光学显微镜_图

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年09月06日

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  光学显微镜_物理_天然科学_专业材料。第一部门 描摹阐发 任何固体,起首碰到的问题是其描摹,对其研究 是主要的。描摹有宏观和微观两种,在这一部门 中,我们将对物体概况描摹的察看方式进行较为 深切的切磋。讲述的次要内容为: 光学显微镜 电

  第一部门 描摹阐发 任何固体,起首碰到的问题是其描摹,对其研究 是主要的。描摹有宏观和微观两种,在这一部门 中,我们将对物体概况描摹的察看方式进行较为 深切的切磋。讲述的次要内容为: 光学显微镜 电子显微镜 扫描探针显微镜 第一章 光学显微镜 第一节 引 言 1886年,Abbe设想高级消色差物镜, 无像差大NA物镜呈现( *NA 为数值孔径) 1893年,Kohler提出照明体例,充实操纵Abbe 物镜的分辩率 在上述研究根本上,到19世纪末,光学显微镜得 到了更新,呈现了金相显微镜,双目显微镜等 *数值孔径(NA) 数值孔径简写NA,数值孔径是物镜和聚光 镜的次要手艺参数,是判断两者(特别对物镜而 言)机能凹凸的主要标记。其数值的大小,别离 标刻在物镜和聚光镜的外壳上。它是物镜前透镜 与被检物体之间介质的折射率(n)和孔径角(u) 对折的正弦之乘积。用公式暗示如下: NA=nsin(u/2)。 它与分辩率成反比,与放大率成反比,与焦深成 反比,NA值增大,视场宽度与工作距离城市相 应地变小。 第一章 光学显微镜 第一节 引 言 20世纪初,等焦面显微镜呈现 2次世界大战前,Zernike道理,相衬显微镜呈现 1953年诺贝尔物理学奖 1955年,Nomarski显微镜(微分干与显微镜) 1975年,Hoffman调制衬度显微镜 第一章 光学显微镜 第二节 成像道理 光学显微镜示企图1 第一章 光学显微镜 第二节 成像道理 光学显微镜示企图2 第一章 光学显微镜 第二节 成像道理 瑞利判椐: 0.61? 0.61? ? n sin ? NA (确定分辩率的判据) 第一章 光学显微镜 第三节 聚光系统 聚光系统收集显微镜光源发出的光,将它会 聚成各个标的目的平均的照明光束,照明样品。 调整聚光系统获得所需的照明光束强度和发 射角对获得好的成像质量出格主要。 改换物镜时需从头调整聚光系统的光阑大小 第一章 光学显微镜 第三节 聚光系统 第一章 光学显微镜 第四节 显微物镜 第一种布局 对红光和蓝光校正轴向色差 校正绿光的球差 一块单镜和两个双胶合布局 最廉价的物镜!! 第一章 光学显微镜 第四节 显微物镜 第二种布局 校正红光和蓝光的色差 校正两个波长的球差 三组双胶合透镜,一个半月 形透镜和一个单镜 较大NA,较好分辩率,较贵 第一章 光学显微镜 第四节 显微物镜 第三种布局 校正红光、绿光和蓝光的色差 校正两个波长的球差 一个三透镜组合,两个双胶 合透镜,一个半月形透镜和 一个单镜 大NA,好分辩率,贵 第一章 光学显微镜 第四节 显微物镜 上述三种透镜没有校正场曲,要矫正场曲,还 需添加透镜数目。 第一章 光学显微镜 第四节 显微物镜 场曲(Curvature of field) 场曲又称“像场弯曲”。当透镜具有场 曲时,整个光束的交点不与抱负像点重合, 虽然在每个特定点都能获得清晰的像点, 但整个像平面则是一个曲面。 在一个平展的记忆平面上, 影像的清晰 度从地方向外发生变化,聚焦构成弧型, 就 叫场曲. 缘由是核心离镜头近,周边离镜头远, 一 般摄影集体人像,放置成弧型,就是改正这一 错误谬误. 第一章 光学显微镜 第五节 目镜 目镜进一步放大物镜发生的两头像 它也要矫正像差 目镜的示企图 第一章 光学显微镜 第六节 焦深和景深 在考虑分辩率时,凡是考虑的是垂直于光轴 平面内点到点的分辩。 还有一个分辩率是轴向分辩率,也称作景深。 景深由物镜的NA决定,目镜只是放大被分辩 物的细节 景深是显微镜物方会聚比来和最远位置间的 距离* *景 深 景深(depth of field)就是聚焦清晰的核心 前后“可接管的清晰区域”。