第四章显微镜的构造和主要部件.ppt
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1、第四章第四章显微微镜的构造和主的构造和主要部件要部件普通光学显微镜的基本结构普通光学显微镜的基本结构普通光学显微镜的构造可分为两部分:一为机械装置,二为光学系统普通光学显微镜的构造可分为两部分:一为机械装置,二为光学系统。机械装置由机械装置由镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋和和微动螺旋微动螺旋微动螺旋微动螺旋等部件组成。等部件组成。光学系统由光学系统由目镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光圈目镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光圈目
2、镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光圈目镜、物镜、聚光器、光源、滤光片、虹彩光圈等组成等组成 显微镜的显微镜的显微镜的显微镜的这两部分构造很好的配合,才能发挥显微镜的作用。这两部分构造很好的配合,才能发挥显微镜的作用。不同等级的普通光学显微镜的构造的复杂程度区别较大不同等级的普通光学显微镜的构造的复杂程度区别较大镜座与镜臂镜座与镜臂镜座与镜臂镜座与镜臂1 1、镜座、镜座、镜座、镜座 镜座又叫底座,是整个显微镜的基座。用以镜座又叫底座,是整个显微镜的基座。用以支撑整个镜体。镜座下面通常装有四个支撑支撑整个镜体。镜座下面通常装有四个支撑橡胶脚,以使仪器稳定放在工作台上。橡胶脚,以使仪器稳定放在工
3、作台上。简易显微镜的镜座多呈马蹄形,用铸铁制造。简易显微镜的镜座多呈马蹄形,用铸铁制造。电光源显微镜的镜座多为方形,其内部装有电光源显微镜的镜座多为方形,其内部装有电光源系统。即照明灯、聚光镜、反光镜及电光源系统。即照明灯、聚光镜、反光镜及光源灯电路等均装在其镜座内。底座侧面装光源灯电路等均装在其镜座内。底座侧面装有电源开关和光源亮度调节钮,可根据不同有电源开关和光源亮度调节钮,可根据不同的需要选择合适的亮度。底座后面通常装有的需要选择合适的亮度。底座后面通常装有电源插座及保险(丝)管。也有的将保险管电源插座及保险(丝)管。也有的将保险管装在底部的。装在底部的。2 2、镜臂呈弓形,立于镜座的上
4、端。对直筒显微镜来说,、镜臂呈弓形,立于镜座的上端。对直筒显微镜来说,用它来支撑整个光学系统的大部分机械零件。其下有一个用它来支撑整个光学系统的大部分机械零件。其下有一个倾斜关节,用以倾斜镜筒。对斜筒显微镜来说,镜臂是固倾斜关节,用以倾斜镜筒。对斜筒显微镜来说,镜臂是固定的,主要用它来支撑镜筒、载物台等其他光学元件。定的,主要用它来支撑镜筒、载物台等其他光学元件。镜筒镜筒镜筒镜筒镜筒又叫目镜头,是金属制的圆筒。其镜筒又叫目镜头,是金属制的圆筒。其上端可插目镜,下接转换器,形成接目上端可插目镜,下接转换器,形成接目镜与接物镜(装在转换器下)间的暗室。镜与接物镜(装在转换器下)间的暗室。从物镜的后
5、缘到镜筒尾端的距离称为机从物镜的后缘到镜筒尾端的距离称为机械筒长。因为物镜的放大率是对一定的械筒长。因为物镜的放大率是对一定的镜筒长度而言的。镜筒长度的变化,不镜筒长度而言的。镜筒长度的变化,不仅放大倍率随之变化,而且成像质量也仅放大倍率随之变化,而且成像质量也受到影响。因此,使用显微镜时,不能受到影响。因此,使用显微镜时,不能任意改变镜筒长度。任意改变镜筒长度。国际上将显微镜的标准筒长定为国际上将显微镜的标准筒长定为160mm160mm,此数字标在物镜的外壳上。,此数字标在物镜的外壳上。1 1、单目镜筒、单目镜筒单目显微镜镜筒的下端连接物镜,双目及三目显微镜的单目显微镜镜筒的下端连接物镜,双
