顯微鏡光源照明方式

顯微鏡光源照明方式

顯微鏡的組成中，光源是除了物鏡和目鏡這些光學(xué)部分之外非常重要的部分，顯微鏡光源最佳的照明狀態(tài)應(yīng)該是明亮、無眩光、而且視場照度是均勻的。

    顯微鏡光源常用照明方法有臨界（或納爾遜）照明、柯拉照明。

    臨界照明的特點是光源的像通過聚光鏡首先聚焦在視場光欄上，然后與視場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，否則在視場中將會看到光源的放大影像，這對于觀察顯微組織細(xì)節(jié)和顯微照相都是很不利的。

    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；它還可以使視場得到非常均勻的照明，對光源均勻性的要求也不像在臨界照明時那樣嚴(yán)格。

明場照明：

    明場照明是金相顯微鏡主要的照明方式。在明場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。

    在明場觀察時，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。

    一種是垂直照明器，同軸照明器，多用于金相顯微鏡。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，即使采用最好的平面玻璃，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。

暗場照明：

    在鑒別非金屬夾雜物等特殊用途中，往往要采用暗場照明。暗場照明與明場照明不同，其光源光線經(jīng)聚光鏡透鏡后形成一束平行光線，通過暗場環(huán)形光欄時，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。這與明場照明下觀察的結(jié)果正好相反。

在顯微鏡使用中，能不能觀察到被測物清晰，明亮的特征，除了使用精密合適的顯微鏡外，還需要使用顯微鏡光源來照明。