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显微镜的成象原理

发布时间:2019/12/19

显微镜的成象原理

显微镜的基本放大原理如图所示。其放大作用主要由焦距很短的物镜和焦距较长的目镜来完成。为了减少象差,显微镜的目镜和物镜都是由透镜组构成复杂的光学系统,其中物镜的构造尤为复杂。为了便于说明,图中的物镜和目镜都简化为单透镜。物体AB位于物镜的前焦点外但很靠近焦点的位置上,经过物镜形成一个倒立放大的实象AB′,这个象位于目镜的物方焦距内但很靠近焦点的位置上,作为目镜的物体。目镜将物镜放大的实象再放大成虚象A"B",位于观察者的明视距离(距人眼250mm)处,供眼睛观察,在视网膜上成最终的实象A B



以上利用几何光学原理对显微镜的成象过程进行了分析。但是实际上金相显微镜所观察的显微组织,往往几何尺寸很小,小至可与光波的波长相比较,根据光的电磁波理论,此时不能再近似地把光线看成是直线传播,而要考虑衍射的影响。另一方面,显微镜中的光线总是部分相干的。因此,显微镜的成象过程是一个比较复杂的衍射相干过程。事实上,由于衍射等因素的影响,显微镜的分辨能力和放大能力都受到一定限制 目前金相显微镜可观察的最小尺寸一般是0.2μm左右,有效放大率最大为1500~1600


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