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光學顯微鏡和電子顯微鏡的構成
閱讀：1239 發(fā)布時間：2013-12-11光學顯微鏡：
光學顯微鏡一般由載物臺、聚光照明系統(tǒng)、物鏡，目鏡和調(diào)焦機構組成。載物臺用于盛放被觀察的物體。利用調(diào)焦旋鈕可以驅動調(diào)焦機構，使載物臺作粗調(diào)和微調(diào)的升降運動，使被觀察物體調(diào)焦清晰成像。它的上層可以在水平面內(nèi)沿作精密移動和轉動，一般都把被觀察的部位調(diào)放到視場中心。
聚光照明系統(tǒng)由燈源和聚光鏡構成，聚光鏡的功能是使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器的工作波段相適應。
物鏡位于被觀察物體附近實現(xiàn)*級放大的鏡頭。在物鏡轉換器上同時裝著幾個不同放大倍率的物鏡。轉動轉換器可讓不同倍率的物鏡進入工作光路。物鏡放大倍率通常為5～100倍。物方視場直徑（即通過顯微鏡能看到的圖像范圍）約為11-20毫米。物鏡放大倍率越高則視場越小。物鏡是顯微鏡中對成像質量優(yōu)劣起決定性作用的光學元件。常用的有：①能對兩種顏色的光線校正色差的消色差物鏡;②質量更高的能對三種色光校正色差的復消色差物鏡;③能保證物鏡的整個像面為平面以提高視場邊緣成像質量的平像場物鏡。為了提高顯微觀察的分辨率，在高倍物鏡中采用浸液物鏡，即在物鏡的下表面和標本片的上表面之間填充折射率為1.5左右的液體。
目鏡位于人眼附近實現(xiàn)第二級放大的鏡頭。目鏡放大倍率通常為5～20倍，按能否放置分劃板，可分成兩類：①不宜放置分劃板的，如惠更斯型目鏡。這是現(xiàn)代顯微鏡中常用的型式，優(yōu)點是結構簡單、價格低廉;缺點是由于成像質量的原因，不宜放置供瞄準定位或尺寸測量用的分劃板。②能放置分劃板的，如凱爾納型和對稱型目鏡，它們能克服上述目鏡的缺點。按照能看到的視場大小，目鏡又分為視場較小的普通目鏡和視場較大的大視場目鏡（或稱廣角目鏡）兩類。
載物臺和物鏡兩者必須能沿物鏡光軸方向作相對運動以實現(xiàn)調(diào)焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作時，容許的調(diào)焦范圍往往小于微米，所以顯微鏡必須具備極為精密的微動調(diào)焦機構。
顯微鏡的工作原理：表面為曲面的玻璃或其他透明材料制成的光學透鏡可以使物體放大成像。光學顯微鏡就是利用這一原理把微小物體放大到人眼足以觀察的尺寸。近代的光學顯微鏡通常采用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體位于物鏡的前方，被物鏡作*級放大后成一倒立的實像。然后此實像再被目鏡作第二級放大，成一虛像，人眼看到的就是虛像。
顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率，顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區(qū)分的兩個物點的zui小間距。分辨率和放大倍率是兩個不同的但又互有的概念。
當選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分清物體的微細結構，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能是一個輪廓雖大但細節(jié)不清的圖像，稱為無效放大倍率。反之如果分辨率已滿足要求而放大倍率不足，則顯微鏡雖已具備分辨的能力，但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見。所以為了充分發(fā)揮顯微鏡的分辨能力，應使數(shù)值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。
聚光照明系統(tǒng)對顯微觀察的影響聚光照明系統(tǒng)是對顯微鏡成像性能有較大影響但又易于被使用者忽視的環(huán)節(jié)。它的功能是提供亮度足夠且均勻的物面照明。聚光鏡發(fā)來的光束應能保證充滿物鏡孔徑角，否則就不能充分利用物鏡所能達到的zui高分辨率。為此目的，在聚光鏡中設有類似照相物鏡中的可以調(diào)節(jié)開孔大小的可變孔徑光闌，用來調(diào)節(jié)照明光束孔徑，以與物鏡孔徑角匹配。觀察高反差物體時，宜使照明光束充滿物鏡的全孔徑;對于低反差物體,宜使照明光束充滿物鏡的2/3孔徑。在較完善的柯勒照明系統(tǒng)中，除可變孔徑光闌外，還裝有控制被照明視場大小的可變視場光闌，以保證被照明的物面范圍與物鏡所需的視場匹配。物面被照明的范圍太小固然不行，過大則不僅多余，甚至有害，因為有效視場以外的多余的光線會在光學零件表面和鏡筒內(nèi)壁多次反射，zui后作為雜散光到達像面，使圖像的反差下降。
改變照明方式，可以獲得亮背景上的暗物點（稱亮視場照明）或暗背景上的亮物點（稱暗視場照明）等不同的觀察方式，以便在不同情況下更好地發(fā)現(xiàn)和觀察微細結構。
電子顯微鏡：
電子顯微鏡由鏡筒、真空裝置和電源柜三部分組成。
鏡筒主要有電子源、電子透鏡、樣品架、熒光屏和探測器等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體。
電子透鏡用來聚焦電子，是電子顯微鏡鏡筒中zui重要的部件。一般使用的是磁透鏡，有時也有使用靜電透鏡的。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彎曲形成聚焦，其作用與光學顯微鏡中的光學透鏡（凸透鏡）使光束聚焦的作用是一樣的，所以稱為電子透鏡。光學透鏡的焦點是固定的，而電子透鏡的焦點可以被調(diào)節(jié)，因此電子顯微鏡不象光學顯微鏡那樣有可以移動的透鏡系統(tǒng)?，F(xiàn)代電子顯微鏡大多采用電磁透鏡，由很穩(wěn)定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產(chǎn)生的強磁場使電子聚焦。電子源是一個釋放自由電子的陰極，柵極，一個環(huán)狀加速電子的陽極構成的。陰極和陽極之間的電壓差必須非常高，一般在數(shù)千伏到3百萬伏之間。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)定度要求不低于萬分之一。
樣品可以穩(wěn)定地放在樣品架上。此外往往還有可以用來改變樣品（如移動、轉動、加熱、降溫、拉長等）的裝置。
探測器用來收集電子的信號或次級信號。
真空裝置用以保障顯微鏡內(nèi)的真空狀態(tài)，這樣電子在其路徑上不會被吸收或偏向，由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成，并通過抽氣管道與鏡筒相聯(lián)接。