这段距离的特点是 实核心后面清晰的距离要长于前面清晰的距离, 对于肆意口径来说,其核心之后的景深大约是焦 点前面景深的2倍。清晰范畴前后较短的,我们 一般称之为景深浅(或景深短);而清晰范畴较 大的,我们一般称之为景深深(或景深长)。 第一章 光学显微镜 第六节 焦深和景深 在显微镜中,景深长短常小,凡是在微米量级 另一个参数是焦深:经常与景深彼此混合 焦深是指像平面内的比来与最远清晰成像的距离* 几何像面是指对很是薄样品的切片,即便没有 像差,因为衍射效应,每个像点城市扩展到这 个像面的上下。 *焦 深 焦深为核心深度的简称,即在利用显微镜时, 当核心瞄准某一物体时,不只位于该点平面上的各 点都能够看清晰,并且在此平面的上下必然厚度内, 也能看得清晰,这个清晰部门的厚度就是焦深。焦 深大, 能够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。 景深与焦深示企图 第一章 光学显微镜 第六节 焦深和景深 焦深跟着NA和M(方式倍数)的变化而变化,在 凡是环境下,大NA有大的焦深,但景深很小。 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 明场显微镜 :观测振幅(亮度)样品 次要分辩亮度和颜色(频次) *明场(Brigbtfield):察看试样间接反射光的方式.照明灯通过物镜垂直 导向而入射于试样.来自试样的间接反射光通过物镜即被察看到. 衬度=((B-S)/B)*100% B 布景处强度 S 样品处强度 提高衬度简单方式:颜色+滤光片 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 暗场显微镜 *暗场(Darkfield):察看 试样干与方式.照明光 线通过物镜外围斜射于 式样,来自式样的干与 光即被察看到.合用于 检测试样上微细的搽痕 或裂痕,检测晶片等试 样镜状概况 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 某暗场显微镜像, 有典型的干与条纹 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 明场+暗场 连系明场和暗场, 能够在某些场所 进一步提高衬度 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 明暗场连系 图像事例 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 相衬显微镜* 相位物体:只要相位 变化,无强度变化, 如生物细胞等。 人眼的特征:对强度 和颜色变化敏感 若何将相位变化改变 成强度变化 环形 光阑 相位板 * 相衬显微镜,又称相差显微镜: 相差显微镜(phasecontrast microscope)由P.Zernike于1932年发现,并 因而获1953年诺贝尔物理奖。这种显微镜最大的特点是能够察看未经染色的标本和 活细胞。 相差显微镜的根基道理是,把透过标本的可见光的光程差(位相差)变成振幅 差(光强差),从而提高了各类布局间的对比度,使各类布局变得清晰可见。光线 透过标本后发生折射,偏离了本来的光路,同时被延迟了1/4λ(波长),若是再增 加或削减1/4λ,则光程差变为1/2λ,两束光合轴后干与加强,振幅增大或减下,提 高反差。在机关上,相差显微镜有分歧于通俗光学显微镜两个特殊之处: 1.环形光阑(annular diaphragm) 位于光源与聚光器之间,感化是使透过聚光 器的光线构成空心光锥,焦聚到标本上。 2.相位板(annular phaseplate)在物镜中加了涂有氟化镁的相位板,可将直射 光或衍射光的相位推迟1/4λ。分为两种: 1.A+相板:将直射光推迟1/4λ,两组光波合轴后光波相加,振幅加大,标本布局 比四周介质愈加变亮,构成亮反差(或称负反差)。 2.B+相板:将衍射光推迟1/4λ,两组光线合轴后光波相减,振幅变小,构成暗反 差(或称正反差),布局比四周介质愈加变暗。 