生物顯微鏡原理

生物顯微鏡原理
　　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調焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作時，容許的調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焦機構。
　　生物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。所以為了充分發揮顯微鏡的分辨能力，應使數值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。
　　聚光照明系統是對顯微鏡成像性能有較大影響，但又是易于被使用者忽視的環節。它的功能是提供亮度足夠且均勻的物面照明。聚光鏡發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，可以調節開孔大小的可變孔徑光闌，用來調節照明光束孔徑，以與物鏡孔徑角匹配。
　　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現和觀察微細結構。
　　光學顯微鏡的分類
　　生物顯微鏡有多種分類方法：按使用目鏡的數目可分為雙目和單目顯微鏡；按圖像是否有立體
　　感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡；按觀察對像可分為生物和金相顯微鏡等；按光學原理可分為偏光，相襯和微差干涉對比顯微鏡等；按光源類型可分為普通光、熒光、紅外光和激光顯微鏡等；按接收器類型可分為目視、攝影和電視顯微鏡等。常用的顯微鏡有雙目體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、紫外熒光顯微鏡等。
　　雙目體視顯微鏡是利用雙通道光路，為左右兩眼提供一個具有立體感的圖像。它實質上是兩個單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個鏡筒的光軸構成相當于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角，以此形成三維空間的立體視覺圖像。雙目體視顯微鏡在生物、醫學領域廣泛用于切片操作和顯微外科手術；在工業中用于微小零件和集成電路的觀測、裝配、檢查等工作。
　　金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。
　　紫外熒光顯微鏡是用紫外光激發熒光來進行觀察的顯微鏡。某些標本在可見光中覺察不到結構細節，但經過染色處理，以紫外光照射時可因熒光作用而發射可見光，形成可見的圖像。這類顯微鏡常用于生物學和醫學中。
　　電視顯微鏡和電荷耦合器顯微鏡是以電視攝像靶或電荷耦合器作為接收元件的顯微鏡。在顯微鏡的實像面處裝入電視攝像靶或電荷耦合器取代人眼作為接收器，通過這些光電器件把光學圖像轉換成電信號的圖像，然后對之進行尺寸檢測、顆粒計數等工作。這類顯微鏡的可以與計算機聯用，這便于實現檢測和信息處理的自動化，多應用于需要進行大量繁瑣檢測工作的場合。
　　掃描顯微鏡是成像光束能相對于物面作掃描運動的顯微鏡。在掃描顯微鏡中依靠縮小視場來保證物鏡達到zui高的分辨率，同時用光學或機械掃描的方法，使成像光束相對于物面在較大視場范圍內進行掃描，并用信息處理技術來獲得合成的大面積圖像信息。這類顯微鏡適用于需要高分辨率的大視場圖像的觀測。粗準焦螺旋：大范圍上下調動鏡筒。
　　細準焦螺旋：小范圍上下調動鏡筒。
　　另外
　　顯微鏡是一種精密的光學儀器，已有300多年的發展史。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成生物的基本單元——細胞。目前，不僅有能放大千余倍的光學顯微鏡，而且有放大幾十萬倍的電子顯微鏡，使我們對生物體的生命活動規律有了更進一步的認識。在普通中學生物教學大綱中規定的實驗中，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驗的關鍵。