微分干涉显微镜对表面光洁度的测定: 电解抛光,化学抛光时,表面质量可用微分干涉金相显微镜加以鉴定。根据干涉条纹的形状可知表面光洁度的好坏,如条纹弯曲不大说明抛光或表面较平整。 微分干涉显微镜对金属塑性变形的研究: 用微分干涉显微镜可以精确地测定滑移带高度及多晶体试样内各处的变形程度等。 微分干涉显微镜对金相试样因共格相变发生浮凸的研究: 在金属里面的马氏体,贝氏体及魏氏体组织,用微分干涉金相显微镜能有效地鉴定表面浮的形状。用它进行观察可以使表面的肉眼无法观察到的浮凸体明显地程现出来。 微分干涉显微镜对LCD行业的检察应用: 在目前市场上供不应求的LCD行业来说,这是最适合不过的了,LCD属于一种精密型的产品,生产过程中许多部件都要用到显微镜。微分干涉金相显微镜主要用于在导电粒子方面的观察,这种粒子小到四五微米,肉眼根本玩法看见。用该类显微镜则方便许多。
干涉显微镜是将光波的干涉技术与显微镜结合起来,利用光的干涉可以精确测量试样表面上高度的微小差别.干涉显微镜主要应用在:1)表面光洁度的测定.精密加工过的试样表面粗糙度常用干涉显微镜进行测量.电解抛光、化学抛光过的试样表面质量也可以用干涉显微镜进行鉴定。2)相变浮凸的研究。材料中的马氏体、贝氏体转变的浮凸现象产生了微小高度差,在相衬显微镜下可以得到很好的衬度差别,易于观察,但不能测量浮凸的高度。利用干涉显微镜,可以根据干涉条纹测得浮凸的高度。3)用干涉显微镜可以研究材料塑性变形的程度。金属在应力作用下超过弹性极限要发生塑性变形。塑性变形过程中晶体要沿一定晶面发生滑移,利用干涉显微镜可以测量滑移台阶高度。干涉显微镜现主要用于高等教学实验中!
[em0808] 请教:白光干涉显微镜(3D轮廓仪)的Z轴分辨率有这么高吗?0.01nm!是如何达到的?如下是英国TAYLOR HOBSON的一款产品简介,不知什么原因图片没有贴上.Talysurf CCI 3000AFor applications requiring the ultimate in high precision 3D profile analysis, Talysurf 3000A brings an unparalleled level of performance with specifications never seen before.△ 0.01 nm resolution △0.003 nm Rq repeatability△ 100μm vertical range △ 0.3 – 100% reflectivity△ 1,048,576 data points △300mm capacityTalysurf CCI 3000A delivers high accuracy, repeatability and stability by using an advanced type of interferometer and a patented correlation algorithm. This method provides both high resolution and excellent sensitivity to returning light. Measurement set-up is easy: place the component on the stage, set the focus height and push the start button. Cycle time is 10 – 20 seconds. Motorised stages are available to increase throughput and virtually eliminate operator errors.
我做的毕业设计课题是 干涉显微镜的改造设计, 高手帮帮忙找些这方面的相关资料提供点给我
白光干涉仪目前在3D检测领域是精度最高的测量仪器之一,在同等系统放大倍率下检测精度和重复精度都高于共聚焦显微镜和聚焦成像显微镜,在一些纳米级和亚纳米级的超精密加工领域,除了[url=http://www.chotest.com/detail.aspx?cid=686][b][color=#333333]白光干涉仪[/color][/b][/url],其它的仪器无法达到其测量精度要求。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2018/3/201803076710554.jpg[/img][/align][align=center]中图仪器SuperView W1白光干涉仪[/align]白光干涉仪测量原理: 白光干涉仪是利用光学干涉原理研制开发的超精密表面轮廓测量仪器。照明光束经半反半透分光镜分威两束光,分别投射到样品表面和参考镜表面。从两个表面反射的两束光再次通过分光镜后合成一束光,并由成像系统在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉,在CCD相机感光面会观察到明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差,根据白光干涉条纹明暗度以及干涉条纹出现的位置解析出被测样品的相对高度。