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显微知识:光学基础2
Insm_569e4ba
2024/10/17
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生物显微镜
上次我们为大家介绍了一些基本的光学知识,今天将继续为大家介绍这一部分的知识,希望对大家了解显微镜有所帮助。
焦点焦点是指一个光学系统有两个焦点:物方焦点和像方焦点。物方焦点是使像成在无穷远的物位置,像方焦点是物在无穷远处所成的像位置。
焦深焦深,是焦点深度的简称。
在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大,分辨率降低,但可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层。
焦深与其他技术参数有以下关系:
1.焦深与总放大倍数及物镜的数值孔径成反比
2.焦深大,分辨率降低。
覆盖差显微镜的光学系统也包括盖玻片在内。
由于盖玻片的厚度不标准,光线从盖玻片进入空气产生折射后的光路发生了改变,从而产生了像差,这就是覆盖差。覆盖差的产生影响了显微镜的成像质量。
国际上规定,盖玻片的标准厚度为0.17mm, 许可范围在0.16—0.18mm.,在物镜的制造上已将此厚度范围的像差计算在内。物镜外壳上标记0.17,即表明该物镜要求盖玻片的厚度。
实相虚相在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。有经验的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原物体而言。
平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和凸透镜所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都是倒立的。当然,凹面镜和凸透镜也可以成虚像,而它们所成的两种虚像,同样是正立的状态。
当物体与凸透镜的距离大于透镜的一倍焦距小于二倍焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变长;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,是虚像。
当物体与凸透镜的距离大于二倍焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立的虚像。
透镜的性能
透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。
当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。焦点有两个,在物方空间的焦点,称"物方焦点",该处的焦平面,称"物方焦平面";反之,在象方空间的焦点,称"象方焦点",该处的焦平面,称"象方焦平面"。
光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种方法:实像都是倒立的,而虚像都是正立的。
规律1:当物体位于透镜物方焦点上时,则象方不能成象;
规律2:当物体位于透镜物方焦点以内时,则象方也无象的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚象。
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