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金相分析儀器配套顯微鏡的透射式和落射式照明
日期：2025-05-21 03:20
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摘要：
金相分析儀器配套顯微鏡的照明方式一般分為"透射式照明"，和"落射式照明"兩大類。前者適用于透明或半透明的被檢物體，絕大數(shù)生物顯微鏡屬于此類照明法；后者則適用于非透明的被檢物體，光源來自上方，又稱""反射式照明"。主要應(yīng)用與金相顯微鏡或熒光鏡檢法。
1． 透射式照明
生物顯微鏡多用來觀察透明標(biāo)本，需要以透射光來照明。有兩種照明方式
（1） 臨界照明（Critical illumination） 光源經(jīng)過聚光鏡后，成像于物平面上，如圖5所示。若忽略光能的損失，則光源像的亮度與光源本身相同，因此，這種方法相當(dāng)于在物平面上放置光源。顯然，在臨界照明中，如果光源表面亮度不均勻，或明顯地表現(xiàn)出細(xì)小的結(jié)構(gòu)，如燈絲等，那么就要嚴(yán)重影響顯微鏡觀察效果，這是臨界照明的缺點(diǎn)。其補(bǔ)救的方法是在光源的前方放置乳白和吸熱濾色片，使照明變得較為均勻和避免光源的長(zhǎng)時(shí)間的照射而損傷被檢物體。用透射光照明時(shí)，物鏡成像光束的孔徑角，被聚光鏡像方光束的孔徑角所決定，為使物鏡的數(shù)值孔徑得到充分利用，聚光鏡應(yīng)有與物鏡相同或稍大的數(shù)值孔徑。
（2） 柯拉照明 臨界照明中物面光照度不均勻的缺點(diǎn)，在柯拉照明中可以消除。在光源1與聚光鏡5之間加一輔助聚光鏡2，如圖6所示。可見，由于不是直接把光源，而是把被光源均勻照明了的輔助聚光鏡2（也稱為柯拉鏡）成像在標(biāo)本6上，所以物鏡的視場(chǎng)（標(biāo)本）得到均勻的照明。
2． 落射式照明
在觀察不透明物體時(shí)，例如通過金相顯微鏡觀察金屬磨片，往往是采用從側(cè)面或者從上面加以照明的方式。此時(shí)，被觀察物體的表面上沒有蓋玻璃片，標(biāo)本像的產(chǎn)生是靠進(jìn)入物鏡的反射或散射光線。如圖7所示。
3． 用暗視場(chǎng)來觀察微粒的照明方法
用暗視場(chǎng)方法可以觀察超顯微質(zhì)點(diǎn)。所謂超顯微質(zhì)點(diǎn)，是指那些小于顯微鏡分辨極限的微小質(zhì)點(diǎn)。暗視場(chǎng)照明的原理是：不使主要的照明光線進(jìn)入物鏡，能夠進(jìn)入物鏡成像的只是由微粒所散射的光線。因此，在暗的背景上給出了亮的微粒的像，視場(chǎng)背景雖暗，但襯度（對(duì)比）很好，可以使分辨率提高。
暗視場(chǎng)照明又有單向和雙向之分
（1） 單向暗視場(chǎng)照明 圖8是單向暗視場(chǎng)照明示意圖。由圖可見，由照明器2發(fā)出的光線，經(jīng)不透明的標(biāo)本片1反射后，主要的光線都沒有進(jìn)入物鏡3，進(jìn)入物鏡的光線主要是由微?；蛲拱疾黄降募?xì)部所散射的光線。顯然，這種單向的暗視場(chǎng)照明，對(duì)觀察微粒的存在和運(yùn)動(dòng)是有效的，但對(duì)物體細(xì)節(jié)的再現(xiàn)不是有效的，即存在"失真"的現(xiàn)象。
（2） 雙向暗視場(chǎng)照明 雙向暗視場(chǎng)照明，可以消除單向所產(chǎn)生的失真缺點(diǎn)。在普通的三透鏡聚光鏡前面，安置一個(gè)環(huán)形光闌，如圖9即可實(shí)現(xiàn)雙向暗視場(chǎng)照明。在聚光鏡的**一片與載物玻璃片之間浸以液體，而蓋玻璃片與物鏡之間是干的。于是，金相分析儀器配套顯微鏡的透射式和落射式照明,經(jīng)過聚光鏡的環(huán)形光束，在蓋玻璃片內(nèi)全反射而不能進(jìn)入物鏡，形成如圖中的回路。進(jìn)入物鏡的只是由標(biāo)本上的微粒所散射的光線，形成了雙向暗視場(chǎng)照明。