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/5/201905302500097.jpg[/img][/align]白光干涉仪的测量应用: 以测量单刻线台阶为倒,在检查仪器的各线路接头都准确插到对应插孔后,开启仪器电源开关,启动计算机,将单刻线台阶工件放置在载物台中间位置,先手动调整载物台大概位置,对准白光干涉仪目镜的下方。 在计算机上打开白光干涉仪测量软件,在软件界面上设置好目镜下行的最低点,再微调镜头与被测单刻线台阶表面的距离,调整到计算机屏幕上可以看到两到三条干涉条纹为佳,此时设置好要扫描的距离。按开始按钮,白光干涉仪可自动进行扫描测量,测量完成后,转件自动生成3D图像,测量人员可以对3D图像进行数据分析,获得被测器件表面线、面粗糙度和轮廓的2D、3D参数。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/5/201905303281565.png[/img][/align] 白光干涉仪具有测量精度高、操作便捷、功能全面、测量参数涵盖面广的优点,测量单个精密器件的过程用时2分钟以内,确保了高款率检测。白光干涉仪独有的特殊光源模式,可以广泛适用于从光滑到粗糙等各种精密器件表面的测量。
微分干涉差显微镜 - 简介 1952年,Nomarski在相差显微镜原理的基础上发明了微分干涉差显微镜(differential interference contrast microscope)。DIC显微镜又称Nomarski相差显微镜(Nomarki contrast microscope),其优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微镜相比,其标本可略厚一点,折射率差别更大,故影像的立体感更强。 DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜,技术设计要复杂得多。DIC利用的是偏振光,有四个特殊的光学组件:偏振器(polarizer)、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器(analyzer)。偏振器直接装在聚光系统的前面,使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了石英Wollaston棱镜,即DIC棱镜,此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光(x和y),二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致,在穿过标本相邻的区域后,由于标本的厚度和折射率不同,引起了两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个Wollaston棱镜,即DIC滑行器,它把两束光波合并成一束。这时两束光的偏振面(x和y)仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置,即检偏器。在光束形成目镜DIC影像之前,检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光,从而使二者发生干涉。x和y波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0时,没有光穿过检偏器;光程差值等于波长一半时,穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上,标本结构呈现出亮暗差。为了使影像的反差达到最佳状态,可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差,光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象,通常是一侧亮,而另一侧暗,这便造成了标本的人为三维立体感,类似大理石上的浮雕。
我做的毕业设计如题。 实验室的显微镜是通过目测的, 改造的目的是需要使 显微镜数显化。通过CCD摄像光学系统接收视频图像。 有没有高手提供一下这方面的资料。
DMM-5000微分干涉金相显微镜采用优质的无限远光学系统,同时配备明暗场通用的长工作距离平场平场消色差物镜,多光路的系统设计,可同时支持双目镜筒观察和数码摄像装置观察。DMM-5000倒置金相显微镜可广泛应用于研究金属的显微组织,能在明场、暗场、偏光、微分干涉下进行观察和摄影,配备专用软件,更可同步进行测量分析。可供研究单位、冶金、机械制造工厂以及高等工业院校进行金属学与热处理、金属物理学、炼钢与铸造过程等金相试验研究之用。DMM-5000高级正置金相显微镜,选用优质的光学元件,配有超大视场目镜、落射照明器、平场无限远长工作距离明暗场物镜,可选用微分干涉(DIC)观测、获得高清晰的图像,使图像衬度更好。是针对半导体晶圆检测、太阳能硅片制造业、电子信息产业、治金工业开发的,作为高级工业金相显微镜使用。可进行明暗场观察、落射偏光、DIC观察,广泛用于工厂、研究机构、高等院校对太阳能电池硅片、半导体晶圆检测、电路基板、FPD、精密模具的检测分析。 DMM-5000C电脑型微分干涉金相显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、尖端的计算机成像技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。既可人工观察金相图像,又可以在计算机显示器上很方便地适时观察金相图像,并可随时捕捉记录金相图片,从而对金相图谱进行分析,评级等,还可以保存或打印出高像素金相照片。
