显微镜基础知识
OCM北京市场部
• 光学显微镜历史 • 基本成像原理 • 象差 • 显微镜基本参数 • 物镜 • 目镜 • 聚光镜 • 光学系统
光学显微镜的历史
• 16世纪末，荷兰Janssen父子制造第一台原始显 微镜 • 1610年，意大利Galileo制造了复式显微镜（物镜， 目镜，镜筒） • 1611年，Kepler说明了显微镜的原理 • 1628年，Scheiner制造近代显微镜原形 • 1655年，Robbert Hooke 利用自制的复式显微镜 观察软木塞---CELL • 不久，荷兰的Leeuwenhoek创造270倍显微镜， 广泛观察各种生物 • 1684，荷兰Huygens设计出双透镜目镜—惠更斯 目镜
油浸物镜
油浸物镜
数值孔径大分辨率高
工作距离
工作距离 不需要盖玻片
有盖玻片
焦深
焦深
4 - 5 um
焦深的影响:标本厚薄的镜象 对比
2 um
放大倍率
•观察倍率(M) = 物镜倍率 X 目镜倍率 •照相倍率(M) = 物镜倍率 X 照相目镜倍率 ( BH/BH2系列产品连接荧光/微分干涉等附件时乘1.25 ) •视频系统（M）
标本的视场直径
---显微镜下观察到的标本大小
标本的视场直径 = 目镜视场数 / 物镜倍率
例: WH10X目镜视场数为22 物镜为UPLFL40X 视场直径 = 22 ÷ 40 = 0.55 mm
标本的视场直径
奥林巴斯显微镜常用测微尺
奥林巴斯显微镜常用测微尺
奥林巴斯显微镜常用测微尺
聚光镜种类
光学显微镜的历史
光学显微镜的历史
显微镜结构
凸透镜成像原理
凸透镜成像原理
基本成像原理
显微镜成像原理
象差的种类
• 色差 • 球差 • 彗差 • 像散 • 场曲 • 畸变
色差
色差
色差
色 差矫正
球差
球差
球 差 矫正Biblioteka 彗差象散场曲
场 曲与变形
场曲矫正
畸变
显微镜基本参数
光学显微镜的历史
• 19世纪中叶，Abbe全面提出显微镜成像理论， 发明油浸物镜，改造显微镜各种部件 • 1902年，Ives奠定现代双目镜的基本系统
• 1935年，Zernike发现相差原理 • 60年代中期，DIC 显微镜出现
光学显微镜的历史
光学显微镜的历史
光学显微镜的历史
光学显微镜的历史
消色差物镜
物镜的种类
半复消色差物镜
平场复消色差物镜
物镜的符号
物镜结构
物镜结构
特殊物镜
特殊物镜
特殊物镜（相差）
无限远光学系统
校正物镜
对 盖 玻 片 厚 度 进 行 校 正
校正前
校正后
光栏物镜
光栏物镜
光栏开启 光栏关小
目镜
目镜
目镜
眼点
目镜的视场
F.N18 F.N22 F.N26.5
奥林巴斯显微镜光学系统
有限远光学系统
无限远光学系统
显微镜的照明系统
临界照明
•
柯拉照明
显微镜的照明系统
临界照明
柯拉照明
奥林巴斯显微镜光学系统
光学系统 名称
SB
短筒
同焦距 (mm) 36.65
视场数 18
中间象位置 (mm)
13
LB
长筒
45
20
10
UIS
万能无限远 45
22
10
各厂家光学系统比较
阿贝聚光镜
摇入摇出式聚光镜
消色差消球差聚光镜
阿贝暗场聚光镜
聚光镜应用范围
聚光镜类型
N.A.
消色差消球差聚光镜 1.4
摇入摇出式聚光镜 Abbe聚光镜
0.9(in) 0.16(out) 1.25
超低倍聚光镜
0.16
物镜倍率 10×~100× 4×~100× 4×~100× 1 ×~ 4×
机械筒长
同焦距（齐焦距离)
同轴度
物镜
物镜的种类
按色差和场曲校正程度分: •消色差物镜（Ach) --低档/清晰U范-L围H14000L--730%IX-ILL30 •平场消色差物镜(Plan) --中档/清晰范围100% •平场半复消色差物镜(Plan-FL或PLFL） --高级/ 高N.A值/超平场 •平场复消色差物镜（PlanApo)--最高U-级HL/1高00HNG.A 值/超平场
= (显示器对角线/CCD对角线) X 接口倍率 X 物镜倍率 ( 1/3′: 6 mm, 1/2′: 8 mm, 2/3′: 11 mm )
空放大
10×10
4×25
空放大
Useful Magnification (total) = 500 to 1000 • NA (Objective)
Useful Magnification (total) = 500 to 1000 • NA (Objective)
• 分辨率 • 工作距离 • 焦深 • 放大倍率 • 齐焦 • 同轴
折射率
物镜数值孔径(N.A) Numerical Aperture (NA) = n(sin m)
物镜数值孔径(N.A)
分辨率
R = k λ/NA Λ：波长 NA：数值孔径 K=常数(0.61)
分辨率
分辨率与N.A.值/物镜倍率的 关系
厂商 OLYMPUS ZEISS LEICA NIKON
光学筒长 180 165 200 200
齐焦距离 45 45 45 60