2016年5月23日星期一
檢測中發現的問題
1、光學系統
(1)視場模糊或視金相顯微鏡場一樣不清晰。
顯微鏡
(2)像發閃爍,反差不好。
(放大鏡3)轉換物鏡時不到同焦。
(4)即使用高電壓,視場也難以鮮明。
2、粗、微調部分
(1)粗調控制鈕旋轉時發重。
(2)由於載物台自然下降或粗調的滑動使觀察中望遠鏡的焦點離開。
3、雙目鏡筒:雙目鏡天文望遠鏡筒的視場不一致。
顯微鏡光的反射
根據反射的基本定律,以反射表面法線為基准的望遠鏡入射角和反射角是相等的,入射光線、反射光線和反射表面法線處於同一平面上。
在精拋光平面上可獲得單向反射(表面不平整度小於光波長),顯微鏡而放大鏡在粗糙表面上則呈漫反射。反射光的強度和波長取決於表面的本性和反射介質的光學性質。通常具有不定域電子的導電體或半導體材料是不透明的,並且呈現很好的反射率。而以離子或共價鍵特征為主的材料是透明的,但有時是有色的。這是由於流動的電子會吸收任何波長的光,而鍵合電子只與個別波長的光相互作用。
物質對投射在它的表面或磨光面上光線的反射能力稱為反射力。表示反射力大小的數值稱為反射率:
式中:R為反射率,Ir為反射光的強度,Ii為入射光的強度。
如果物質表面對白光中七種色光等量反射,則物質沒有反射色,只是根據反射率的大小而呈現為白色或程度不等的灰色;反射率大的物質呈白色,反射率小的物質呈灰色。如果物質對七種色光選擇反射,使某些色光反射多一些,則物質會呈現反射色。所以反射色專指物質表面選擇反射色光而產生的顏色,又稱表色,是由於物質表面選擇反射作用的結果,即物質對不同波長的色光的反射力不同而形成的。許多金屬材料有很顯著的特征反射色,如黃鐵礦為黃色反射色,赤鐵礦為無色或者藍灰色反射色。因此天文望遠鏡,反射色是鑒定不透明物質的重要特征。
有些晶體材料在不同方向上具有不同的折射率,在材料表面的反射力也不相同,而呈現雙反射現像。用一束偏振光以不同方位照射這些晶體材料,會產生明顯的反射多色性。
一束白金相顯微鏡光射到礦物表面後,除了一部分光線被反射外,另一部分光線被折射透入礦物內部,若遇到礦物內部的解理、裂隙、空洞及包裹體等不同介質的分界面時,光線會被反射出來,這叫做礦物的內反射作用(圖2。5)。由於內反射作用所產生的顏色稱內反射色,又稱之為礦物的體色。
晶體光學基礎之光的物理性質
光是鍵合電子在原子核外電子能級之間激發躍遷產生的自發能放大鏡量變化,導致發射或吸收輻射能的一種形態。在麥克斯韋電磁理論中,認為光是疊加的振蕩電磁場,承載著能量以連續波的形式通過空間。而按照量子理論,光能量是由一束具有極小能量的微粒即"光子"不連續地輸送著,表明光具有微粒與波動的雙重性,即波粒二像性。由於光學顯微分析所觀察到的光與物質的相互作用效應,在特性上像波,故利用光的波動學說解決晶體光學問題。
電磁波在空間的傳播過程中,電磁場振動垂直其傳播方向,因此光是橫波,即光波振動與傳播方向垂直。電磁顯微鏡波的範圍極為廣泛,包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線等。它們的本質完全相同,只是波長(或頻率)不同而特性也不同。按照它們的波長望遠鏡大小依次排列便構成一個電磁波譜
