自从有了显微镜,人们看到了未曾看到过的细小生物和细胞。放大镜从最基础的单透镜发展成为目前结构复杂的复式显微镜,经过100多年不断的研究,改进,目前光学显微镜的结构也比较完善,分辨力也基本接近于论值,因此广泛应用于医学,生物,材料等各种科研,教学和生产领域。 一、光学透镜的特性 1.光的折射 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,会发生折射现象。这是由于光在不同介质的传播速度不同而造成的。当与透明物面不垂直的光线(如由空气)射入透明物体(如玻璃)时,光线会在其界面改变方向,并和法线构成折射角。 2、玻璃透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统最基本且是较为重要的光学元件。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、平面镜和凹透镜三大类,其中常用的组合是凸透镜和凹透镜。 当一束平f巧Bfett的光线通过凸透镜后会汇聚相交于一点,该点称为"焦点"。通过焦点并垂直于光轴的平面,称为"焦平面"。焦点有两个,在物方空间的焦点称为"物方焦点",该处的焦平面称为"物方焦平面";反之,在像方空间的焦点称为"像方焦点",该处的焦平面称为"像方焦平面"。光线通过凹透镜后,成正立虚像;而通过凸透镜则成倒立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像则不能显现出来。 3、影响成像的关键因素——像差 由于客观条件,任何光学系统者杯可能形成理论上理想的像,因各种相差的存在影响了成像质量。 二、可见光的衍射 光学仪器中的小光栏相当于一个透光的小圆孔。由于外围亮环的强度比较低,一般肉眼不易分辨和识别,只能看到中心亮斑。关键是要降低照明光源的波长,因此,对相邻很近的两个小物点,其相对应的两个艾里斑点就会发生相互重叠,甚至无法分辨出两个物点的像。可见由于光的衍射现象,使光学仪器的分辨力受到限制。
光的波动性所造成的衍射现象
在图中,从上到下,依次表示为物点,透镜,像平面,像平面上的光强度分布和像点。 (1)物点O1和O2经透镜衍射成两个艾里斑,实线为无衍射边界,虚线为衍射边界。 (2)物点O1和O2在像平面上的光强度分布。 (3)图(a)的物点O1和02在像平面上完全可分辨出来两个艾里斑。 (4)图(b)物点O1和02在像平面上刚好可分辨出来两个艾里斑。 (5)图(b)的物点O1和02若靠得再近一些,即其光强度相差若小于26.5%,则在像平面上就无法分辨出两个艾里斑,也就是说两个艾里斑对于多数光学仪器用的圆孔光栏的中心光强度为最大光强度的73.5%,作为分辨力的临界判据。
显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。
光学显微镜清洁方法
一、推荐清洁材料
根据环境按比例调配酒精、乙醚溶液进行光学零件表面清洁工作。
二、推荐清洁步骤
1、用清洁空气吹掉表面浮尘。如果不能吹干净,取两张镜头纸裹在棉签上或将镜头纸折叠使之比要清洁的面积稍大。
2、擦拭光学零件表面时,首先应用石油醚将毛砂面和框擦干净。
3、擦拭圆形零件时,棉花球应从中心向边缘作螺旋线移动,同时棉花球本身也应转动,并顺势将棉球从镜片表面移出,不要在镜片边缘停留,以免留下印迹,如果利用回转器擦拭,则擦拭时,棉球应由中心向边缘作直线移动,棉球本身同时转动(棉球的自转量应略小于一周为宜)。
4、擦拭棱镜时,可将棉球横放于被擦拭的表面,以直线形式进行擦拭。
5、应在相对清洁的房间内擦拭,并用脱脂长绒棉擦拭,棉球上所含的清洗液不宜过多,擦拭时应在分划板刻线的交叉方向移动擦拭,以免将刻线内的填料层擦掉。
6、在擦拭胶合光学零件时,棉球蘸混合液不应过多,以免溶剂侵入胶合层引起脱胶。
7、镀铝加保护膜的反射零件,如果保护膜比较牢,可用蘸少许混合液的棉球或仔细脱脂的砂布擦拭。
8、棉球应卷好,卷棉球的竹棍头部不应外露,以免划伤零件。棉球的大小和形状应随零件的大小和种类不同,一般是圆形零件用圆柱形棉球,平面零件用扁平形棉球,除镀膜表面(特别是反射镁)用松软的棉球外,其余情况下应把棉球卷紧。
9、蘸混合剂的棉球侵入溶剂内时请不要超过三分之一的棉球长度。
三、注意事项:
1、擦拭前,操作人员应用洗涤液仔细清洗双手,并用脱脂过的毛巾擦干。
2、操作人员应将室内的一切用具擦拭清洁,有关与光学零件接触的工具、夹具,应进行脱脂。
3、一个棉球只能用来擦拭一遍,用过的棉球,请不要蘸溶剂重复使用。
4、清洁光学器件之前,请去掉手上的戒指及其他饰物,仔细清洗手部并戴上手套。
5、工作中,如手出汗或接触油脂后,需按照要求重新清洗双手。
6、擦拭光学零件,如必须用手拿光学零件的抛光面,请对戴着的手套进行脱脂处理。
7、擦拭带框的光学零件时,应注意不使污垢附着在靠框的周围或框上挂有纤维,不带框的光学零件应不使污垢附着在毛砂面上。
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