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放大字体  缩小字体 发布日期:2024-04-09
核心提示: 光学显微镜基本原理是一个放大镜,如下图,凸透镜的放大原理图:物放置在一倍焦距以外两倍焦距以内,另一侧成放大倒立的实
 光学显微镜基本原理是一个放大镜,如下图,凸透镜的放大原理图:

物放置在一倍焦距以外两倍焦距以内,另一侧成放大倒立的实像。为了得到成像质量较高的放大效果,实际的光学显微镜是一组物镜和目镜的组合。

光学原理图如下:

 

ab为物体,经物镜放大,成倒立实像a1b1,在物镜一倍焦距f2内,经目镜放大成正立虚像a2b2,d为明视距离25cm,l为镜筒长度,一般为16cm,如下图:其中参数160即该物镜适配长度160mm镜筒。

 

为什么物镜长放大倍数大而目镜越短放大倍数越大?

首先,对成像造成主要影响的两大因素,成像球面差与色差。

透镜成像球面差:

如图,近轴光线a1b1的汇聚点与远轴光线ab的汇聚点不同而导致的成像差,放大倍数越大这种成像差越大。

透镜成像色差:

如图,不同颜色的光折射率不同,导致汇聚点不同,放大倍数越大这种成像差越大。

为了减小成像差,物镜和目镜都不是单个透镜,而是有多个透镜组成的透镜组。而组合成的物镜组和目镜组都等效于一个透镜,有显微镜成像原理图可以看出,物镜成像a1b1在目镜的焦点附近,略小于目镜焦距内。

显微镜的设计中,为了实现操作的方便与快捷(即在保持物体位置不动的情况下,更换物镜和目镜放大倍率,始终能够得到清晰的像,并且位于视场中间),需要保证物镜的像面a1b1始终与目镜的前焦面f2附近,不需要重新调焦,物镜和目镜的相对位置满足齐焦的条件,即在光学镜筒筒长l不变的前提下,光学筒长δ随物镜焦距f1的不同而不同,但是由物平面到像平面的距离m是确定不变的。选择不同光学筒长δ时应保持m值不变。有透镜成像规律可知,镜头放大倍率越高,焦距越短,高倍物镜成像的工作距离w.d.更短,离样品更近,所以镜头更长。同理,为了保持目镜焦距与物镜像面a1b1重合,高倍目镜镜头更短。

编辑:songjiajie2010

 
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