【儀器簡介】
■中文名稱
顯微鏡
■英文名稱
microscope
■儀器概述
顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器。是人類進(jìn)進(jìn)原子時期的標(biāo)記。用于放大渺小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。光學(xué)顯微鏡是在1590年由荷蘭的楊森父子所開創(chuàng)?,F(xiàn)在的光學(xué)顯微鏡可把物體放大1500倍,辨別的Zui小極限達(dá)0.2微米。
光學(xué)顯微鏡的種類很多,除一般的外,主要有:①暗視野顯微鏡,一種具有暗視野聚光鏡,從而使照明的光束不從中心部分射進(jìn),而從四周射向標(biāo)本的顯微鏡。②熒光顯微鏡,以紫外線為光源,使被照耀的物體發(fā)出熒光的顯微鏡。電子顯微鏡是在1931年在德國柏林由克諾爾和哈羅斯卡首先裝配完成的。這種顯微鏡用高速電子束取代光束。由于電子流的波長比光波短得多,所以電子顯微鏡的放大倍數(shù)可達(dá)80萬倍,分辯的Zui小極限達(dá)0.2納米。1963年開端使用的掃描電子顯微鏡更可使人看到物體表面的渺小結(jié)構(gòu)。
■重要用處
顯微鏡被用來放大渺小物體的像。一般利用于生物、醫(yī)藥、微觀粒子等觀測。
【儀器結(jié)構(gòu)】
■光學(xué)顯微鏡結(jié)構(gòu)
普通光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)重要分為三部分:機(jī)械部分、照明部分和光學(xué)部分。
◆機(jī)械部分
(1)鏡座:是顯微鏡的底座,用以支撐全部鏡體。
(2)鏡柱:是鏡座上面豎立的部分,用以銜接鏡座和鏡臂。
(3)鏡臂:一端連于鏡柱,一端連于鏡筒,是取放顯微鏡時手握部位。
(4)鏡筒:連在鏡臂的前上方,鏡筒上端裝有目鏡,下端裝有物鏡轉(zhuǎn)換器。
(5)物鏡轉(zhuǎn)換器(旋轉(zhuǎn)器):接于棱鏡殼的下方,可自由轉(zhuǎn)動,盤上有3-4個圓孔,是安裝物鏡部位,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器,可以更換不同倍數(shù)的物鏡,生物顯微鏡報價,當(dāng)聽到碰叩聲時,方可進(jìn)行視察,此時物鏡光軸恰好對準(zhǔn)通光孔中心,光路接通。
(6)鏡臺(載物臺):在鏡筒下方,外形有方、圓兩種,用以放置玻片標(biāo)本,中心有一通光孔,我們所用的顯微鏡其鏡臺上裝有玻片標(biāo)本推動器(推片器),推動器左側(cè)有彈簧夾,用以夾持玻片標(biāo)本,鏡臺下有推動器調(diào)節(jié)輪,可使玻片標(biāo)本作左右、前后方向的移動。
(7)調(diào)節(jié)器:是裝在鏡柱上的大小兩種螺旋,調(diào)節(jié)時使鏡臺作高低方向的移動。
①粗調(diào)節(jié)器(粗螺旋):大螺旋稱粗調(diào)節(jié)器,移動時可使鏡臺作快速和較大幅度的升降,所以能敏捷調(diào)節(jié)物鏡和標(biāo)本之間的間隔使物象浮現(xiàn)于視野中,通常在應(yīng)用低倍鏡時,先用粗調(diào)節(jié)器敏捷找到物象。
②細(xì)調(diào)節(jié)器(細(xì)螺旋):小螺旋稱細(xì)調(diào)節(jié)器,移動時可使鏡臺遲緩地升降,多在應(yīng)用高倍鏡時應(yīng)用,從而得到更清楚的物象,并借以察看標(biāo)本的不同層次和不同深度的構(gòu)造。
◆照明部分
裝在鏡臺下方,包含反光鏡,集光器。
(1)反光鏡:裝在鏡座上面,可向任意方向轉(zhuǎn)動,它有平、凹兩面,其作用是將光源光線反射到聚光器上,再經(jīng)通光孔照明標(biāo)本,凹面鏡聚光作用強(qiáng),適于光線較弱的時候使用,平面鏡聚光作用弱,適于光線較強(qiáng)時應(yīng)用。
