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应用光学与光学设计基础
1.5.2.1 11.1 概述

11.1 概述

显微镜是一种应用广泛的精密光学仪器,显微镜的发明和应用大大提高了人的视觉功能,为人们观察研究与认识微观世界、分辨物体细节提供了有力工具。经过近四百多年的发展演变,显微镜与显微技术获得了日益广泛的应用。如今,适用于不同学科领域与研究对象的、各种原理与结构形式的显微镜,已构成了一个规格完备、性能优良的完整体系。

对工作于可见光波长范围的光学显微镜,按用途区分,最大量使用的有三种类型:生物显微镜(主要应用于生物学、医学、农学等方面)、金相显微镜(主要应用于冶金和机械制造工业,观察研究金相组织结构)和工具显微镜(主要应用于研究精密机械制造工业等方面,进行精密计量)。在上述显微镜中,根据所观察标本性质的不同(如透明或不透明),可选取不同的照明方式与成像光路:如生物显微镜对透明标本的观察是采用透射式照明;而金相显微镜对不透明标本的研究则采用反射式照明;此外,还可根据被检验标本的细节与背景的亮暗对比情况,分别选择明视场照明或暗视场照明的方式。为了改善观察条件,获得好的观察效果,除了单目观察显微镜外,还发展了双目体视显微镜。近半个多世纪以来,显微技术更取得了重大进步,出现了基于光的干涉、衍射、偏振原理的干涉显微镜、相衬显微镜与偏光显微镜。

近代的显微技术普遍要求扩大功能。对应用于实验研究的较高级的显微镜,除目视观察外,还增加附件的组合式结构来实现多功能,如进行显微摄影、显微投影以及电视显示等。随着新原理、新结构、新辐射源、新接收器以及光电转换技术的发展,现代显微镜已成为光、机、电、微机相结合的现代化精密光学仪器。

本章将主要介绍光学显微镜的基本理论、结构原理、光学系统的性能要求与基本组成。