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部分之外非常重要的部分，顯微鏡光源最佳的照明狀態應該是明亮、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節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90°角進入物鏡，垂直地射向樣品表面。由樣品反射回來的光線再經過物鏡到目鏡。

    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過腐蝕，試樣表面高低不平，則反射光將發生漫射，很少進入物鏡成像，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棱鏡全反射后經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過透鏡的另一半進入目鏡，也就是說物鏡實際使用的孔徑角減小了一半，即數值孔徑減小，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，其光源光線經聚光鏡透鏡后形成一束平行光線，通過暗場環形光欄時，平行光線的中心部分被擋住，形成一束管狀光束；然后經過平面玻璃反射，再經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入物鏡而形成明亮的像。這與明場照明下觀察的結果正好相反。

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。