6、目及三目显微镜的下端为连接头,被手旋螺钉固定在镜臂上。需要时,旋下端为连接头,被手旋螺钉固定在镜臂上。需要时,旋动手旋螺钉,可以方便地将镜筒从镜臂上取下来。动手旋螺钉,可以方便地将镜筒从镜臂上取下来。单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双目和三目镜筒则都是单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双目和三目镜筒则都是斜筒式的。直筒显微镜因使用不太方便,目前使用量较斜筒式的。直筒显微镜因使用不太方便,目前使用量较少。单目斜筒是在镜筒内安装一个反射棱镜,标本通过少。单目斜筒是在镜筒内安装一个反射棱镜,标本通过物镜到达镜筒的光线被棱镜以物镜到达镜筒的光线被棱镜以4545度角反射进入目镜。度角反射进入目镜。斜筒式可作斜筒式
7、可作360360度旋转,使用起来更加方便。度旋转,使用起来更加方便。2 2、双目镜筒、双目镜筒 双目镜筒由左右两个镜筒组成。镜筒的下双目镜筒由左右两个镜筒组成。镜筒的下部装有一套复杂的反射棱镜机构。部装有一套复杂的反射棱镜机构。来自物镜的光线经半五角棱镜两次反射后,来自物镜的光线经半五角棱镜两次反射后,折转折转4545度进入度进入分光棱镜分光棱镜分光棱镜分光棱镜。分光棱镜由两块直角棱镜胶合而成。胶合分光棱镜由两块直角棱镜胶合而成。胶合面上镀有分光膜。当光到达分光膜时,有面上镀有分光膜。当光到达分光膜时,有一半反射,进入左棱镜,另一半光透过分一半反射,进入左棱镜,另一半光透过分光膜,进入右棱镜。
8、光线被左右两个棱镜光膜,进入右棱镜。光线被左右两个棱镜(即直角棱镜及空间棱镜)反射后进入两(即直角棱镜及空间棱镜)反射后进入两个目镜中成像。个目镜中成像。3 3、三目镜筒、三目镜筒 三目镜筒是为三目镜筒是为摄影显微摄影显微摄影显微摄影显微配置的。它是在配置的。它是在双目镜筒的上方又增加一个镜筒。在此双目镜筒的上方又增加一个镜筒。在此镜筒上可加配照相机。这样既可以观察,镜筒上可加配照相机。这样既可以观察,又可以摄影。又可以摄影。它有两种方式:一种是安装有一个可推它有两种方式:一种是安装有一个可推拉的棱镜。推入时供平时观察用,拉出拉的棱镜。推入时供平时观察用,拉出时光线全部进入摄影镜筒供照相用。时
9、光线全部进入摄影镜筒供照相用。还有一种是既可观察又可同时摄影的三还有一种是既可观察又可同时摄影的三目镜筒。它的光线目镜筒。它的光线20203030供观察用,供观察用,70708080供摄影用。供摄影用。在摄影时,可用摄影目镜进行调焦,当在摄影时,可用摄影目镜进行调焦,当看到清晰的物像时,再摄影,便可摄出看到清晰的物像时,再摄影,便可摄出清晰的照片。清晰的照片。光路转换光路转换光路转换光路转换100%100%80%80%20%20%100%100%物镜转换器物镜转换器物镜转换器物镜转换器物镜转换器装于镜筒下端,用来安装和转换物镜。物镜转换器装于镜筒下端,用来安装和转换物镜。按安装物镜的孔数不同,
10、可分为两孔式、三孔式、四孔式等几按安装物镜的孔数不同,可分为两孔式、三孔式、四孔式等几种。以三(低倍、高倍、油镜)、四孔具多。种。以三(低倍、高倍、油镜)、四孔具多。转动转换器,可以按需要将其中的任何一个接物镜和镜筒接通,转动转换器,可以按需要将其中的任何一个接物镜和镜筒接通,与镜筒上面的接目镜构成一个放大系统。与镜筒上面的接目镜构成一个放大系统。按定位方式的不同,物镜转换器可分为外定位式和内定位式两按定位方式的不同,物镜转换器可分为外定位式和内定位式两种。但无论哪种方式,其基本结构都是由上下两块凸面朝下的种。但无论哪种方式,其基本结构都是由上下两块凸面朝下的圆盘组成。上面一块固定在镜筒的下端