1． 透射式照明
生物顯微鏡多用來觀察透明標(biāo)本，需要以透射光來照明。有兩種照明方式
（1） 臨界照明（Critical illumination） 光源經(jīng)過聚光鏡后，成像于物平面上，如圖5所示。若忽略光能的損失，則光源像的亮度與光源本身相同，因此，這種方法相當(dāng)于在物平面上放置光源。顯然，在臨界照明中，如果光源表面亮度不均勻，或明顯地表現(xiàn)出細(xì)小的結(jié)構(gòu)，如燈絲等，那么就要嚴(yán)重影響顯微鏡觀察效果，這是臨界照明的缺點(diǎn)。其補(bǔ)救的方法是在光源的前方放置乳白和吸熱濾色片，使照明變得較為均勻和避免光源的長(zhǎng)時(shí)間的照射而損傷被檢物體。用透射光照明時(shí)，物鏡成像光束的孔徑角，被聚光鏡像方光束的孔徑角所決定，為使物鏡的數(shù)值孔徑得到充分利用，聚光鏡應(yīng)有與物鏡相同或稍大的數(shù)值孔徑。
（2） 柯拉照明 臨界照明中物面光照度不均勻的缺點(diǎn)，在柯拉照明中可以消除。在光源1與聚光鏡5之間加一輔助聚光鏡2，如圖6所示。可見，由于不是直接把光源，而是把被光源均勻照明了的輔助聚光鏡2（也稱為柯拉鏡）成像在標(biāo)本6上，所以物鏡的視場(chǎng)（標(biāo)本）得到均勻的照明。
2． 落射式照明
在觀察不透明物體時(shí)，例如通過金相顯微鏡觀察金屬磨片，往往是采用從側(cè)面或者從上面加以照明的方式。此時(shí)，被觀察物體的表面上沒有蓋玻璃片，標(biāo)本像的產(chǎn)生是靠進(jìn)入物鏡的反射或散射光線。如圖7所示。
3． 用暗視場(chǎng)來觀察微粒的照明方法
用暗視場(chǎng)方法可以觀察超顯微質(zhì)點(diǎn)。所謂超顯微質(zhì)點(diǎn)，是指那些小于顯微鏡分辨極限的微小質(zhì)點(diǎn)。暗視場(chǎng)照明的原理是：不使主要的照明光線進(jìn)入物鏡，能夠進(jìn)入物鏡成像的只是由微粒所散射的光線。因此，在暗的背景上給出了亮的微粒的像，視場(chǎng)背景雖暗，但襯度（對(duì)比）很好，可以使分辨率提高。
暗視場(chǎng)照明又有單向和雙向之分
（1） 單向暗視場(chǎng)照明 圖8是單向暗視場(chǎng)照明示意圖。由圖可見，由照明器2發(fā)出的光線，經(jīng)不透明的標(biāo)本片1反射后，主要的光線都沒有進(jìn)入物鏡3，進(jìn)入物鏡的光線主要是由微?；蛲拱疾黄降募?xì)部所散射的光線。顯然，這種單向的暗視場(chǎng)照明，對(duì)觀察微粒的存在和運(yùn)動(dòng)是有效的，但對(duì)物體細(xì)節(jié)的再現(xiàn)不是有效的，即存在"失真"的現(xiàn)象。
（2） 雙向暗視場(chǎng)照明 雙向暗視場(chǎng)照明，可以消除單向所產(chǎn)生的失真缺點(diǎn)。在普通的三透鏡聚光鏡前面，安置一個(gè)環(huán)形光闌，如圖9即可實(shí)現(xiàn)雙向暗視場(chǎng)照明。在聚光鏡的**一片與載物玻璃片之間浸以液體，而蓋玻璃片與物鏡之間是干的。于是，金相分析儀器配套顯微鏡的透射式和落射式照明,經(jīng)過聚光鏡的環(huán)形光束，在蓋玻璃片內(nèi)全反射而不能進(jìn)入物鏡，形成如圖中的回路。進(jìn)入物鏡的只是由標(biāo)本上的微粒所散射的光線，形成了雙向暗視場(chǎng)照明。
