显微镜相关的光学原理知识

显微镜发展的历史不算很长，是从十五世纪开始发展起来。首先是从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜，之后到结构复杂的复式显微镜，以及到后来相差，荧光，偏光，显微观察方式的出现，使之更广范地应用于医学，生物学，金属材料，化工等领域。
以下让我们看一下显微镜的基本光学原理：
　　一、 显微镜的基本光学原理
　（一）、折射和折射率
　 光线在均匀的各向同性介质中，两点之间以直线传播，当通过不同密度介质的透明物体时，则发生折射现像，这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时，光线在其介面改变了方向，并和法线构成折射角。
　（二）透镜的性能
　　透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件，物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同，可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。
　　当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点，这个点称“焦点”，通过交点并垂直光轴的平面，称“焦平面”。焦点有两个，在物方空间的焦点，称“物方焦点”，该处的焦平面，称“物方焦平面”；反之，在像方空间的焦点，称“像方焦点”，该处的焦平面，称“像方焦平面”。
　　 光线通过凹透镜后，成正立虚像，而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来，而虚像不能。
　（三）、影响成像的关键因素—相差
　　由于客观条件，任何光学系统都不能生成理论上理想的像，各种像差的存在影响了成像质量。这几种像差包括以下：
　　 1．色差 　　 2．球差(Spherical aberration) 　　3．慧差(Coma) 　　 4．像散（Astigmatism） 　　5．场曲（Curvature of field）
　　 所说各种像差除场曲外，都影响像的清晰度。畸变是另一种性质的像差，光束的同心性不受到破坏。因此，不影响像的清晰度，但使像与原物体比，在形状上造成失真。