11、,称为固定盘。下面一圆盘组成。上面一块固定在镜筒的下端,称为固定盘。下面一块可以绕其中心的大头螺钉旋转,称为转动盘。物镜就分别安块可以绕其中心的大头螺钉旋转,称为转动盘。物镜就分别安装在转动盘的几个对称的螺丝口上。装在转动盘的几个对称的螺丝口上。外定位式的转换器,其定位弹簧安装在外面;内定位式的转换外定位式的转换器,其定位弹簧安装在外面;内定位式的转换器,其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转动盘旋转至某一位器,其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转动盘旋转至某一位置时,定位弹簧片上的凸棱落入定位槽中,发出置时,定位弹簧片上的凸棱落入定位槽中,发出咔嗒一声响咔嗒一声响咔嗒一声响咔嗒一声响,便有一个物镜
12、进入光路。继续旋转转动盘,可将各个物镜依次便有一个物镜进入光路。继续旋转转动盘,可将各个物镜依次调在显微镜的光轴位置上。调在显微镜的光轴位置上。对物镜转换器的精度有两点要求:同轴和齐焦。对物镜转换器的精度有两点要求:同轴和齐焦。所谓所谓同轴同轴同轴同轴,是指每个物镜被定位即调入光路后,是指每个物镜被定位即调入光路后,物镜和目镜的光轴应在一条直线上。物镜和目镜的光轴应在一条直线上。所谓所谓齐焦齐焦齐焦齐焦,是指用低倍物镜调焦后,从低倍转,是指用低倍物镜调焦后,从低倍转换到高倍物镜,无须使用粗调,即可初见物像换到高倍物镜,无须使用粗调,即可初见物像(但(但允许细调允许细调允许细调允许细调)。齐焦又
13、称为)。齐焦又称为“等高转换等高转换”齐焦性能的优劣和合轴程度的高低是齐焦性能的优劣和合轴程度的高低是显微镜显微镜显微镜显微镜质质量的一个重要标志量的一个重要标志,它是与物镜的本身质量和物它是与物镜的本身质量和物镜转换器的精度有关镜转换器的精度有关.载物台与移动器载物台与移动器载物台与移动器载物台与移动器载物台用于承放标本。它与显微镜的光轴垂直。载物台用于承放标本。它与显微镜的光轴垂直。载物台中央有一孔,为光线通路。在台上装有载物台中央有一孔,为光线通路。在台上装有弹簧标本夹,其作用为固定或移动标本的位置,弹簧标本夹,其作用为固定或移动标本的位置,使得镜检对象恰好位于视野中心。使得镜检对象恰好
14、位于视野中心。为了便于操作,载物台上可设一个移动器,叫为了便于操作,载物台上可设一个移动器,叫做带移动器的载物台。做带移动器的载物台。当标本被夹入移动器后,使用移动器的横向和当标本被夹入移动器后,使用移动器的横向和纵向调节旋钮或手轮,便可以上下左右移动标纵向调节旋钮或手轮,便可以上下左右移动标本,十分方便。本,十分方便。在纵向手轮调节下,载物台的上层可以前后移在纵向手轮调节下,载物台的上层可以前后移动一定距离。在上层的后部,设有横向移动装动一定距离。在上层的后部,设有横向移动装置,它受横向手轮调节。调节横向手轮,可使置,它受横向手轮调节。调节横向手轮,可使载物台上的样本左右移动。样本移动范围通
15、常载物台上的样本左右移动。样本移动范围通常为为75mm50mm75mm50mm。载物台与移动器是靠移动器上的载物台与移动器是靠移动器上的一只滚花螺丝连接的。安装移动一只滚花螺丝连接的。安装移动器时,只要把移动器上两个固定器时,只要把移动器上两个固定销插入台面的螺丝孔内,再拧紧销插入台面的螺丝孔内,再拧紧滚花螺丝即行。图滚花螺丝即行。图10-2-610-2-6所示为所示为一种移动器的结构。一种移动器的结构。好的显微镜在纵横架杆上刻有刻度标尺,构成很精密的平面座标系。如果我们须重复观察已好的显微镜在纵横架杆上刻有刻度标尺,构成很精密的平面座标系。如果我们须重复观察已检查标本的某一部分,在第一次检查