金相显微镜中,聚光镜装在载物台的下方。小型的显微镜往往无聚光镜,在使用数值孔径0.40以上的物镜时,则必须具有聚光镜。聚光镜不仅可以弥补光量的不足和适当改变从光源射来的光的性质,而且将光线聚焦于被检物体上,在使用金相显微镜时,以得到最好的照明效果。 聚光镜的的结构有多种,同时根据物镜数值孔径的大小,相应地对聚光镜的要求也不同 。 1. 阿贝聚光镜(Abbe condenser) 这是由德国光学大学大师恩斯特.阿贝(Ernst Abbe)设计。阿贝聚光镜由两片透镜组成,有较好的聚光能力,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。而微分干涉显微镜中也有用到。 2. 消色差聚光镜(Achromatic aplanatic condenser ) 这种聚光镜又名"消球差聚光镜"和"齐明聚光镜",它由一系列透镜组成,它对色差球差的校正程度很高,能得到理想的图象,是明场镜检中质量最高的一种聚光镜,其NA值达1.4 。因此,在高级研究显微镜,如微分干涉显微镜,常配有此种聚光镜。它不适用于4 X以下的低倍物镜,否则照明光源不能充满整个视场。 3. 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真整个视场,造成视场边缘部分黑暗,只中央部分被照亮。要使视场充满照明,就需将聚光镜的上透镜从光路中摇出。 4. 其它聚光镜 聚光镜除上述明场使用的类型外,还有作特殊用图的聚光镜。如暗视场聚光镜,相衬聚光镜,偏光聚光镜,微分干涉聚光镜等,以上聚光镜分别适用于相应的观察方式,在视频显微镜中有所应用。
单位新安装了激光共焦显微镜Olympus 3100放大倍数:120x-14400x分辨率:XY 0.12um;Z 0.05um观察模式:明场,暗场,激光共焦,微分干涉。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=67336]Olympus 3100 手册[/url]
Plu Neox这一台机器同时拥有共聚焦显微镜、白光干涉、相位干涉的成像功能等于与拥有了干涉仪跟共聚焦仪各自的优点,完全应用在工程跟材料方面目前在欧洲销路超好,台湾跟日韩也都有装机Leica 最新的工程用机种也是出自同一系列http://www.leica-microsystems.com/products/confocal-microscopes/details/product/dcm-3d/分享一张立体图[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911181557_185242_1926617_3.jpg[/img]
显微镜是一种借助物理方法产生物体放大影像的仪器。最早发明于16世纪晚期,至今已有四百多年的历史。现在,它已经成为了一种极为重要的科学仪器,广泛地用于生物、化学、物理、冶金、酿造、医学等各种科研活动,对人类的发展做出了巨大而卓越的贡献。随着现代光电子技术和计算机的高速发展,显微测量技术在上业、国防、科技均得到了广泛应用。本文就对显微镜的发展及分类作个概述。一、显微镜的历史光学是研究光波传播规律的科学。而显微镜的发展是在对光学的研究基础上发展起来的。我国春秋时的《墨经》和古希腊学者欧几里德的《反射光学》都对光学的研究有所记载,后来经过伽利略、牛顿、惠更斯、菲涅耳、夫琅和费、麦克斯韦、爱因斯坦等科学家的努力,光学已发展成为物理学中一门极为重要的基础学科,形成了严格的数学理论方法及实验方法。研究光的一个分支便是光学仪器——显微镜。最初的显微镜产生于十六世纪末期。十七世纪发明了光学显微镜,后来被用来发现细菌及细胞。二十世纪三十年代,Lebdeff(莱比戴卫)设计出第一架干涉显微镜,随后Zemicke(卓尼克)发明了相位差显微镜。二十世纪五十年代,Nomarski(诺乌斯基)发明了干涉相位差光学系统,并以此设计出诺马斯基显微镜。二十世纪束期,产生了共轭焦显微镜,并得到了广泛应用。在光学快速发展的同时,电子学也得以迅速发展。二十世纪三十年代,德国的Bruche和Johannson制造出了第一宋菲君型传头式电子显微镜,随后Ruaka发明了第一部磁场型传头式电子显微镜(TEM)。扫描式电子显微镜(SEM)在二十世纪六十年代才出现。二、显微镜的分类显微镜主要是由物镜和目镜组成,物镜的焦距很短,目镜的焦距很长。物镜的作用是得到物体放大实像,目镜的作用是将物镜所成的实像作为物体进一步放大为虚像。显微镜中通过聚光镜照亮标本,再通过物镜成像,经过目镜放大,最后通过眼睛的晶状体投影到视网膜。显徽镜按工作原理和它的组成结构可分为光学显微镜和电子显微镜。1. 光学显微镜光学显徽镜的成像原理是以光为介质,利用可见光照射在物体的表面。造成了局部散射或反射来形成不同的对比,然后再对被物体调制了的信息进行解调便可得物体的空间信息。光学显微镜又分为传统的光学显微镜和近场显微镜。传统的光学显微镜(远场光学显微镜)的光路原理如图1: http://www.biomart.cn//upload/userfiles/image/2011/11/1321511297.png图1 光学显微镜的光路原理由图1可以看出光学显微镜主要光学系统(接物镜、目镜、聚光器、光源)和机械系统组成。2. 近场光学显微镜
