎn) 與 物鏡像方焦點(diǎn) 的距離為 Δ（物鏡和目鏡的光學(xué)間隔）， 在顯微鏡系統(tǒng)中稱為 光學(xué)筒長(zhǎng) ? 設(shè)物鏡的焦距為 f1′,則物鏡的放大率為 39。f39。f39。x11??????39。fe 2250??? 物鏡的像被目鏡放大，其放大率為 ? 物體經(jīng)過物鏡和目鏡的兩次放大，所以顯微鏡系統(tǒng)總的放大率 Γ應(yīng)該是 物鏡橫向放大率 β和目鏡視角放大率 Γe的乘積。 39。f39。fe 21250 ???? ????? 可見顯微鏡系統(tǒng)的放大率與光學(xué)筒長(zhǎng) Δ成正比，和物鏡及目鏡的焦距成反比。 式中： f239。 為目鏡的焦距。 ? 根據(jù)組合光組的焦距公式可知，整個(gè)顯微鏡的總焦距 f ’ 和物鏡及目鏡焦距之間符合以下關(guān)系： ?39。f39。f39。f 21??39。f250??將其代入上式中，則有 顯微鏡系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上不就是個(gè)放大鏡么！ 在顯微鏡系統(tǒng)中存在著 中間像 ，故可以在物鏡的實(shí)像平面上 放置分劃板，對(duì)被觀察物體進(jìn)行測(cè)量，并且在該處還可以 設(shè)置視場(chǎng)光闌以消除 漸暈現(xiàn)象 。 精密測(cè)量用的顯微系統(tǒng) 與 一般觀察顯微鏡 對(duì)物鏡橫向放大率的要求不同。 對(duì)生物顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)較高 (10?~100?)，但其值的精度要求不高，相對(duì)誤差一般為 ?5%， 對(duì)工具顯微鏡物鏡放大倍數(shù)較低 (1?~5?)，但其值的精度要求較高，相對(duì)誤差一般為 ?%，物鏡的成像面上裝有分劃板。 ? 19JA型萬能工具顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)圖。 照明光源 集光鏡 濾色片 可變光闌 平面反射鏡 聚光鏡 保護(hù)玻璃 工作臺(tái) 物鏡 工件 光闌（孔徑光闌） 斯密特棱鏡 保護(hù)玻璃 分劃板 目鏡 測(cè)角分劃板 測(cè)角光源 濾色片 讀數(shù)顯微鏡 可變光闌位于聚光鏡的物方焦平面上 ?孔徑光闌位于物鏡的像方焦平面上（形成了什么光路？） ?物鏡有四種放大倍率：1x、 x、 3 x和 5 x；目鏡的放大率為 10 x ? 在顯微鏡中，取下顯微物鏡和目鏡后，所剩下的鏡筒長(zhǎng)度即物鏡支撐面到目鏡支撐面之間的距離稱為機(jī)械筒長(zhǎng)，用tm表示。 對(duì)于一臺(tái)顯微鏡來說，機(jī)械筒長(zhǎng)是固定的，機(jī)械筒長(zhǎng)各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是不同的，有160mm， 170mm和 190mm 等。 我國(guó)規(guī)定機(jī)械筒長(zhǎng)為160mm。 三、顯微鏡的景深 當(dāng)顯微鏡調(diào)焦至某一物平面（稱為對(duì)準(zhǔn)平面）時(shí)，如果位于其前后的物平面仍能被觀察者看清楚，則該兩平面之間的距離稱為 顯微鏡的景深 。 AB是對(duì)準(zhǔn)平面， A1B1是位于對(duì)準(zhǔn)平面之前的物平面， A2B2是位于對(duì)準(zhǔn)平面之后的物平面。 1A DzA 2Al? ??入瞳 1B2BB A’1 B’1 A’ B’ 出瞳 F’ Z’ ε’ dx’ x’ 2a’ 39。dx39。x39。dx39。a39。z??239。a39。z39。x39。dx2?A’1點(diǎn)的成像光束在景象平面上截出直徑為 z′的彌散斑，從圖中可得 因?yàn)?x’ dx’，有 A′B′是對(duì)準(zhǔn)平面的像（稱之為景象平面）， A1′B1′是位于對(duì)準(zhǔn)平面之前的物平面的像。 ? 若要 Z′看起來是一個(gè)點(diǎn)，它對(duì)出瞳中心的張角 ε′必須不 大 于眼睛的極限分辨角。 39。a39。39。x39。a39。z39。x39。dx ?22 ??2dx′可認(rèn)為是在像方能同時(shí)看清楚的景像平面前后兩個(gè)平面之間的深度 ，由于 tgε’≈ε’，有 將 2dx′換算到物空間去，即可得到顯微鏡景深的表達(dá)式。這只要將 2dx′除以 軸向放大率 α即可。 A’1 B’1 A’ B’ 出瞳 F’ Z’ ε’ dx’ x’ 2a’ 2222222239。nf39。x39。nf39。x39。n39。ff39。xf39。f39。f39。xf39。fdx39。dx ?????????? ??39。39。39。39。22 2anfdxdx ????根據(jù)有關(guān)公式有 由此可得 NA39。nNA39。39。nfdx????? 2502由上式可見，顯微鏡的放大率越高、數(shù)值孔徑越大，景深越小。 也可表示為 39。39。39。 tg uxa ? 39。s