教学专用生物显微镜的基本结构（图文详细解说）

教学专用生物显微镜的基本结构

显微镜的基本结构可分为光学系统、光源照明系统和机械装置三部分。下面分别对它们予以介绍。

一、生物显微镜的光学系统

        显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、聚光镜和光源系统四个主要部件。其次还包括滤光片、载玻片和盖玻片。)

（一）物镜. 
        物镜一般都是在物镜转换器上旋着。它是显微镜的*主要部件。显微镜的放大及分辨作用主要由它来担当。其优劣直接决定了显微镜的主要光学性能。
（二）目镜 

目镜通常插在镜筒上。根据需要可以方便地拔插更换。其作用是把物镜放大后的像作进一步的放大，使人眼能够清楚地观察标本。它有单目和双目两种工作方式。廉价显微镜多采用单目形式，使用时，只能用一只眼睛观察。双目显微镜配有两个相同的目镜，可供两只眼睛同时观察。一般的目镜是由上下两块或两组透镜组成。下面的一块大透镜叫场镜，上面的一块小透镜叫接目镜。两块透镜之间有一个环状光栏，用它来限制视场的大小，只留下成像质量较好的像供观察，通常把它叫做视场光栏。光栏上一般粘有一个细丝，用来指示特定的观察目标。当此细丝掉下后，可粘一小段头发或细铜丝代替。但要注意，其尖端要落在光栏平面内。否则，观察时，指示不清晰。

（三）聚光镜

聚光镜又叫集光器，一般安装在镜台下面。它由手旋螺丝固定，安装方便。通常，它由聚光镜和可变光栏两个部件组成。有的聚光镜的下方还安装有一个放置滤光片的圆环形架子。聚光镜的作用一是将光源来的光线会聚到标本上，以便观察。二是使照明光线获得一个与物镜数值孔径相适应的孔径角，以保证物镜充分地被利用。可变光栏又叫光圈或虹彩光栏，装在聚光镜的下方，由十几块金属薄片组成。中央通光孔为圆形，移动可变光栏的把手，可以任意调节通光孔的大小。改变聚光镜的孔径角，以配合物镜的数值孔径。 
（三）其它

1、滤光片 有些显微镜配有不同波长的滤光片供选用。显微镜所用的滤光片通常为几个毫米厚的有色玻璃片。滤光片可以滤出与其本身颜色相同颜色的光。使用不同的滤光片，可以有选择地使用不同颜色的照明光线，使观察效果更佳。滤光片常被放置在聚光镜*下方的圆环内，也有的放置在底座上。.

2、载玻片和盖玻片 顾名思义，载玻片是用来承载样本的，盖玻片是用来复盖样本的。即，通常观察标本时，标本被夹在两块玻璃片之间，下面的一块叫载玻片，上面的叫盖玻片。二者一般是用长方形的透明玻璃片制成，只是薄厚有所区别。标准盖玻片的厚度为0.17mm；载玻片的厚度则为1.1mm。即厚的一块为载玻片，薄的一块为盖玻片。二者的长、宽相同，通常为45mm×26mm。

二、光源照明系统

         光源照明系统用来供给照亮标本用的光线。显微镜所用的光源有自然光和电光源两种。对采用自然光的显微镜，其光源系统只有一个反射镜。反射镜又叫反光镜。它安装在聚光器下面的镜臂上。反射镜有两个反射面：一面为平面，另一面为凹面。可在水平和垂直两个方向上任意转动。它的作用主要是改变室内光线的方向（凹面镜也有一定的聚光作用），使光线射向聚光镜. 

三、机械装置

        显微镜的机械装置是为光学系统服务的。只有精密、灵活、准确的机械装置与良好的光学系统密切配合，才能使显微镜发挥出良好性能。

        图10-2-4为一种普通双目显微镜和一种双目显微镜的结构。从图中可知，一般显微镜的机械装置由下列部件组成：

  
（一）镜座与镜臂

1、镜座  镜座又叫底座，是整个显微镜的基座。用以支撑整个镜体。镜座下面通常装有四个支撑橡胶脚，以使仪器稳定放在工作台上。?
 

简易显微镜的镜座多呈马蹄形，用铸铁制造。

电光源显微镜的镜座多为方形，其内部装有电光源系统。即照明灯、聚光镜、反光镜及光源灯电路等均装在其镜座内。底座侧面装有电源开关和光源亮度调节钮，可根据不同的需要选择合适的亮度。底座后面通常装有电源插座及保险（丝）管。也有的将保险管装在底部的。2、镜臂　呈弓形，立于镜座的上端。对直筒显微镜来说，用它来支撑整个光学系统的大部分机械零件。其下有一个倾斜关节，用以倾斜镜筒。对斜筒显微镜来说，镜臂是固定的，主要用它来支撑镜筒、载物台等其他光学元件。 
（二）镜筒

         镜筒又叫目镜头，是金属制的圆筒。其上端可插目镜。单目显微镜镜筒的下端连接物镜，双目及三目显微镜的下端为连接头，被手旋螺钉固定在镜臂上。需要时，旋动手旋螺钉，可以方便地将镜筒从镜臂上取下来。 
1、单目镜筒  单目镜筒又有直筒和斜筒之分。双目和三目镜筒则都是斜筒式的。直筒显微镜因使用不太方便，目前使用量较少。单目斜筒是在镜筒内安装一个反射棱镜，标本通过物镜到达镜筒的光线被棱镜以45度角反射进入目镜。斜筒式可作360度旋转，使用起来更加方便。