[center]真实色共焦显微镜与激光扫描共焦显微镜主要特点对比[/center]真实色共焦显微镜与激光扫描共焦显微镜,二者在成像原理上基本是一样的,最大不同之处是照明光源不同。1、激光扫描共焦显微镜激光扫描共焦显微镜的照明光源是激光,即单色光。其实际成像过程是根据被观察物体对该单色激光的反射光的强弱来成像的。由于是单色光照明,不能分辨颜色,对于在同一试样的同一视场内,颜色不同,但对该单色激光反射光强度相同的不同组织或成分不能分辨。容易产生同相异色,同色异相的现象,不利于对微观组织和成分的正确分辨。2、真实色共焦显微镜真实色共焦显微镜的光源是氙光源,即白光。其实际成像过程是在白光照明的条件下,对物体形貌(包括颜色)进行综合的成像。 由于是多色光照明和成像,真实色共焦显微镜能够更真实的反应物体的颜色和形貌,避免了激光扫描共焦显微镜产生的同相异色,同色异相的现象发生,观察者可以通过颜色,分辨和判断试样的成分和组织。在这方面,其分辨率远强于激光扫描共焦显微镜 综合分析:在有颜色差异的试样的观察条件下,真实色共焦显微镜避免了激光扫描共焦显微镜产生的同相异色,同色异相的现象发生,观察者可以通过颜色,分辨和判断试样的成分和组织。在这种条件下,真实色共焦显微镜的分辨率高于激光扫描共焦显微镜。在单色试样的观察条件下,分辨率才接近各自的技术指标。然而,在实际观察的试样中,绝大多数不同的组织和成分都是有颜色差异的。对应于没有颜色差异或颜色差异小的试样,可以通过人为的染色(例如腐蚀处理),提高图像的分辨能力。在这一方面,激光扫描共焦显微镜是无能为力的。 另外,分辨率是在特定条件下所能达到的一项技术指标,当在实际使用中,不满足该技术条件时(实际是常常不能满足),其分辨率是达不到所给出的数值。
物镜((objective)对于传统显微镜来说应算最贵重的部件。一只高性能物镜的价格占这类显微镜本身的1/3-1/2。因为显微镜的最基本性能—成像和分辨本领决定于物镜。为了消除成像过程中的球面差和色差、物镜的透镜组由单透镜发展为许多层次的复合透镜组.由3-4透镜已增加到7-9片透镜或透镜复合体。物镜的镜体上都刻有物镜的性能,物镜的镜口率、放大倍数以及特殊物镜的标记字样。 消色差物镜的外壳上刻有英文,德文,法文Achromat字样或俄文AXP字样。这种物镜能够消除光谱中的红光和青光所造成的色差而不能消除其他色光形成的色差。 复消色差物镜是性能最好,价格最贵的物镜.其外壳上刻有英、德、法文Apochromat 字样或俄文字样。其透镜质料好,透镜组层次最多,组合得精确能够消除红光、黄光、蓝光造成的色差。这种物镜配用补偿目镜时能够发挥光学显微镜的最高性能。 荧石物镜外壳刻有英、德、法文Fluormat(或Flur)字样.这是能透过紫外光的专用于荧光显微镜的物镜。如果当普通物镜使用,则分辨率太低. 平像场系列物镜刻有Planochromat字样。Opton公司出售的有平像场荧石消色差物镜(Plan-Neofluor),平像场复消色差物镜(Plan-Achromat),平像场荧石消色差偏光物镜(Plan-Neofluor pol)等。 相差显微镜必须配备相差物镜.这种物镜刻有英、德、法文Pha或俄文0字样。单色物镜(monochromat)是全部透镜用融熔水晶制成的贵重物镜。这种物镜是透过紫外线的专用于紫外光干涉显微镜或用于紫外光显微分光光度计上。如果这种物镜不能到手时,可用复消色差物镜代替。 带有可变光栏的物镜的镜体上装有螺纹转动圈。转动圈的标号可移动在0.5-1.0之间.这种物镜是适用于暗视野显微镜.倒置显微镜的物镜是长焦距物镜。其他种类的物镜焦距短要求盖玻片的厚度不能过大(ti I 7pm)。倒置显微镜的物镜可以观察培养瓶壁上的贴壁生长细胞。
早在公元前一世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。 1611年 Kepler(克卜勒):提议复合式显微镜的制作方式。 1655年 Hooke(虎克):「细胞」名词的由来便由虎克利用复合式显微镜观察软木塞上某区域中的微小气孔而得来的。 1674年 Leeuwenhoek(李文赫克):发现原生动物学的报导问世,并于九年后成为首位发现「细菌」存在的人。1833年 Brown(布朗):在显微镜下观察紫罗兰,随后发表他对细胞核的详细论述。 1838年 Schlieden and Schwann(雪莱敦及史汪):皆提倡细胞学原理,其主旨即为「有核细胞是所有动植物的组织及功能之基本元素」。1857年 Kolliker(寇利克):发现肌肉细胞中之粒线体。 1876年 Abbe:剖析影像在显微镜中成像时所产生的绕射作用,试图设计出最理想的显微镜。 1879年 Flrmming(佛莱明):发现了当动物细胞在进行有丝分裂时,其染色体的活动是清晰可见的。