光學(xué)顯微鏡的光學(xué)基礎(chǔ)要點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面:
光源:
光學(xué)顯微鏡需要一個(gè)光源,通常是白熾燈或熒光燈。光源發(fā)出的光線通過準(zhǔn)直器聚焦成平行光線,然后通過準(zhǔn)直透鏡聚焦到物鏡的焦點(diǎn)上。光源的亮度和穩(wěn)定性對顯微鏡成像的清晰度和穩(wěn)定性有重要影響。
物鏡和目鏡:
光學(xué)顯微鏡主要由物鏡和目鏡兩部分組成。物鏡是放置在樣品上方的透鏡,其焦距較短,能夠放大被觀察物體的細(xì)節(jié)。目鏡是放置在物鏡下方的透鏡,其焦距較長,用于放大物鏡成像后的物體。
物鏡的放大倍數(shù)與其長度成正比,物鏡放大倍數(shù)越大,物鏡越長。物鏡的分類包括干燥物鏡和浸液物鏡(如水浸物鏡和油浸物鏡),以及根據(jù)放大倍數(shù)可分為低倍物鏡(10倍以下)、中倍物鏡(20倍左右)和高倍物鏡(40—65倍)。
物鏡的主要參數(shù)包括放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑(NA或A)和工作距離。數(shù)值孔徑與顯微鏡的分辨力成正比。
物體成像:
當(dāng)被觀察的物體放置在物鏡的焦點(diǎn)附近時(shí),物鏡將物體發(fā)出的光線折射、散射和衍射后成像。物鏡將物體的細(xì)節(jié)放大后形成實(shí)際像,這個(gè)實(shí)際像是倒立的。目鏡再次放大這個(gè)實(shí)際像,使其變成正立的虛擬像,供觀察者觀察。
放大倍數(shù):
光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)是由物鏡和目鏡的焦距和放大倍數(shù)決定的。物鏡的放大倍數(shù)通常比目鏡大,這樣可以獲得更高的總放大倍數(shù)。光學(xué)顯微鏡的總放大倍數(shù)可以通過物鏡倍數(shù)乘以目鏡倍數(shù)來計(jì)算。
分辨率:
光學(xué)顯微鏡的分辨率是指顯微鏡能夠分辨的最小距離,即兩個(gè)點(diǎn)之間的最小距離。普通光學(xué)顯微鏡的分辨率大約為0.2µm。分辨率取決于光的波長和光學(xué)系統(tǒng)的性能。提高顯微鏡的分辨率可以使用更短波長的光源、提高光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量等方法。
像差:
像差是影響成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。色差是透鏡成像的一個(gè)嚴(yán)重缺陷,發(fā)生在多色光為光源的情況下。為了消除色差,光學(xué)系統(tǒng)需要進(jìn)行色差的矯正。
光學(xué)現(xiàn)象:
光學(xué)顯微鏡的工作原理主要基于光的折射、散射和衍射等現(xiàn)象。例如,干涉是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時(shí)發(fā)生疊加從而形成新的波形的現(xiàn)象;衍射則是光在傳播過程中遇到障礙物或小孔時(shí)偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象。
總結(jié)來說,光學(xué)顯微鏡的光學(xué)基礎(chǔ)要點(diǎn)包括光源、物鏡和目鏡、物體成像、放大倍數(shù)、分辨率、像差以及光學(xué)現(xiàn)象等方面。這些要點(diǎn)共同構(gòu)成了光學(xué)顯微鏡成像的基礎(chǔ),使得我們能夠觀察到肉眼無法看到的微小結(jié)構(gòu)。