應用及原理

KNOWLEDGE

 一、倍率、數值孔徑與視場數

顯微鏡的綜合倍率是物鏡倍率G1與目鏡倍率G2的乘積，G＝G1×G2。G1是1~100倍，G2是5~20的範圍。
數值孔徑(Numerical Aperture)N.A.是決定物鏡的分辨率、焦深、圖像亮度的基本數據，如圖所示，當物鏡焦點對好後，物鏡前透鏡最  邊緣處的傾斜光線與顯微鏡光軸所交角成α，此即該物鏡的半孔徑角設標本數據空間的折射率為n，則N.A.＝n×sinα。
n通常在空氣中為1，在物鏡與標本間浸入水、甘油、油脂時，該標本折射率，即隨浸液不同而異。這種物鏡稱為浸液系物鏡；如是空氣時，稱為乾燥系物鏡。圖1左半部分表示浸液系，右半部分表示乾燥系的情況。
在顯微鏡上，限制視野的裝置是視野光圈。以物鏡側觀看這種視野光圈時的直徑以mm單位表示的值稱為視野數。實際視野＝視野。
實際視野＝視野數／物鏡倍率
例如，視野數為20，則10×物鏡就觀看2mm視野範圍。應用聚光鏡時，根據可變的視野光圈，再決定選用聚光鏡的N.A.值，其值是取決於可變聚光鏡孔徑光圈來確定。

二、何謂顯微鏡的解像力
1.可被視為兩獨立個體之分離兩點間的最小距離。
2. 解像力取決於所使用的光之波長，波長愈短，其解像力愈高。為了提高解析力以縮短光 源之波長為最有效之方法。
3.可見光的波長範圍由400nm到700nm。
顯微鏡其解像力之公式α＝0.61λ／NA， α為解像力，λ為波長，N為光折射率，數值孔徑(Numerical Aperture)N.A。 NA值以油鏡最佳約1.4，故光學顯微鏡解像力之極限以自然光時為0.25μ，(2500A°)以單色4,000A°之光源時為0.17μ。以光學顯微鏡無法區分小於0.2μ大小之結構。


三、暗視野
一種具有暗視野聚光鏡，從而使照明的光束不從中央部分射入，而從四周射向標本的顯微鏡。暗視野顯微鏡由於不將透明光射入直接觀察系統，無物體時，視野暗黑，不可能觀察到任何物體，當有物體時，以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體，照明光大部分被折回，由於物體(標本)所在的位置結構，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的變化。

四、相位差
1.相位差顯微鏡的結構： 
相位差顯微鏡，是應用相位差法的顯微鏡。因此，比通常的顯微鏡要增加下列附件： 
(a).裝有相位板(相位環形板)的物鏡，相位差物鏡。 
(b).附有相位環(環形縫板)的聚光鏡，相位差聚光鏡。 
(c).單色濾光鏡-(綠)。
2.功能說明如下： 
(a).相位板使直接光的相位移動90°，並且吸收減弱光的強度，在物鏡後焦平面的適當位置裝置相位板，相位板必須確保亮度，為使衍射光的影響少一些，相位板做成環形狀。 
(b).相位環(環狀光圈)是根據每種物鏡的倍率，而有大小不同，可用轉盤器更換。 
(c).單色濾光鏡係用中心波長546nm(毫微米)的綠色濾光鏡。通常是用單色濾光鏡入觀察。相位板用特定的波長，移動90°看直接光的相位。當需要特定波長時，必須選擇適當的濾光鏡，濾光鏡插入後對比度就提高。此外，相位環形縫的中心，必須調整到正確方位後方能操作，對中望遠鏡就是起這個作用部件。
3.使用時注意事項： 
使用時，最重要的注意事項為下列三點： 
(a).執行正確的操作方法。 
正確操作的最重要事項必須正確地調整好相位環的中心。 
(b).根據標本的要求，選擇合適的相位差物鏡。 
(c).用其他觀察方法作比較，對標本作出正確的判斷。
 

五、偏光顯微鏡
為光源與標本間及物鏡與目鏡間各裝有1片偏光板的顯微鏡.當偏振光通過標本材料時分為折射率不同的光,這些光線在受到另一枚偏光板干涉時,會出現各種不同顏色的干涉色;偏光顯微鏡主要是用來鑑別岩石中所含的各種不同礦物,所以也稱為礦物顯微鏡.
 

六、螢光顯微鏡
以紫外線為光源，使被照射的物體發出螢光的顯微鏡。在螢光顯微鏡上，必須在標本的照明光中，選擇出特定波長的激發光，以產生螢光，然後必須在激發光和螢光混合的光線中，單把螢光分離出來以供觀察。因此，在選擇特定波長中，濾光鏡系統，成為極其重要的角色。
螢光顯微鏡原理： 
(a).光源：光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。 
(b).激勵濾光源：透過能使標本產生螢光的特定波長的光，同時阻擋對激發螢光無用的光。 
(c).螢光標本：一般用螢光色素染色。 
(d).阻擋濾光鏡：阻擋掉沒有被標本吸收的激發光有選擇地透射螢光，在螢光中也有部分波長被選擇透過
 

七、目鏡測微尺量測倍率比照表EYEPIECES MICROMETER COMPARISON TABLE