自從有了顯微鏡,人們看到了未曾看到過的細(xì)小生物和細(xì)胞。放大鏡從最基礎(chǔ)的單透鏡發(fā)展成為目前結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)式顯微鏡,經(jīng)過100多年不斷的研究,改進(jìn),目前光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)也比較完善,分辨力也基本接近于論值,因此廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué),生物,材料等各種科研,教學(xué)和生產(chǎn)領(lǐng)域。 一、光學(xué)透鏡的特性 1.光的折射 光線在均勻的各向同性介質(zhì)中,兩點(diǎn)之間以直線傳播,當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí),會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同而造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線(如由空氣)射入透明物體(如玻璃)時(shí),光線會(huì)在其界面改變方向,并和法線構(gòu)成折射角。 2、玻璃透鏡的性能 透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)最基本且是較為重要的光學(xué)元件。物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成,依其外形的不同,可分為凸透鏡、平面鏡和凹透鏡三大類,其中常用的組合是凸透鏡和凹透鏡。 當(dāng)一束平f巧Bfett的光線通過凸透鏡后會(huì)匯聚相交于一點(diǎn),該點(diǎn)稱為"焦點(diǎn)"。通過焦點(diǎn)并垂直于光軸的平面,稱為"焦平面"。焦點(diǎn)有兩個(gè),在物方空間的焦點(diǎn)稱為"物方焦點(diǎn)",該處的焦平面稱為"物方焦平面";反之,在像方空間的焦點(diǎn)稱為"像方焦點(diǎn)",該處的焦平面稱為"像方焦平面"。光線通過凹透鏡后,成正立虛像;而通過凸透鏡則成倒立實(shí)像。實(shí)像可在屏幕上顯現(xiàn)出來,而虛像則不能顯現(xiàn)出來。 3、影響成像的關(guān)鍵因素——像差 由于客觀條件,任何光學(xué)系統(tǒng)者杯可能形成理論上理想的像,因各種相差的存在影響了成像質(zhì)量。 二、可見光的衍射 光學(xué)儀器中的小光欄相當(dāng)于一個(gè)透光的小圓孔。由于外圍亮環(huán)的強(qiáng)度比較低,一般肉眼不易分辨和識(shí)別,只能看到中心亮斑。關(guān)鍵是要降低照明光源的波長,因此,對(duì)相鄰很近的兩個(gè)小物點(diǎn),其相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)艾里斑點(diǎn)就會(huì)發(fā)生相互重疊,甚至無法分辨出兩個(gè)物點(diǎn)的像??梢娪捎诠獾难苌洮F(xiàn)象,使光學(xué)儀器的分辨力受到限制。
光的波動(dòng)性所造成的衍射現(xiàn)象
在圖中,從上到下,依次表示為物點(diǎn),透鏡,像平面,像平面上的光強(qiáng)度分布和像點(diǎn)。 (1)物點(diǎn)O1和O2經(jīng)透鏡衍射成兩個(gè)艾里斑,實(shí)線為無衍射邊界,虛線為衍射邊界。 (2)物點(diǎn)O1和O2在像平面上的光強(qiáng)度分布。 (3)圖(a)的物點(diǎn)O1和02在像平面上完全可分辨出來兩個(gè)艾里斑。 (4)圖(b)物點(diǎn)O1和02在像平面上剛好可分辨出來兩個(gè)艾里斑。 (5)圖(b)的物點(diǎn)O1和02若靠得再近一些,即其光強(qiáng)度相差若小于26.5%,則在像平面上就無法分辨出兩個(gè)艾里斑,也就是說兩個(gè)艾里斑對(duì)于多數(shù)光學(xué)儀器用的圓孔光欄的中心光強(qiáng)度為最大光強(qiáng)度的73.5%,作為分辨力的臨界判據(jù)。
顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器,已有300多年的發(fā)展史。自從有了顯微鏡,人們看到了過去看不到的許多微小生物和構(gòu)成生物的基本單元——細(xì)胞。不僅有能放大千余倍的光學(xué)顯微鏡,而且有放大幾十萬倍的電子顯微鏡,使我們對(duì)生物體的生命活動(dòng)規(guī)律有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。在普通中學(xué)生物教學(xué)大綱中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中,大部分要通過顯微鏡來完成,因此,顯微鏡性能的好壞是做好觀察實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。
光學(xué)顯微鏡清潔方法
一、推薦清潔材料
根據(jù)環(huán)境按比例調(diào)配酒精、乙醚溶液進(jìn)行光學(xué)零件表面清潔工作。
二、推薦清潔步驟
1、用清潔空氣吹掉表面浮塵。如果不能吹干凈,取兩張鏡頭紙裹在棉簽上或?qū)㈢R頭紙折疊使之比要清潔的面積稍大。
2、擦拭光學(xué)零件表面時(shí),首先應(yīng)用石油醚將毛砂面和框擦干凈。
3、擦拭圓形零件時(shí),棉花球應(yīng)從中心向邊緣作螺旋線移動(dòng),同時(shí)棉花球本身也應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng),并順勢將棉球從鏡片表面移出,不要在鏡片邊緣停留,以免留下印跡,如果利用回轉(zhuǎn)器擦拭,則擦拭時(shí),棉球應(yīng)由中心向邊緣作直線移動(dòng),棉球本身同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)(棉球的自轉(zhuǎn)量應(yīng)略小于一周為宜)。
4、擦拭棱鏡時(shí),可將棉球橫放于被擦拭的表面,以直線形式進(jìn)行擦拭。
5、應(yīng)在相對(duì)清潔的房間內(nèi)擦拭,并用脫脂長絨棉擦拭,棉球上所含的清洗液不宜過多,擦拭時(shí)應(yīng)在分劃板刻線的交叉方向移動(dòng)擦拭,以免將刻線內(nèi)的填料層擦掉。
6、在擦拭膠合光學(xué)零件時(shí),棉球蘸混合液不應(yīng)過多,以免溶劑侵入膠合層引起脫膠。
7、鍍鋁加保護(hù)膜的反射零件,如果保護(hù)膜比較牢,可用蘸少許混合液的棉球或仔細(xì)脫脂的砂布擦拭。
8、棉球應(yīng)卷好,卷棉球的竹棍頭部不應(yīng)外露,以免劃傷零件。棉球的大小和形狀應(yīng)隨零件的大小和種類不同,一般是圓形零件用圓柱形棉球,平面零件用扁平形棉球,除鍍膜表面(特別是反射鎂)用松軟的棉球外,其余情況下應(yīng)把棉球卷緊。
9、蘸混合劑的棉球侵入溶劑內(nèi)時(shí)請(qǐng)不要超過三分之一的棉球長度。
三、注意事項(xiàng):
1、擦拭前,操作人員應(yīng)用洗滌液仔細(xì)清洗雙手,并用脫脂過的毛巾擦干。
2、操作人員應(yīng)將室內(nèi)的一切用具擦拭清潔,有關(guān)與光學(xué)零件接觸的工具、夾具,應(yīng)進(jìn)行脫脂。
3、一個(gè)棉球只能用來擦拭一遍,用過的棉球,請(qǐng)不要蘸溶劑重復(fù)使用。
4、清潔光學(xué)器件之前,請(qǐng)去掉手上的戒指及其他飾物,仔細(xì)清洗手部并戴上手套。
5、工作中,如手出汗或接觸油脂后,需按照要求重新清洗雙手。
6、擦拭光學(xué)零件,如必須用手拿光學(xué)零件的拋光面,請(qǐng)對(duì)戴著的手套進(jìn)行脫脂處理。
7、擦拭帶框的光學(xué)零件時(shí),應(yīng)注意不使污垢附著在靠框的周圍或框上掛有纖維,不帶框的光學(xué)零件應(yīng)不使污垢附著在毛砂面上。