(2)集光器(聚光器)位于鏡臺下方的集光器架上,由聚光鏡和光圈組成,其作用是把光線集中到所要察看的標(biāo)本上。
①聚光鏡:由一片或數(shù)片透鏡組成,起匯聚光線的作用,增強(qiáng)對標(biāo)本的照明,并使光線射進(jìn)物鏡內(nèi),鏡柱旁有一調(diào)節(jié)螺旋,轉(zhuǎn)動它可升降聚光器,以調(diào)節(jié)視野中光明度的強(qiáng)弱。
②光圈(虹彩光圈):在聚光鏡下方,由十幾張金屬薄片組成,其外側(cè)伸出一柄,推進(jìn)它可調(diào)節(jié)其開孔的大小,以調(diào)節(jié)光量。
◆光學(xué)部分
(1)目鏡:裝在鏡筒的上端,通常備有2-3個,上面刻有5×、10×或15×符號以表現(xiàn)其放大倍數(shù),一般裝的是10×的目鏡。
(2)物鏡:裝在鏡筒下真?zhèn)€旋轉(zhuǎn)器上,一般有3-4個物鏡,其中Zui短的刻有“10×”符號的為低倍鏡,較長的刻有“40×”符號的為高倍鏡,Zui長的刻有“100×”符號的為油鏡,此外,在高倍鏡和油鏡上還常加有一圈不同色彩的線,以示差別。
顯微鏡的放大倍數(shù)是物鏡的放大倍數(shù)與目鏡的放大倍數(shù)的乘積,如物鏡為10×,目鏡為10×,其放大倍數(shù)就為10×10=100。
■電子顯微鏡構(gòu)造
電子顯微鏡由鏡筒、真空體系和電源柜三部分組成。鏡筒重要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機(jī)構(gòu)等部件,這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體;真空體系由機(jī)械真空泵、擴(kuò)散泵和真空閥門等構(gòu)成,并通過抽氣管道與鏡筒相聯(lián)接;電源柜由高壓產(chǎn)生器、勵磁電流穩(wěn)流器和各種調(diào)節(jié)把持單元組成。
◆電子透鏡
電子透鏡是電子顯微鏡鏡筒中Zui主要的部件,它用一個對稱于鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線曲折形成聚焦,其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用類似,所以稱為電子透鏡?,F(xiàn)代電子顯微鏡大多采取電磁透鏡,由很穩(wěn)固的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈發(fā)生的強(qiáng)磁場使電子聚焦。
◆電子槍
電子槍是由鎢絲熱陰極、柵極和陰極構(gòu)成的部件。它能發(fā)射并形成速度均勻的電子束,所以加速電壓的穩(wěn)固度請求不低于萬分之一。
【成像原理】
■光學(xué)顯微鏡成像原理
當(dāng)把待視察物體放在物鏡焦點外側(cè)靠近焦點處時,在物鏡后所成的實像恰在目鏡焦點內(nèi)側(cè)靠近焦點處,經(jīng)目鏡再次放大成一虛像。視察到的是經(jīng)兩次放大后的倒立虛像。
■電子顯微鏡成像原理
電子顯微鏡是依據(jù)電子光學(xué)原理,用電子束和電子透鏡取代光束和光學(xué)透鏡,使物資的細(xì)微構(gòu)造在非常高的放大倍數(shù)下成像的儀器。
電子顯微鏡的辨別才能以它所能辨別的相鄰兩點的Zui小間距來表現(xiàn)。20世紀(jì)70年代,透射式電子顯微鏡的分辯率約為0.3納米(人眼的分辯本事約為0.1毫米)?,F(xiàn)在電子顯微鏡Zui大放大倍率超過300萬倍,而光學(xué)顯微鏡的Zui大放大倍率約為2000倍,所以通過電子顯微鏡就能直接察看到某些重金屬的原子和晶體中排列整潔的原子點陣。
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