物镜的种类及性质.PPT

显微设备的构造、基本原理与使用 金相显微镜的作用 金相显微镜的成像原理 几何光学的基本规律 根据几何光学的基本原规律：一个凸透镜有将平行光束聚焦至一点的作用，这个点称为透镜的焦点（F），焦点到透镜中心（O）的距离称作透镜的焦距（f）。 金相显微镜的成像原理 物镜成像原理 若将物体AB放在一个凸透镜焦点外，在两倍焦距之内，由于A点经过透镜中心O的光线，不受折线而沿直线传播，由A点平行光轴的光线，经过折射，并通过后焦点（F1），与通过O点的光线相交于一点A′。同样道理B点也有B′。因此物体AB，经过透镜后，将在透镜的另一方某处得到物体经放大的倒立的实像B′A′，如果在此处放一块毛玻璃或纸，便可以把实像映现出来，故称为实像。从平面几何关系可求得透镜的放大倍数M，这就是物镜放大成像的原理。 金相显微镜的成像原理 目镜成像原理 假若把物体放在焦距之内，则在透镜的另一方得不到一个实像，只能透过透镜，在物体的同一侧看到一个放大了的正立的像，若不透过透镜去看这个像是不存在的，无法用毛玻璃映现出来，因而叫虚像，这就是目镜放大成像原理: 金相显微镜的成像原理 显微镜的成像原理 若将上述两个凸透镜组合在一起，就组成了简单的台式金相显微镜了。若把物镜装在下方，目镜装在上方，把要观察的金相试样AB放在物镜下方的焦点（F）外，但在小于两倍焦距内，则物镜将把试样AB放大为倒立的实像A′B′。在金相显微镜的设计上使实像A′B′正好落在目镜的焦点（F2）之内，经目镜放大后，人眼在目镜内观察时，便能看到一个再次放大的倒立的虚像AB。因此在金相显微镜中看到的像正是由物镜和目镜两次放大的结果。 金相显微镜的成像原理图 物镜的构造与种类 物镜的几种像差 (1)球面像差 球面像差产生的原因是由于球面单片透镜的中心与边缘厚薄不相同，即使是单色光通过透镜，也将产生不同的折射而在透镜的主轴不交于一点，而形成一系列的映像。 物镜的构造与种类 (2)色像差 不同波长的光线通过透镜时，其折射率是不相同的。波长越短，折射率就越大，其焦点距透镜越近。当白色光通过透镜时，波长最短的紫色光折射率最大，所以焦点距透镜最近；绿色光波长次之；而红色光波长最长，折射率最小，其焦点距透镜最远。因此当白色光通过透镜时，各种波长的光聚焦在不同的点上，这样就产生了一系列的群像，使成像模糊不清，而且在视场的边缘上可以见到一个彩色环，这种缺陷就叫做物镜的色相差。 物镜的构造与种类 (3)像域弯曲 直立的物体通过厚透镜时，得到弯曲的映像，这种现象叫像域弯曲。 物镜的构造与种类 物镜的种类 有余单片透镜有以上几种缺陷，因此在实际制造中，物镜（或目镜）都是由一组透镜组成的。 （1）消色差物镜 金相显微镜上常用的构造简单的物镜，它适用于低倍和中倍放大。消色差物镜对球面像差的校正范围为黄、绿波段；对色像差的校正范围为红、绿光波段。 物镜的构造与种类 （2）复消色差物镜 复消色差物镜是由多组特殊玻璃和萤石制成的透镜组成。这种物镜对色像差的校正是很完善的，校正范围从红、绿至紫色光，包括了可见光的所有波段。对球面像差也校正了紫、绿波区。 物镜的构造与种类 （3）平面消色差物镜 平面消色差物镜对球面像差、色像差的校正与消色差物镜相同，这种物镜对像域弯曲也作了校正，使成像更加清晰平坦。 （4）平面复消色差物镜 对色像差和球面相差的校正与复消色物镜相同，同时又对像域弯曲进行了校正。因此多用于高倍照相与观察，映像既清晰又平坦。 物镜的构造与种类 金相显微镜的光源及其使用方法 光源的要求：（1）光强度大，并在任意范围内可任意调节。（2）光源的强度要均匀，可借助聚光镜、毛玻璃等置于光路的适当位置，以获得均匀的光束。（3）光源的发热程度不宜过高，以免损伤仪器的光学附件。（4）光源的位置可以调整。 照明方式 分为明场照明和暗场照明两类 明视场照明光路行程 照明方式 暗视场照明光路行程 明视场中经垂直照明器转向后的入射光束通过物镜直射到目的物上，而暗视场则是使入射光束绕过物镜斜射与目的物上，这样的光束是靠环形光阑以及环形反射镜获得的。常用于鉴定非金属夹杂物。 光路系统其他主要附件及作用 光阑（孔径光阑） 作用是控制入射光束的大小，对某些像差的大小有重要影响，缩小孔径光阑可减小球差和轴外像差，加大景深和衬度使映象清晰，但却会使物镜的分辨能力降低 。 视场光栏 视场光阑安装在孔径光阑之后，是用来调节视场大小的。 光路系统其他主要附件及作用 滤色片 滤色片的作用是吸收光源发出的白色光波长不合需要的部分，只让一定波长的光线通过，从而得