顯微鏡基礎(chǔ)知識
光學(xué)顯微鏡是人類打開微觀物質(zhì)世界之門的第一把鑰匙。通過500多年的發(fā)展歷程，人類利用光學(xué)顯微鏡步入微觀世界，絢麗多彩的微觀物質(zhì)形貌逐漸展現(xiàn)在人們的面前。
光學(xué)顯微鏡是材料行業(yè)、地質(zhì)學(xué)、分析化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)和法醫(yī)、環(huán)境科學(xué)、制藥、毒理學(xué)、石棉學(xué)等研究領(lǐng)域常用的儀器，他在人們的日常生活生產(chǎn)中有著極為廣泛的用途。一臺普通的顯微鏡主要由機(jī)械系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，而光學(xué)系統(tǒng)主要由光源、反光鏡、聚光器、物鏡和目鏡等部件組成。
一、光學(xué)顯微鏡的基本構(gòu)造及功能
1、機(jī)械部分
鏡筒：為安裝在顯微鏡最上方或鏡臂前方的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上端裝有目鏡，下端與物鏡轉(zhuǎn)換器相連。
物鏡轉(zhuǎn)換器：又稱物鏡轉(zhuǎn)換盤。是安裝在鏡筒下方的一圓盤狀構(gòu)造，可以按順時針或反時針方向自由旋轉(zhuǎn)。其上均勻分布有3～5個圓孔，用以裝載不同放大倍數(shù)的物鏡。轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換盤可使不同的物鏡到達(dá)工作位置（即與光路合軸）。
鏡臂：為支持鏡筒和鏡臺的彎曲狀構(gòu)造，是取用顯微鏡時握拿的部位。鏡筒直立式顯微鏡在鏡臂與其下方的鏡柱之間有一傾斜關(guān)節(jié)，可使鏡筒向后傾斜一定角度以方便觀察，但使用時傾斜角度不應(yīng)超過45度，否則顯微鏡則由于重心偏移容易翻倒。
調(diào)焦器：也稱調(diào)焦螺旋，為調(diào)節(jié)焦距的裝置，分粗調(diào)螺旋（大螺旋）和細(xì)調(diào)螺旋（小螺旋）兩種。粗調(diào)螺旋可使鏡筒或載物臺以較快速度或較大幅度的升降，能迅速調(diào)節(jié)好焦距使物像呈現(xiàn)在視野中，適于低倍鏡觀察時的調(diào)焦。而細(xì)調(diào)螺旋只能使鏡筒或載物臺緩慢或較小幅度的升降（升或降的距離不易被肉眼觀察到），適用于高倍鏡和油鏡的聚焦或觀察標(biāo)本的不同層次，一般在粗調(diào)螺旋調(diào)焦的基礎(chǔ)上再使用細(xì)調(diào)焦螺旋，精細(xì)調(diào)節(jié)焦距。
載物臺：也稱鏡臺，是位于物鏡轉(zhuǎn)換器下方的方形平臺，是放置被觀察的玻片標(biāo)本的地方。平臺的中央有一圓孔，稱為通光孔，來自下方光線經(jīng)此孔照射到標(biāo)本上。
鏡柱：為鏡臂與鏡座相連的短柱。
鏡座：位于顯微鏡最底部的構(gòu)造，為整個顯微鏡的基座，用于支持和穩(wěn)定鏡體。有的顯微鏡在鏡座內(nèi)裝有照明光源等構(gòu)造。
2、光學(xué)系統(tǒng)部分
顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡和照明裝置（反光鏡、聚光器和光圈等）。
目鏡：安裝在鏡筒的上端，起著將物鏡所放大的物像進(jìn)一步放大的作用。每臺顯微鏡通常配置2～3個不同放大倍率的目鏡，常見的有5×、10×和15×（×表示放大倍數(shù)）的目鏡，可根據(jù)不同的需要選擇使用，最常使用的是10×目鏡。
