顯微鏡的照明方法有臨界照明和科勒照明兩種。
臨界照明的特點(diǎn)是光源的像通過聚光鏡首先聚焦在視場(chǎng)光欄上，然后與視場(chǎng)光欄的像一起聚焦在試樣表面。采用臨界照明可以得到最高的亮度，但要求光源具有非常均勻的輻射表面，否則在視場(chǎng)中將會(huì)看到光源的放大影像，這對(duì)于觀察顯微組織細(xì)節(jié)和顯微照相都是很不利的。
1893年，科勒（Kohler）提出了一種新的照明方法，它的特點(diǎn)是光源像通過聚光鏡首先聚焦在孔徑光欄上，然后與孔徑光欄的像以前聚焦在武警的后焦面。采用科勒照明可以使物鏡的后焦面得到充分的照明，因而可以最充分地發(fā)揮物鏡的分辨率；它還可以使視場(chǎng)得到非常均勻的照明，對(duì)光源均勻性的要求也不像在臨界照明時(shí)那樣嚴(yán)格。
明場(chǎng)照明
明場(chǎng)照明是金相顯微鏡主要的照明方式。在明場(chǎng)照明中光源光線通過垂直照明器轉(zhuǎn)90°角進(jìn)入物鏡，垂直地射向樣品表面。由樣品反射回來的光線再經(jīng)過物鏡到目鏡。如果試樣是一個(gè)拋光的鏡面，反射光幾乎全部進(jìn)入物鏡成像，在目鏡中可看到明亮的一片。如果試樣拋光后再經(jīng)過腐蝕，試樣表面高低不平，則反射光將發(fā)生漫射，很少進(jìn)入物鏡成像，在目鏡中看到的是暗黑色的像。
在明場(chǎng)觀察時(shí)，通常采用兩種垂直照明器。其作用都是使來自光源的光線轉(zhuǎn)90°，不過它們的光路不同，效果也不一樣。一種是用平面玻璃做的垂直照明器。平面玻璃表面與光源光線成45°角，將光線反射進(jìn)入物鏡；由于投射在樣品上的光線是垂直入射，因而成像平坦、清晰。此外，平面玻璃反射可使光線充滿物鏡的后透鏡，有利于充分發(fā)揮物鏡的鑒別能力，適用于中倍和高倍觀察。但是，平面玻璃反射光線損失大，即使采用更好的平面玻璃，最后到達(dá)目鏡的光線也只有四分之一，損失了四分之三，故成像的亮度小，襯度也差。另一種是用棱鏡做垂直照明器。光線經(jīng)棱鏡全反射后略斜射于樣品表面，可造成一定的立體感，有利于觀察表面浮凸。此外這種垂直照明器能使光線全部反射到物鏡后透鏡上，光線損失極少，成像亮度大，有較好的襯度。其缺點(diǎn)是光源光線經(jīng)棱鏡全反射后經(jīng)物鏡后透鏡的一半照射在樣品表面上，而反射回來的光線經(jīng)過透鏡的另一半進(jìn)入目鏡，也就是說物鏡實(shí)際使用的孔徑角減小了一半，即數(shù)值孔徑減小，從而大大減低了物鏡的分辨率，因此只適用于低倍觀察，一般不超過100倍。
暗場(chǎng)照明
在鑒別非金屬夾雜物等特殊用途中，往往要采用暗場(chǎng)照明。暗場(chǎng)照明與明場(chǎng)照明不同，其光源光線經(jīng)聚光鏡透鏡后形成一束平行光線，通過暗場(chǎng)環(huán)形光欄時(shí)，平行光線的中心部分被擋住，形成一束管狀光束；然后經(jīng)過平面玻璃反射，再經(jīng)過暗場(chǎng)曲面反射鏡的反射，管狀光束以很大的傾角投射在樣品上。注意的是，管狀光束是從物鏡四周通過的物鏡未通過光線從而未起聚光作用。如果樣品表面平滑均勻，則投射光線以很大的傾角反射出去，光線簿進(jìn)入物鏡，在目鏡中看到的是一片黑暗。如果樣品表面存在高低不平之處，則反射光線就有部分進(jìn)入物鏡而形成明亮的像。這與明場(chǎng)照明下觀察的結(jié)果正好相反。
孔徑光欄
孔徑光欄用來控制入射光束的粗細(xì)，其位置靠近光源。一般顯微鏡的孔徑光欄是可以連續(xù)調(diào)節(jié)的 ，當(dāng)孔徑光欄縮小時(shí)，進(jìn)入物鏡的光束變細(xì)，光線不通過物鏡透鏡組的邊緣，球面像差大大降低。但是光束變細(xì)，使物鏡的孔徑角縮小，會(huì)使實(shí)際使用的數(shù)值孔徑下降，分辨率降低。當(dāng)孔徑光欄擴(kuò)大時(shí)，入射光束變粗，物鏡的孔徑角增大，可以使光線充滿物鏡的后透鏡，這時(shí)數(shù)值孔徑可以達(dá)到額定值，分辨率也隨之提高；但是由于球面像差的增加以及鏡筒內(nèi)部反射與炫光的增加，成像質(zhì)量將降低。因此孔徑光欄對(duì)成像質(zhì)量影響很大，使用時(shí)必須做適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，不能過大或過小，其合適程度應(yīng)以光束充滿物鏡后透鏡為準(zhǔn)，并根據(jù)成像的清晰度來判斷。更換物鏡后，孔徑光欄必須作適當(dāng)調(diào)節(jié)。但是不應(yīng)用它來調(diào)節(jié)視場(chǎng)的亮度。
視場(chǎng)光欄
一般顯微鏡除孔徑光欄外還有一個(gè)視場(chǎng)光欄。相對(duì)光源來說，其位置在孔徑光欄之后。調(diào)節(jié)視場(chǎng)光欄可以改變顯微鏡視場(chǎng)的大小，而并不影響物鏡的分辨率。適當(dāng)調(diào)節(jié)視場(chǎng)光欄還可以減少鏡筒內(nèi)的反射極炫光，提高成像的襯度和質(zhì)量，但是要注意，視場(chǎng)光欄縮得太小，會(huì)使觀察范圍變窄，一般應(yīng)調(diào)節(jié)到與目鏡視場(chǎng)大小相同。
本文關(guān)鍵詞:顯微鏡,金相顯微鏡,物鏡,照明方法
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