2、双目镜筒  双目镜筒由左右两个镜筒组成。镜筒的下部装有一套复杂的反射棱镜机构。如图10-2-5所示。

来自物镜的光线经半五角棱镜两次反射后，折转45度进入分光棱镜。分光棱镜由两块直角棱镜胶合而成。胶合面上镀有分光膜。当光到达分光膜时，有一半反射，进入下棱镜，另一半光透过分光膜，进入上棱镜。光线被上下两个棱镜（即直角棱镜及空间棱镜）反射后进入两个目镜中成像。

这里为了便于说明，将两个目镜画成上下形式。实际使用的光路是将半五角镜以后的所有部件转动90度，将两目镜变成左右形式。

为了适应不同人的观察，复合棱镜两侧的反射棱镜的间距通常都设计为可调的。目的是为了适应瞳距不同的人使用。调节范围通常在55mm～75mm之间。双目镜筒一般设计成可伸缩调节方式。这是为了适应视力不同的人使用。调节范围通常在500度近视和远视之间。

3、三目镜筒  三目镜筒是为摄影显微配置的。它是在双目镜筒的上方又增加一个镜筒。在此镜筒上可加配照相机。这样既可以观察，又可以摄影。它有两种方式：一种是安装有一个可推拉的棱镜。推入时供平时观察用，拉出时光线全部进入摄影镜筒供照相用。还有一种是既可观察又可同时摄影的三目镜筒。它的光线20％～30％供观察用，70％～80％供摄影用。在摄影时，可用摄影目镜进行调焦，当看到清晰的物像时，再摄影，便可摄出清晰的照片。

  
（三）物镜转换器

        物镜转换器装于镜筒下端，用来安装和转换物镜。按安装物镜的孔数不同，可分为两孔式、三孔式、四孔式等几种。以三、四孔具多。按定位方式的不同，物镜转换器可分为外定位式和内定位式两种。但无论哪种方式，其基本结构都是由上下两块凸面朝下的圆盘组成。上面一块固定在镜筒的下端，称为固定盘。下面一块可以绕其中心的大头螺钉旋转，称为转动盘。物镜就分别安装在转动盘的几个对称的螺丝口上。外定位式的转换器，其定位弹簧安装在外面；内定位式的转换器，其定位弹簧片安装在固定盘里面。当转动盘旋转至某一位置时，定位弹簧片上的凸棱落入定位槽中，发出咔嗒一声响，便有一个物镜进入光路。继续旋转转动盘，可将各个物镜依次调在显微镜的光轴位置上。

        对物镜转换器的精度有两点要求：同轴和齐焦。所谓同轴，是指每个物镜被定位即调入光路后，物镜和目镜的光轴应在一条直线上。所谓齐焦，是指用低倍物镜调焦后，从低倍转换到高倍物镜，无须使用粗调，即可初见物像（但允许细调）。齐焦又称为“等高转换”。

（四）载物台与移动器　　
        载物台用于承放标本。它与显微镜的光轴垂直。为了便于操作，载物台上可设一个移动器，叫做带移动器的载物台。当标本被夹入移动器后，使用移动器的横向和纵向调节旋钮或手轮，便可以上下左右移动标本，十分方便。这种载物台与移动器是靠移动器上的一只滚花螺丝连接的。安装移动器时，只要把移动器上两个固定销插入台面的螺丝孔内，再拧紧滚花螺丝即行。图10-2-6所示为一种移动器的结构。

6. 8.固定销  7.滚花螺丝  9.纵向调节旋钮10.齿条-~Af| "27  
        可升降式载物台的结构比较复杂。这样的载物台通常由上下两层构成。在上层的表面，还安装有一个标本夹，用以夹持样本。在载物台的下方，还安装有一个纵、横向调节手轮。见图10-2-4。下层固定在镜臂上，受粗调及细调控制。调节粗调及细调，载物台可上下移动。两层之间靠燕尾槽（在下面粗调部分有详细解释）连在一起。在纵向手轮调节下，载物台的上层可以前后移动一定距离。在上层的后部，设有横向移动装置，它受横向手轮调节。调节横向手轮，可使载物台上的样本左右移动。样本移动范围通常为75mm×50mm。

（五）粗动调焦机构

        粗动调焦机构简称粗调，是用来快速调焦的装置。它受粗调手轮控制。旋转粗调手轮，可以使物、目镜与载物台相对明显地移动。极限升降距离通常为30mm左右。

        粗调有三种方式：一种是镜筒升降式，一种是镜臂升降式，第三种是载物台升降式。无论哪种方式，粗调的基本结构都是由齿轮来带动齿条运动。齿轮固定在粗动手轮的转轴上，齿条固定在镜筒、镜臂上。齿轮和齿条咬合在一起。转动手轮时，齿轮通过齿条带动镜筒（或镜臂或载物台）作相应的上升或下降。其上下运动的方向，由燕尾导轨作精确控制。燕尾导轨是精密加工的部件，由燕尾条和燕尾槽组成。燕尾条在燕尾槽内滑动或燕尾槽在燕尾条上滑动。它们之间的配合紧密、平稳、没有松动，可保证光学系统作平稳而准确的直线运动。

        对一般载物台升降式的粗调来说，其松紧是可调节的。在右方粗动手轮内侧有一个压直纹的手轮，将它顺时针方向旋转，粗动变紧；逆时针方向旋转，粗动变松。

（六）微动调焦机构

         微动调焦机构简称微调，是对显微镜作精细调焦用的装置。它的总调节距离一般为1.8mm～3mm，由微动手轮控制。旋转微动手轮时，通过多级齿轮变速传动机构，能使载物台作精细的缓慢升降移动，其光学系统也随之非常慢地移动。通常上升或下降2mm的距离，需要转动十几圈。

        微调装置常见的有杠杆式、齿轮式和偏心轮式等多种结构。其具体结构比较复杂，这里不作详述。