物鏡：安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上。每臺光鏡一般有3～5個不同放大倍率的物鏡，每個物鏡由數(shù)片凸透鏡和凹透鏡組合而成，是顯微鏡最主要的光學(xué)部件，決定著光鏡分辨力的高低。常用物鏡的放大倍數(shù)有4×、5×、10×、40×、50×和100×等幾種。一般將8×或10×的物鏡稱為低倍鏡（而將5×以下的叫做放大鏡）；將40×或45×的稱為高倍鏡；將90×或100×的稱為油鏡（這種鏡頭在使用時需浸在鏡油中）。
聚光器：位于載物臺的通光孔的下方，由聚光鏡和光圈構(gòu)成，其主要功能是光線集中到所要觀察的標(biāo)本上。聚光鏡由2～3個透鏡組合而成，其作用相當(dāng)于一個凸透鏡，可將光線匯集成束。光圈也稱為彩虹闌或孔徑光闌，位于聚光器的下端，是一種能控制進(jìn)入聚光器的光束大小的可變光闌。它由十幾張金屬薄片組合排列而成，其外側(cè)有一小柄，可使光圈的孔徑開大或縮小，以調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱。
反光鏡：位于聚光鏡的下方，可向各方向轉(zhuǎn)動，能將來自不同方向的光線反射到聚光器中。反光鏡有兩個面，一面為平面鏡，另一面為凹面鏡，凹面鏡有聚光作用，適于較弱光和散射光下使用，光線較強(qiáng)時則選用平面鏡。
    二、在顯微鏡的觀察過程中，對準(zhǔn)標(biāo)樣的鏡頭叫物鏡。顯微鏡的成像質(zhì)量很大程度上取決于物鏡的質(zhì)量，因此物鏡是顯微鏡最重要的部件。近年來由于計算機(jī)的迅速發(fā)展，物鏡的設(shè)計和制造都有了顯著的改進(jìn)和提高。
物鏡主要參數(shù)包括：數(shù)值孔徑、分辨率、焦深(垂直分辨率)、工作距離與視場范圍
1、數(shù)值孔徑：
物鏡的數(shù)值孔徑表示物鏡收集光線的能力。物鏡對試樣上各點的反射光收集得越多，成像質(zhì)量就越好。數(shù)值孔徑常以N.A.表示
2、分辨率：
顯微鏡的分辨率是指能清晰的分辨試樣上兩點間的最小距離，通常用d表示。分辨率決定了顯微鏡分辨試樣上細(xì)節(jié)的程度。顯微鏡的物鏡是使物體放大成一實相，目鏡的作用是使這個實像再次放大，這就是說哦目鏡只能放大物鏡已分辨的細(xì)節(jié)，物鏡未能分辨的細(xì)節(jié)，決不會通過目鏡放大而變得可分辨。因此顯微鏡的分辨率主要取決于物鏡的分辨率。
3、焦深(垂直分辨率)：
焦深是物鏡對高低不平的物體能夠清晰成像的能力，當(dāng)顯微鏡準(zhǔn)確聚焦于某一物面時，如果位于某前面及后面的物面仍然能被觀察者清楚，則該最遠(yuǎn)兩平面之間的距離就是焦深。物鏡的焦深主要取決于物鏡的數(shù)值孔徑。物鏡的數(shù)值孔徑越大，其焦深越小。在物鏡的數(shù)值孔徑特別大的情況下，顯微鏡可以有很好的分辨率，但焦深很小。因此要根據(jù)需要選擇數(shù)值孔徑合適的物鏡。當(dāng)顯微鏡用于高倍觀察時，由于焦深小，只有在金相試樣表面高低差別很小時，才能清晰成像，因而高倍觀察所用的試樣應(yīng)淺腐蝕。
4、工作距離：
物鏡的工作距離是指顯微鏡準(zhǔn)確聚焦后，試樣表面與物鏡的前端之間的距離。物鏡的放大率越高，工作距離越短。
5、視場范圍：
視場范圍是指顯微鏡中所觀察到的試樣表面區(qū)域的大小。視場范圍與物鏡的放大率成反比。普通物鏡初次放大實像的直徑一般為18mm,放大率為10X，40X,100X的物鏡，其視場直徑分別為1.8mm，0.45mm,0.18mm