显微镜光学系统

物镜

物镜由多片镜头组成，用于放大物体，并投影较大图像。根据焦距的不同，可安装不同放大率的镜头，如4×、10×、40×和50×。除了放大率，物镜的性能指标还包括数值孔径和工作距离。
透射镜头的光线会产生色差（渗色），其折射率根据波长的不同而变化。为了防止色差的发生，研制出了以下镜头：

- 消色差镜头

这种镜头用于使两种波长（颜色）的光线的折射率保持一致。这种镜头被广泛使用，部分原因是价格合理。

- 半复消色差镜头（萤石镜头）

这种镜头用于使三种波长（颜色）的光线的折射率保持一致。这种镜头具有观察波长约为340 nm的紫外线所需的透射比，因此适用于荧光观察。

- 复消色差镜头

与半复消色差镜头一样，这种镜头用于使三种波长（颜色）的光线的折射率保持一致。这种镜头具有较大的数值孔径和较好的分辨率，因此通常用于对详细观察有要求的科研领域。这种镜头具有较高性能，因此价格也较高。

- 平场镜头

这种镜头的场曲像差得到校正，因此镜头中心和周边均完成对焦。如果上述三种镜头的场曲像差得到校正，可分别称为平场消色差镜头、平场萤石镜头和平场复消色差镜头。在大部分情况下，在镜头侧面标有“PLAN”。

- 浸没镜头

这类镜头可通过在物镜与标本之间填充液体来增加数值孔径，从而获得较高分辨率。使用油工作的浸没镜头被称为油浸镜头，而使用水工作的浸没镜头被称为水浸镜头。油浸镜头侧面标有“HI”或“OIL”，而水浸镜头侧面标有“W”或“WATER”。

目镜

目镜是安装在观察者一侧的镜头。图像经物镜放大后，由目镜进一步放大，以利于观察。目镜由1至3片镜头组成，也可设置视场光阑，可消除不必要的反射光和像差。
根据放大率的不同（如7×和15×），可使用不同类型的目镜。除了放大率，镜头性能还可表示为视场数，即视场的范围。
与物镜相反，目镜的放大率越高，长度越短。
根据视场光阑的结构或应用的不同，可安装以下镜头：

- 惠更斯镜头

惠更斯镜头由两个平凸镜头组成。这种镜头用于低放大率观察，其特点是视场光阑位于镜筒中。

- 拉姆斯登镜头

这种镜头的特点是视场光阑不在镜筒中。

- PERIPLAN镜头

即使在视场的周边，这种镜头也可校正放大率和其他特性的色差，实现清洗观察。

- 补偿镜头

补偿镜头是补偿物镜产生的像差的目镜。

- 宽视场镜头

这种镜头可实现宽视场，主要用于观察生物体和矿物质。

- 超视场镜头

这种镜头可支持更宽的视场，主要用于立体显微镜。

聚光镜头

聚光镜头是安装在载物台下方的镜头。这种镜头能调整光量，使光线均匀照亮物体。这种镜头适用于高放大率观察。聚光镜头可分为多种类型，包括普通的“阿贝聚光器”和用于校正色差的“消色差聚光器”。

- 阿贝聚光器

阿贝聚光器是一种简易的聚光镜头，通常与显微镜搭配使用，适用于教育机构。

- 消色差聚光器

消色差聚光器是一种能够校正色差的聚光镜头。消色差齐明聚光镜是对消色差聚光器的改进，能够校正场曲。

- 万能聚光器

万能聚光器可支持多种观察方法，如暗视场、相位差、微分干涉对比和偏光观察。

关于放大率

总观察放大率表示为物镜放大率与目镜放大率的乘积。例如，如果物镜的放大率为20×，目镜的放大率为10×，则总放大率为200×。
1×指观察者在距物体250 mm处观察该物体的状态。250 mm被视为最容易被人眼观察到的距离。这个距离被称为明视距离。目镜的放大率等于明视距离除以镜头的焦距。

如何清洗镜头

清洗镜头时，主要需要以下工具：

• 吹风机（压缩空气）
• 镜头清洁纸
• 棉签
• 清洗剂（制造商推荐的清洗剂、无水酒精、乙醚和酒精的混合物、蒸馏水等）

1.用吹风机或其他装置清洗镜头

首先，用吹风机或压缩空气清除镜头表面的灰尘。
（由于压缩空气的压强较大，部分镜头不适合使用压缩空气。请根据操作手册的规定决定是否使用压缩空气。）

2.清除污垢

使用清洗剂（如制造商推荐的清洗剂、无水酒精、乙醚和酒精的混合物或蒸馏水）清除污垢。眼镜清洁剂含去雾剂，因此不建议使用。
当使用乙醚等易燃清洗剂时，应小心谨慎，防止点燃易燃物。清洗前，应关闭周围的电子设备。还应注意室内通风。
用纱布、无纺布或清洁纸等防尘材料蘸取少量清洗剂，按照从中心到外周的顺序，螺旋擦拭镜头。在擦拭尺寸较小的镜头时，将拭镜纸缠绕在棉签的顶端，轻轻擦拭镜头，注意不要用力过大。
上述清洗过程也适用于聚光镜头。
在使用完油浸物镜后，务必对其进行清洗；否则，镜头表面会变质。用清洁纸吸走剩余的油污，然后用清洁纸蘸取清洗剂，轻轻擦拭镜头。