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相差显微镜的结构和装置


【概要描述】相差显微镜的基本结构与普通光学显微镜相同,不同的是它有四种特殊结构:环形光阑、相位板、调轴望远镜和绿色滤光片。由于所使用的照明光的不同波长,绿色滤光器经常引起相位变化。为了获得良好的相差效果,相差显微镜需要使用波长范围较窄的单色光。通常,绿色滤光片用于调节光源的波长。

  相差显微镜的基本结构与普通光学显微镜相同,不同的是它有四种特殊结构:环形光阑、相位板、调轴望远镜和绿色滤光片。  


  1.环形隔膜有环形开口的隔膜。位于聚光镜的前焦面上,光阑的直径与物镜的放大倍数相匹配,有一个明视场光阑,它与聚光镜一起构成转盘聚光镜。使用时,只需将相应的光阑转向光路即可。


  2.相位板位于物镜内的后焦平面上。板上有两个区域,直射光通过的部分称为“共轭面”,衍射光通过的部分称为“补偿面”。带有相位板的物镜称为相差显微镜,在物镜外壳上往往标有“Ph”字样。


  相位板上有两种不同的金属膜:吸收膜和相位膜。吸收膜通常是铬、银等金属在真空中蒸发形成的薄膜,可以吸收60%-93%的通过光。相位膜由氟化镁在真空中蒸发而成,可使通过的光相位延迟1/4波长。

       相差显微镜

  根据需要,两种薄膜有不同的镀膜方法,从而制造不同类型的相差显微镜。如果吸收膜和相位膜都镀在相对的共轭面上,通过共轭面的直射光不仅振幅减弱,而且相位延迟1/4.衍射光通过物体时相位延迟1/4.从而使直射光和衍射光保持同相。根据相长干涉原理,合成光等于直射光和衍射光的振幅之和。因为背景只被直射光照射,所以通过被检物体的合成光比背景亮。这种效应叫负相位差,显微镜检查效果是暗的。


  调轴望远镜是相差显微镜的一个重要的结构。环形光阑的图像需要与相位板的共轭面完全一致,才能实现对直射光和衍射光的特殊处理。否则,应该被吸收的直射光会被排出,而不应该被吸收的衍射光反而被吸收,一些应该被延迟的相位无法被延迟,从而无法达到相衬显微术的效果。由于环形光阑是通过转盘聚光镜与物镜匹配的,所以环形光阑往往与相位板不同轴。为此,相差显微镜配备了一个轴关闭调节望远镜(在镜壳上标有“CT”符号)用于轴关闭调节。使用时,拨一个目镜,插入合轴调节望远镜,旋转合轴调节望远镜的焦距,就可以清楚地看到两个圆环,一亮一暗。然后,转动聚光镜上环形光阑的两个调节按钮,使明亮的环形光阑环与暗相位板上共轭面的暗环完全重叠。如果亮晕太小或太大,可以调节聚光镜的升降旋钮,使两个环完全重合。


  由于所使用的照明光的不同波长,绿色滤光器经常引起相位变化。为了获得良好的相差效果,相差显微镜需要使用波长范围较窄的单色光。通常,绿色滤光片用于调节光源的波长。


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