显微镜之所以能放大物体,是因为它们通过透镜。单透镜成像有像差,严重影响成像质量。因此,显微镜的主要光学部件由透镜组成。根据镜头的性能,只有凸透镜可以放大,凹透镜不能。虽然显微镜的物镜和目镜是由透镜组成的,但它们相当于凸透镜。为了了解显微镜的放大原理,简要说明了凸透镜的五个成像规律:
(1)当物体位于显微镜透镜侧的双焦距外时,在双焦距内外形成缩小的反转图像;
(2)当物体位于显微镜头物侧双焦距时,在像侧双焦距处形成相同尺寸的倒实像;
(3)当物体位于显微镜物侧的双焦距内外时,在双焦距外形成放大的反转图像;
(4)当物体位于镜头物方焦点时,像方无法成像;
(5)当物体位于透镜物体侧的焦点时,图像侧不形成,而是在透镜物体侧的同一侧形成放大的垂直虚拟图像。
显微镜的成像原理是利用上述(3)和(5)定期放大物体。当物体位于物体镜前的f-2f之间时(f是物体侧的焦距),在物体镜侧的双焦距之外形成放大的反向图像。在显微镜的设计中,图像落在目镜的双焦距F1中,放大物体镜的第一个图像(中间图像)再次被目镜放大。最后,放大的垂直(相对于中间图像)虚拟图像眼之间的距离(250mm)形成放大的垂直(相对于中间图像)虚拟图像。因此,当我们检查显微镜时,通过目镜看到的图像(没有额外的转换棱镜)与原始物体的图像相反。
介绍了显微镜光学系统。
在显微镜光学系统的设计中,有三种光学系统。
1.长管光学系统。
2.通用无限校正光学系统:是一种先进的光路设计,反映了无限校正的优势。通过物镜后,光变成平行光束,通过透镜管,在成像透镜处折射或完成无像差的中间图像。光学附件可以添加到观察管中的物镜和成像透镜之间,而不影响总放大率。此外,光学系统可以在没有额外校正镜头的情况下获得最佳显微镜图像。
3.通用无限双色差校正光学系统:它是目前最先进的光路设计。它不仅可以纠正位置色差,还可以纠正倍率色差。它可以将水平分辨率提高12%,提供对比度、对比度和分辨率最高的最清晰图像。