從電磁波譜中可以看出,可見光只是整個電磁波譜中波長範圍很窄的一段,其波長約為3900到7700埃。這一小波段電磁波能引起視覺、故稱為可見光波。不同波長的可見光波作用在人的視網膜上產生的視覺不一樣,因而產生各種不同的色彩。當波長由大變小時.相應的顏色由紅經橙、黃、綠、藍、靛連續過渡到紫。各種顏色的大致波長範圍通常所見的"白光"實質上就是各種顏色的光按一定比例混合成的混合光。
根據光波的振動特點,光又可以分成自然光和偏光兩種。
所謂自然光就是從普通光源發出的光波,如太陽光、燈光等。光是由光源中的大量分子或原子輻射的電磁波的混合波,光源中的每一個分子或原子在某一瞬間的運動狀態各不相同,因此發出的光波振動方向也各不相同。因此自然光的振動具有兩方面的性質:一方面它和光波的傳播方向垂直,另一方面它又迅速地變換著自己的振動方向,也就是說自然光在垂直於光的傳播方向的平面內的任意方向振動。由於發光單元的數量極大,因此自然光各個方向上振動的幾率相同,在各個方向上振幅也相等。
偏天文望遠鏡振光是自然光經過某些物質的反射、折射、吸收或其它方法,使它只保留某一固定金相顯微鏡方向的光振動,
偏振光的光振動方向與傳播方向組成的平面稱為振動面。由此也將偏振光稱為平面偏光,簡稱偏光。
2016年5月11日星期三
光學成像系統
熒光顯微光學系統需要優先考慮的是:
(1)金相顯微鏡光學系統組成的材料應選用在激發光波內無熒光材料,不但指光學系統玻璃,也包括膠合制造中的膠合劑、切片、蓋玻片和浸液以及密封劑。若有自發熒光,不但會增加背景光,有時還會混淆觀察熒光圖像。
(2)光學系統的參數選擇中,應將獲得最大光能作為第一考慮因素。照明系統中一般采用柯勒照明並顯微鏡使燈絲或弧光像充滿入瞳,以期望獲得高效率的均勻照明。物鏡一般選擇數值孔徑大的物鏡。
(3)雙目放大鏡鏡筒作為熒光用時應在可見光譜段有較高的透過率,采用鍍膜技術可大大地減少光能的損失,它可比一般雙望遠鏡目鏡筒透射率提高一倍,這對弱熒光物質觀察是必須的。
(4)目鏡放大率不宜選大,因為像面照度與目鏡放大率平方成反比。若其它條件相同當用6。3X目鏡時,照度定為100%,換上12。5X時,照度約為25%,因此常用10X平場消色差目鏡即可。
(5)系統各組成部件的光譜特性也是至關重要的,特別是紫外光要通過的部件,如照明系統、聚光鏡以及物鏡,天文望遠鏡要關注紫光區的透射系數。聚光鏡要選用透紫外線的材料;照明系統中反光鏡表面鍍鋁比鍍銀好,因為鋁在UV和V區反射率在90%以上,而銀僅達70%。加拿大膠吸收紫外線,在紫外區通過處不宜用作膠合劑。
熒光顯微鏡的基本組成
熒光顯微鏡是熒光顯微檢測的專用工具,它天文望遠鏡是光學顯微鏡的一種。它除了具有光學顯微鏡顯微鏡的基本結構和光學放大作用外,基於熒光的特性,還具備以下獨特的功能要求:
(1)提供足夠能量的能激發出熒放大鏡光的光源。
(2)有著適應不同物質所需的激發光譜——組濾色片。從光源中選擇合適的激發光譜,使析出的光譜與該物質的吸收光譜重合,以期望獲得最大的熒光。
(3)為獲得較弱的熒光圖像,還要建立一套截止濾色片,它使所需觀察的熒光進入系望遠鏡統成像,而將其余的光波,包括發射光阻擋在外,用來提高圖像的襯度。
(4)放大的光學系統應適應熒光的特性,最終獲得既能觀察又能攝影的高亮度、高分辨率的良好襯度的熒光圖像。
(5)儀器的安全性。應用汞燈要防止紫外線的泄漏和汞燈的爆炸,保證金相顯微鏡電器安全。
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