浅谈聚光镜

浅谈聚光镜 在中国材料显微镜网上找到一篇介绍聚光镜的文章，整理的很全面，学以致用的同时，可以给学生讲课用，与大家一起分享，共同进步。  在透明材料过程中，往往在配置要求上需要配置聚光镜。聚光镜又名聚光器，装在载物台下方。小型的显微镜往往无聚光镜，在使用数值孔径0.40（约20x）以上的物镜时，则必须具有聚光镜。聚光镜不仅可弥补光亮的不足和适当改变从光源射来的光线性质，而且将光线聚焦于被检物体上，以得到最强的照明光线。       在研究用的显微镜中，聚光镜不是可有可无的，而是必须的。19世纪上半叶由于使用了聚光镜，才使得分辨率和像的质量达到了满意的效果。聚光镜无论是在镜检或显微镜照相中，它与物镜的相互确当匹配，是发挥显微镜性能的重要因素。      聚光镜的高低可以调节，使焦点落在被检物体上，以得到最大亮度。一般聚光镜的焦点在其上方1.25mm处，上升限度为镜台平面下方0.1mm。因此，载玻片的厚度应在0.8～1.2mm（标准厚度为1mm）之间，否则会影响镜检的效果。       聚光镜是由透镜组和孔径光阑组成，孔径光阑位于透镜组的焦点平面之外，在视场内看不到它的轮廓像，它形成了显微镜的入射瞳。由于孔径光阑是可变的，他的开大于缩小，时光数的直径也随之增大和减少，从而改变光锥孔经的大小。因此，称为“孔径光阑”。（aperture diaphragm）     聚光镜的结构形式有多种，同时根据物镜数值孔径的大小，相应的对聚光镜的要求也各异。现将聚光镜的类型分述于下: 一、阿贝聚光镜（Abbe condenser）       这是由德国光学大师恩斯特•阿贝（Ernst Abbe）在19世纪30年代而设计的。阿贝聚光镜由两片透镜组成，有着很好的聚光能力，但是在物镜数值孔径高于0.60时，则色差、球差就显示出来。因此，多用于普通显微镜上，直至目前仍被广泛的使用。这种聚光镜的NA值一般为1.2～1.25。 二、消色差等光程聚光镜（Achromatic aplanatic condenser）       这种聚光镜又名“消色差消球差聚光镜”和“齐明聚光镜。”它由一系列透镜组成（5～7片），它对色差、球差和慧差校正程度很高，能得到理想的图像，是明场镜检中质量最高的一种聚光镜，其NA值达1.4.因此，在高级研究用的显微镜常配有此种聚光镜，已达到优质的镜检和显微照相的效果。当然他对像差的校正程度并不大于消色差物镜，因而应与较高级的物镜（复消色差物镜和半复消色差物镜）配合使用，才能更好的发挥其性能。但是，它不适用于4x以下的低倍物镜，否则照明光源不能充满整个视场。 三、摇出式聚光镜（Swing-out condenser）       在使用低倍物镜时（如4x），由于视场大，光源所形成的光锥不能充满整个市场，造成视场周缘部分黑暗，只中央部分被照明，这是因为照明区域的大小是由聚光镜的焦点而决定的。要使视场充满照明，就需将聚光镜的上透镜从光路中摇出（老师的聚光镜可将上透镜卸下来达到上述的要求；有时可下降聚光镜，但这是一种消极的方法）。摇出式聚光镜数值孔径可从0.16～0.90。 四、极低倍聚光镜（Ultra lowpower condenser）       这是一种专门与极低倍物镜（如2x、1x）配合使用的聚光镜，其数值孔径最大值为0.16。这种聚光镜一般没有孔径光阑，新式的则具有，这样可调节数值孔径的大小，从0.02～0.16之间。 五、其他聚光镜       聚光镜除上述作明场使用的类型外，还有作特殊用途的聚光镜。如暗场聚光镜（Darkingfield condenser）、相衬聚光镜（Phase contrast condenser）、偏光显微镜（Polarization condenser）、微分干涉相衬聚光镜（Differential interference contrast condenser）及长工作距离聚光镜（Long working distance condenser）等，聚光镜的外壳上均有表示该聚光镜的类型字样及数值孔径的最大值，以资识别。