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体视显微镜的原理

2019/12/17

体视显微镜

的原理具体如下:

体视显微镜

光学结构原理是:由一个共用的初级物镜,对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开,并组成一定的角度称为体视角一般为12度~15度,再经各自的目镜成像,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得,利用双通道光路,双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角,为左右两眼提供一个具有立体感的图像。

体视显微镜

实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角,以此形成三维空间的立体视觉图像。

体视显微镜

的作用

体视显微镜

大体分为两类,每种各有优劣。以前的

体视显微镜

系统,即Greenough发明的光路,利用2物镜,分别走2条光路,进入2个目镜分别成像。最近的系统即CMO,利用1个大的物镜,按一定角度分为2条光路,进入2个目镜成像。两类

体视显微镜

都可以改变放大倍数,连续变倍。

一、

体视显微镜

的放大作用

体视显微镜

放大倍数=物镜×目镜×中间变倍×附件透镜倍数。

中间部分有时设计成滑块或转盘式的物镜转换器,便于转换物镜倍数。这在过去的

体视显微镜

中很流行,现在不多见了。最高质量的

体视显微镜

是安装了中间变倍透镜组的,用于改变放大倍数。

早期

体视显微镜

只能放大7x-30x,现在学生用的

体视显微镜

也能放大2x-70x了。中间变倍的

体视显微镜

可放大250x-400x,更高端的研究级

体视显微镜

可超过500x。工作距离从20-140mm,增加特殊的附加透镜,可达到300mm或更大。附加透镜可接在特殊设计的物镜口上,用于改变放大倍数和工作距离。

现代

体视显微镜

配备宽视野、高眼点目镜,放大倍数5x-30x。常在目镜上配胶皮眼罩,避免观察者的眼镜直接接触到目镜。屈光度可调,瞳距55-75mm。视场由物镜倍数和目镜的视场光阑尺寸决定。FN即目镜的视场光阑直径,在出厂的时候已经固定,所以视场与物镜倍数相关。增加物镜倍数,视场变小;相反,减小物镜倍数,视场变大。例如使用10x目镜,低倍物镜(0.5x)时,视场范围约为65-80mm(取决于中间变倍),比复式显微镜的视场范围更大(使用相同目镜、物镜时,视场范围约40mm)。但大的视野要求更高的照明亮度,也往往难以使整个视野均匀照明。

二、

体视显微镜

的分辨率和景深

与其他光学显微镜一样,

体视显微镜

的分辨率(D)取决于照明的波长和物镜的数值孔径。

分辨率(D)=0.61×λ/(n×sinθ)

其中d为最小分辨距离,λ为照明波长,n为物镜和样品间的物质折射率,θ物镜孔径角的一半。

改变目镜倍数并不会改变分辨率,只能改变放大倍数,却不会增加观察到的样品细节。所以高倍目镜(放大倍数30x或更高)只是空放大。为了对比显微镜之间的差别,分辨率常用每毫米的线数(lp/mm)表示。

体视显微镜

附加透镜放大倍数为0.3x-2x,可以改变工作距离和分辨率。通常,分辨率与附件透镜的放大倍数成正比;视场范围与放大倍数成反比;景深与放大倍数成反比;工作距离与放大倍数相反,但不成线性比率关系。另外,使用附件透镜,在绝大多数情况下,对图像亮度没有显著的影响。


三、

体视显微镜

的显微照相术和数码成像

Greenough和CMO

体视显微镜

都可以利用传统的显微照相术(胶卷)和数码技术成像。

对于各种类型的光学显微镜,观察时最重要的因素可能要数样品的照明方式了,以及照明对于揭示感兴趣特征的效果。

体视显微镜

经常利用不同的光源和配置,在反射照明和透射照明系统下检测样品,照明方式对于成像具有战略性的意义。

在很多情况下,透射光和反射光照明结合使用,便于更有效的揭示样品特性。这篇文章中着重讲解反射光照明在镜检中的应用,包括照明技术和设备。用

体视显微镜

检测的样品大多都是三维物体,要求操作者使用最有效的照明,来观察感兴趣部分的细节。

复式显微镜有DIC、偏光、相差、荧光等观察方式。而

体视显微镜

由于工作距离更长,数值孔径较小,放大倍数较低,这些观察技术很多都不能实现。

体视显微镜

是通过多种照明方式实现的不同观察。没有哪种固定的照明策略是最佳的。根据不同的样品,可以有多种机制,用近乎无限种照明技术观察或多种结合使用。对于一个样品或物体,尽管有不同的照明方式,但其中某一种可能会得到最好的观察结果。


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