1881年 Retziue(芮祖):动物组织报告问世,此项发表在当世尚无人能凌驾逾越。然而在20年后,却有以Cajal(卡嘉尔)为首的一群组织学家发展出显微镜染色观察法,此举为日后的显微解剖学立下了基础。 1882年 Koch(寇克):利用苯安染料将微生物组织进行染色,由此他发现了霍乱及结核杆菌。往后20年间,其它的细菌学家,像是Klebs and Pasteur(克莱柏和帕斯特)则是藉由显微镜下检视染色药品而证实许多疾病的病因。1886年 Zeiss(蔡氏):打破一般可见光理论上的极限,他的发明--阿比式及其它一系列的镜头为显微学者另辟一新的解像天地。 1898年 Golgi(高尔基):首位发现细菌中高尔基体的显微学家。他将细胞用硝酸银染色而成就了人类细胞研究上的一大步。 1924年 Lacassagne(兰卡辛):与其实验工作伙伴共同发展出放射线照相法,这项发明便是利用放射性钋元素来探查生物标本。 1930年 Lebedeff(莱比戴卫):设计并搭配第一架干涉显微镜。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年发明出相位差显微镜,两人将传统光学显微镜延伸发展出来的相位差观察使生物学家得以观察染色活细胞上的种种细节。1941年 Coons(昆氏):将抗体加上萤光染剂用以侦测细胞抗原。 1952年 Nomarski(诺马斯基):发明干涉相位差光学系统。此项发明不仅享有专利权并以发明者本人命名之。 1981年 Allen and Inoue(艾伦及艾纽):将光学显微原理上的影像增强对比,发展趋于完美境界。 1988年 Confocal(共轭焦)扫瞄显微镜在市场上被广为使用。
所谓"特种物镜"是在金相显微镜的其他一般物镜的基础上,专门为达到某些特定的观察效果而设计制造的。主要有以下几种: (a)带校正环物镜(Correctioncollarobjective) 在物镜的中部装有环装的调节环,当转动调节环时,可调节物镜内透镜组之间的 距离,从而校正由盖玻片厚度不标准引起的覆盖差。调节环上的刻度可从0.11--.023,在物镜的外壳上也标科有此数字,表明可校正盖玻片从0.11-0.23mm厚度之间的误差。大多金相显微镜都可配备。 (b) 带虹彩光阑的物镜(Iris diaphragm objective) 在物镜镜筒内的上部装有虹彩光阑,外方也可以旋转的调节环,转动时可调节光阑孔径的大小,这种结构的物镜是高级的油浸物镜,它的作用是在暗视场镜检时,往往由于某些原因而使照明光线进入物镜,使视场背景不够黑暗,造成镜检质量的下降。这时调节光阑的大小,使背景变黑,使被检物体更明亮,增强镜检效果。这在微分干涉显微镜,粒子显微镜等配备较多。 (c) 相衬物镜(Phase contrast objective) 这种物镜是由于相衬镜检术的专用物镜,其特点是在物镜的后焦平面处装有相板。 (d) 无罩物镜(No cover objective) 有些被检物体,如涂抹制片等,上面不能加用盖玻片,这样在镜检时应使用无罩物镜,否则图象质量将明显下降,特别是在高倍镜检时更为明显。这种物镜的外壳上常标刻NC,同时在盖玻片厚度的位置上没有0.17的字样,而标刻着"0"。 (e) 长工作距离物镜 这种物镜是倒置显微镜的专用物镜,它是为了满足组织培养,悬浮液等材料的镜检而设计。 配置特种物镜的金相显微镜价格变化不大。
(一)阿贝成像原理 为了理解相差尼康显微镜的原理,不得不回顾普通显微镜的成像原理。德国光学家阿贝(E. Abbe)从1874年以后创立了成像原理.在现代波动光学的发展基础上兴起的变换光学中的空间信息滤波和信息处理概念,就是奠基于阿贝成像原理。 据阿贝的看法,尼康显微镜的透镜或透镜组不只是反映物平面和像平面的共扼关系,而且也反映透镜前后的无数个对应平面的共扼关系。当然,显微镜的成像光路中最为重要的共扼面还是物平面和像平面(图10-18,0--0').显微镜成像光路中同样具有重要的共扼面是发光平面((KY1000显微镜)和光源的像平面(L')。 但是如果在显徽镜结构中在聚光镜的前焦面上放置孔径光栏时,那么光源和光源像两平面的共辘关系,代之以聚光镜前焦面的光栏平面和物镜后焦面的L"平面的共扼关系。 阿贝认为发光平面的共扼面即L’平面,是显微镜的初级成像平面,而物平面是次级成像平面。若通俗一点来讲,L‘烛光是L烛光的像,而O‘空间是L'烛光的像。 如果我们在尼康显微镜的初级成像光路上在聚光镜和物镜之间,擂入一张不同光密度的标本O(图10-20上是光栅)时,立即破坏了初级成像光路.这是因为标本细节的光密结构(栅)和光疏结构(间隙)的折射率不同,而产生光的衍射。其结果如图10-20所示,L烛光在它的像平面上出现了数支烛光。与此同时,在像平面上出现标本0的干涉像.这些干涉纹是由次波源。,一1,+1发射的衍射光的重叠所造的。这样由于标本的干涉次级成像过程,已由CM100的共扼面改变成CM300FL的共扼面。也就是说像平面上不是L,的像,而是标本0的像了。 总之,相干成像过程的第一步是形成衍射斑,而第二步是相干干涉.当然未染色生物标本细节的折射率有很小的差异,在像平面上的对比度非常小。为了提高物像的对比度(反差),荷兰物理学家(F. Zernike(1935)设计了相差显微镜的基本部件如环状光栏和位相板。 