16、时,可记下纵横标尺的数值,以后按数值移动推动器,检查标本的某一部分,在第一次检查时,可记下纵横标尺的数值,以后按数值移动推动器,就可以找到原来标本的位置。就可以找到原来标本的位置。标本推进器上的纵横游标尺,可用以测定标本在视野中的方位,也可以用来测定标本的大致标本推进器上的纵横游标尺,可用以测定标本在视野中的方位,也可以用来测定标本的大致大小。大小。游标尺一般由主标尺游标尺一般由主标尺(a)(a)和副标尺和副标尺(b)(b)组成。组成。副标尺的分度为主标尺的副标尺的分度为主标尺的9/109/10。使用时,。使用时,首先看副标尺的首先看副标尺的0 0点位置。然后看主、副点位置。然后看主、副标尺的
17、一致点。如图所示,副标尺的标尺的一致点。如图所示,副标尺的0 0点点主标尺的主标尺的2626与与2727之间,副标尺的之间,副标尺的6 6与主标与主标尺的尺的3232一致,即一致,即6 6与主标尺上的一个分度与主标尺上的一个分度线正对,则此标尺所表示的数值为线正对,则此标尺所表示的数值为26.6mm26.6mm。粗动调焦机构粗动调焦机构粗动调焦机构粗动调焦机构粗动调焦机构简称粗调,是移动镜筒调节接物镜和标粗动调焦机构简称粗调,是移动镜筒调节接物镜和标本间距离,即用来快速调焦的装置,它受粗调手轮控本间距离,即用来快速调焦的装置,它受粗调手轮控制。旋转粗调手轮,可以使物、目镜与载物台相对明制。旋转
18、粗调手轮,可以使物、目镜与载物台相对明显地移动。极限升降距离通常为显地移动。极限升降距离通常为30mm30mm左右。左右。老式显微镜粗螺旋老式显微镜粗螺旋向前向前扭,扭,镜头下镜头下降降接近标本。接近标本。新近出产的显微镜新近出产的显微镜(如(如NikonNikon显微镜)显微镜)镜检时,右手镜检时,右手向前向前扭扭载物台上升载物台上升,让标本,让标本接近物镜,反之则下接近物镜,反之则下降,标本脱离物镜降,标本脱离物镜粗调有三种方式:一种是粗调有三种方式:一种是镜筒升降式镜筒升降式,一种是镜臂升降式,第三种是,一种是镜臂升降式,第三种是载物台升降式载物台升降式。无论哪种方式,粗调的基本结构都是
19、由齿轮来带动齿条运动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上,无论哪种方式,粗调的基本结构都是由齿轮来带动齿条运动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上,齿条固定在镜筒、镜臂上。齿轮和齿条咬合在一起。转动手轮时,齿轮通过齿条带动镜筒齿条固定在镜筒、镜臂上。齿轮和齿条咬合在一起。转动手轮时,齿轮通过齿条带动镜筒(或镜臂或载物台)作相应的上升或下降。其上下运动的方向,由燕尾导轨作精确控制。燕(或镜臂或载物台)作相应的上升或下降。其上下运动的方向,由燕尾导轨作精确控制。燕尾导轨是精密加工的部件,由燕尾条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽内滑动或燕尾槽在燕尾尾导轨是精密加工的部件,由燕尾条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽内滑动或燕尾
20、槽在燕尾条上滑动。它们之间的配合紧密、平稳、没有松动,可保证光学系统作平稳而准确的直线运条上滑动。它们之间的配合紧密、平稳、没有松动,可保证光学系统作平稳而准确的直线运动。动。对一般载物台升降式的粗调来说,其松紧是可调节的。在右方粗动手轮内侧有一个压直纹的对一般载物台升降式的粗调来说,其松紧是可调节的。在右方粗动手轮内侧有一个压直纹的手轮,将它顺时针方向旋转,粗动变紧;逆时针方向旋转,粗动变松。手轮,将它顺时针方向旋转,粗动变紧;逆时针方向旋转,粗动变松。微动调焦机构微动调焦机构微动调焦机构微动调焦机构微动调焦机构简称微调,是对显微镜作精细微动调焦机构简称微调,是对显微镜作精细调焦用的装置。微