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 相衬显微镜 图像 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 偏鲜明微镜*(操纵光的偏振性) 检偏器 材料有各向同性与 各向同性之分,偏光 显微镜用于观测后者 使用:非等轴晶系的试样 结晶方位 磁光薄膜 铁磁材料 各向异 性样品 起偏器 * 偏鲜明微镜(polarizingmicroscope) 偏鲜明微镜是用于研究所谓通明与欠亨明各向同性材料的一种显微镜。 凡具有双折射的物质,在偏鲜明微镜下就能分辩的清晰。 (1)偏鲜明微镜的特点 将通俗光改变为偏振光进行镜检的方式,以辨别某一物质是单折射(各向 同业)或双折射性(各向同性)。双折射性是晶体的根基特征。因而,偏光 显微镜被普遍地使用在矿物、化学等范畴,在生物学和动物学也有使用。 (2)偏鲜明微镜的根基道理 偏鲜明微镜必需具备以下附件:起偏镜,检偏镜,弥补器或相位片,公用 无应力物镜,扭转载物台等。偏鲜明微镜的道理比力复杂,次要是操纵光的 偏振性提高衬度。先用起偏器将入射光改变为偏振光。偏振光照到样品后偏 振形态发生变化,然后通过检偏器观测,能够观测到样品的细节。为了调整 光的偏振性,两头还需用到相位片或相位弥补器等。 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 偏鲜明微镜图像 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 Hoffman调制衬度显微镜 道理: 斜射光映照到标本发生折射、衍射,光线通过物 镜光密度梯度调理器发生分歧暗影,从而使通明 标本概况发生明暗差别,添加察看对比度。 特点: 1. 提高未染色标本的可见性和对比度 2. 图像显示暗影或近似三维布局而不会发生光晕 3. 可检测双折射物质(岩石、水晶、骨甲等) 4. 可检测玻璃、塑料等培育皿中的细胞和组织 5. 聚光镜的工作距离能够设想得更长 6. 能够用于明场,暗场和荧光察看。 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 Hoffman调制衬 度显微镜图像 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 干与显微镜 操纵光的干与发生的干与条纹,察看和测定概况起 伏和倾斜的显微镜。出格适合于察看薄膜的厚度。 道理:光的干与现象 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制 微分干与衬度显微镜 道理: 微分干与衬度显微镜是操纵特制的 渥拉斯顿棱镜来分化光束。割裂出来 的光束的振动标的目的彼此垂直且强度相 等,光束别离在距离很近的两点上通 过被检物体,在相位上略有不同。由 于两光束的裂距极小,而不呈现重影 现象,使图像呈现出立体的三维感受。 分歧折射率分歧高度发生衬度 检偏器 渥氏 棱镜 样品 渥氏 棱镜 起偏器 使用:台阶与概况 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制:微分干与显微镜 使用成果例子 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制:荧鲜明微镜 操纵必然波长的光激发标本发射荧光,通过物 镜和目镜系统放大以察看标本的荧光图像,在生物 医学方面使用较多。 第一章 光学显微镜 第七节 衬度加强机制:荧鲜明微镜 荧光染料 第一章 光学显微镜 总结 光学成像道理 显微镜布局 分辩率限制 衬度加强方式 显微镜利用:调理,粗调,细调 高放大倍数环境下要留意! 显微镜简称:BF:明场 DF:暗场 POL:偏光 DIC:微分干与 FL:荧光 分歧显微镜的次要使用: 1. 明场是显微镜察看用到最多的一种体例. 2. 暗场也叫超显微察看法,是由于他能够察看到在 明场下察看不到的藐小颗粒等. 3. 偏光次要用于地质行业和化学高分子研究,在偏 光下这些物质呈现分歧的颜色. 4. 微分干与会使你看到的画面呈现雷同浮雕的凹 凸不服的图象,如许便于区分您要察看的分歧部门. 5. 荧光次要用于生物镜 常见光学显微镜 Nikon-L200A 常见光学显微镜 谢 谢!

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