从阿贝成像原理已经知道尼康显微镜的聚光镜前焦面上放置孔径光栏时,这个平面就成为物镜后焦面的共扼面。F. Zernike在这个平面上放置了环状光栏,按空间滤波概念,称带通滤波器。 环状光栏给物镜后焦面提供的是照射在环形甲像平面上的相干光束。照射在环形像平面上的相图10-20显徽镜的成像光路干光束,不同于线形窄缝所提供的相干光束.前者不能造成带有方向性衍射斑.在共扼面上的光分布强度也不像窄缝衍射那种零级强度。它所造成的衍射光是均匀的无方向性的. F. Zernike在相差尼康显微镜的物镜后焦面上放置了位相板。恰巧位相板的吸收环变成环状光栏的成像平面。其结果就像F. Zernike指出的,如果人工地改变照射到不吸光物体而形成初级成像光束的光波,以此来改变衍射光和直射光的位相和振幅,使之近似乎吸光物体的初级成像光束时,那么其结果就造成完全像吸光物体的次级成像,也就是加强了物体细节的反衬度。巧妙地使用位相板,就能够使物像平面上的光强度分布与物体细节的位相信息成为线性关系.也就是人工地用物体细节的位相分布调整像平面的光强分布。甚至巧妙地选配不同类型的位相板,使之适合于物体细节的折射率时,可以强使物像平面上的反衬度出现逆转,即由明反差改变为暗反差,或者反之。
最近一直在使用 研究所里的白光干涉仪(Talysurf CCI 2000)做表面检测,发现了不少问题,比如说: 1. 如何调整能快速获得干涉条纹; 2. 如何能减少数据丢失点; 3. 如何校准我一直在钻研随机带的说明书,不过Taylor Hobson这些英国人太懒了,很多东西都是笼统的讲,根本不细说! 所以,希望 有白光干涉仪操作经验的朋友,能在本楼讨论下,您也可给我发email:chenjc18@126.com。
分子级高分辨率的激光扫描共焦显微镜和结构照明显微镜是在细胞生物学和其他相关领域强有力的研究工具,但是它们高昂的价格也使很多潜在用户望而却步。波士顿大学的科学家最近开发出一种显微新技术 (HiLo Microscopy),能够将普通的广域荧光显微镜变成可与激光扫描共焦显微镜和结构照明显微镜相媲美的高分辨率生物显微镜。这一技术包括一个简单的可以在均衡光源和结构光源之间自由转换的显微镜附件和一套功能强大的图像处理软件。该软件仅通过处理在均衡光源和结构光源条件下拍摄的两张分辨率不同的照片就可以得到全分辨率的三维图像。这一技术可用于任何现有的广域荧光显微镜,而成本大大低于激光扫描共焦显微镜和结构照明显微镜。由于成像机理简单,该技术的成像速度是常用的生物显微技术中最快的,而且操作简便,不受样本移动的影响。波士顿大学目前正在积极寻求企业合作,争取早日将这一突破性的技术推向市场。
最近在了解高温观察用激光共焦扫描显微镜,看了很多有关采用CLSM观察的高温熔化、凝固和固态相变的观察,感觉很不错。但是我在论坛里看见采用激光扫描共焦显微镜拍摄的很多三维组织图像照片,这种激光共焦扫描显微镜和宝钢、首钢的那种高温观察用的激光扫描共焦显微镜是不是不一样啊??激光共焦扫描显微镜是不是也分好几种啊,请专家解惑,我刚刚接触,不是很了解。另外高温观察用激光共焦扫描显微镜大概多少钱啊,在哪里买呢,谢谢大家
共焦激光扫瞄显微镜ZEISS所提供之英文数据,内容包含:1.影像构成原理2.电子信号处理[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=32959]共焦激光扫瞄显微镜[/url]
生物显微镜主要用在生物医学方面,可按不同方法进行分类。按标准分类:GB/T 2985-2008中表述,生物显微镜分为三类:①普及显微镜适用于一般明场观察;②实验室显微镜兼有明场、暗场、相差和荧光显微术和显微摄影术;③研究用显微镜除能够实现实验室显微镜功能外,还具有偏光、微分干涉显微术和激光共聚焦显微镜。按结构分类:按照光路结构显微镜可以分为正置显微镜和倒置显微镜。
1显微镜的光学原理图 ................................................................................................................... 12显微镜观察方式一 明视野观察(Bright field, BF) .............................................................. 13显微镜观察方式二 暗视野观察(Dark field) ....................................................................... 14显微镜观察方式三 相差镜检法(Phase contrast, PH) ...................................................... 25显微镜观察方式四 微分干涉镜检术(DIC) ......................................................................... 36显微镜观察方式五 偏光显微镜(Polarizing Microscopy, POL) ....................................... 