顯微鏡的幾何成像原理

顯微鏡之所以能將被檢物體進(jìn)行放大，是通過(guò)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。前已述及，單透鏡成象具有象差，嚴(yán)重地影響著成象質(zhì)量。因此，顯微鏡的主要光學(xué)部件都由透鏡組合而成。從透鏡的性能可知，只有凸透鏡才能起到放大的作用，而凹透鏡則不行。顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成，但各相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。為便于了解顯微鏡的放大原理，簡(jiǎn)略說(shuō)明一下凸透鏡的5種成象規(guī)律：

（l）當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以外時(shí)，則在象方二倍焦距以?xún)?nèi)、焦點(diǎn)以外形成縮小的倒立實(shí)象；
（2）當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距上時(shí)，則在象方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實(shí)象；
（3）當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以?xún)?nèi)，焦點(diǎn)以外時(shí)，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實(shí)象；
（4）當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)上時(shí)，則象方?jīng)]有象的形成；
（5）當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)以?xún)?nèi)時(shí)，則象方也無(wú)象的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成放大的直立虛象。
   
顯微鏡的成象原理就是利用上述（3）和（5）的規(guī)律把物體放大的。當(dāng)物體外在物鏡前F～2F（ F為物方焦距）之間，則在物鏡象方的二倍焦距以外形成放大的倒立實(shí)象。在顯微鏡的設(shè)計(jì)上，將此象落在目鏡的一倍焦距F1之內(nèi)，使物鏡所放大的第一次象（中間象），又被目鏡再一次放大，最終在目鏡的物方（中間象的同側(cè)）、人眼的明視距離（ 250 mm）處形成放大的直立（相對(duì)中間象而言）虛象。因此，當(dāng)我們?cè)阽R檢時(shí)，通過(guò)目鏡（不另加轉(zhuǎn)換梭鏡）看到的象與原物體的象，方向是相反的．