21、动螺旋每转一圈镜筒移动调焦用的装置。微动螺旋每转一圈镜筒移动0.10.1毫米(毫米(100100微米),它的总调节距离一般微米),它的总调节距离一般为为1.8mm1.8mm3mm3mm,由微动手轮控制。,由微动手轮控制。旋转微动手轮时,通过多级齿轮变速传动机旋转微动手轮时,通过多级齿轮变速传动机构,能使载物台作精细的缓慢升降移动,其构,能使载物台作精细的缓慢升降移动,其光学系统也随之非常慢地移动。通常上升或光学系统也随之非常慢地移动。通常上升或下降下降2mm2mm的距离,需要转动十几圈。的距离,需要转动十几圈。微调装置常见的有杠杆式、齿轮式和偏心轮微调装置常见的有杠杆式、齿轮式和偏心轮式等多种
22、结构。新近出产的较高档次的显微式等多种结构。新近出产的较高档次的显微镜的粗动螺旋和微动螺旋是共轴的镜的粗动螺旋和微动螺旋是共轴的粗调微调各种光学显微镜的构造各种光学显微镜的构造各种光学显微镜的构造各种光学显微镜的构造2 2、显微镜的光学系统、显微镜的光学系统、显微镜的光学系统、显微镜的光学系统显微镜的光学系统由接目镜,接物镜,聚显微镜的光学系统由接目镜,接物镜,聚光器,反光镜,照明系统等组成。光器,反光镜,照明系统等组成。光学系统使物体放大,形成物体放大像光学系统使物体放大,形成物体放大像。一、一、一、一、物镜物镜物镜物镜 1.1.物镜概念:物镜概念:物镜,也叫接物透镜,安装在镜筒前端转换器上
23、,可以利用光线使被检物体第一次造像。物镜,也叫接物透镜,安装在镜筒前端转换器上,可以利用光线使被检物体第一次造像。物镜成像的质量直接影响了显微镜的放大率及分辨作用。其优劣直接决定了显微镜的主要光物镜成像的质量直接影响了显微镜的放大率及分辨作用。其优劣直接决定了显微镜的主要光学性能。学性能。物镜的性能取决于物镜的数值孔径(物镜的性能取决于物镜的数值孔径(numericalapeaturenumericalapeature简写为简写为NANA),每个物镜的数值孔径),每个物镜的数值孔径都标在物镜的外壳上,数值孔径越大,物镜的性能越好。都标在物镜的外壳上,数值孔径越大,物镜的性能越好。物镜结构物镜结
24、构由于物镜是显微镜的最主要部件,为了校正像差和色差,物镜都由多块透镜组成,而且放大倍由于物镜是显微镜的最主要部件,为了校正像差和色差,物镜都由多块透镜组成,而且放大倍数越高,结构越复杂。普通物镜的结构如图所示。数越高,结构越复杂。普通物镜的结构如图所示。低倍物镜低倍物镜低倍物镜很少见,具有特殊用途。2 2,物镜分类:,物镜分类:物镜的种类很多,可从不同角度来分类:物镜的种类很多,可从不同角度来分类:1.1.)根据物镜前透镜与被检物体之间的介质不同,可分为:)根据物镜前透镜与被检物体之间的介质不同,可分为:干燥系物镜干燥系物镜 以空气为介质,如常用的以空气为介质,如常用的4040以下的物镜,数值
25、孔径均小于以下的物镜,数值孔径均小于1 1。油浸系物镜油浸系物镜 常以香柏油为介质,此物镜又叫油镜头,其放大率为常以香柏油为介质,此物镜又叫油镜头,其放大率为9010090100,数值孔值,数值孔值大于大于1 1。2.2.)根据物镜放大率的高低,可分为:)根据物镜放大率的高低,可分为:低倍物镜低倍物镜 指指1616,NANA值为值为0.040.150.040.15;中倍物镜中倍物镜 指指625625,NANA值为值为0.150.400.150.40;高倍物镜高倍物镜 指指25632563,NANA值为值为0.350.950.350.95;油浸物镜油浸物镜 指指9010090100,NANA值为
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- 第四 显微镜 构造 主要 部件
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