47显微镜观察方式六 霍夫曼调制相衬(HMC) ....................................................................... 58显微镜观察方式七 荧光显微镜(Fluorescence Microscopy, FL) .................................... 69显微镜观察方式八 塑料DIC(Plas DIC) ............................................................................ 710物镜 ............................................................................................................................................ 711消色差物镜(Achromatic) ...................................................................................................... 812复消色差物镜(Apochromatic) ............................................................................................. 813平场消色差物镜(Plana chromatic) ..................................................................................... 814平场复消色差物镜(PF, Planapochromatic) ....................................................................... 815半复消色差物镜(Semi Apochromatic) ............................................................................... 816放大率(Magnification) .......................................................................................................... 817视场数 ........................................................................................................................................ 918物镜参数:数值孔径 ................................................................................................................. 919物镜参数:焦深 ....................................................................................................................... 1020物镜参数:齐焦距离 ............................................................................................................... 1021物镜参数:工作距离 ............................................................................................................... 1122物镜参数:分辨率 ................................................................................................................... 1123覆盖差 ...................................................................................................................................... 1124齐焦合轴 ..................................................................................................................................
光学显微镜有多种分类方法:按使用目镜的数目可分为双目和单目显微镜;按图像是否有立体感可分为立体视觉和非立体视觉显微镜;按观察对像可分为生物和金相显微镜等;按光学原理可分为偏光、相衬和微差干涉对比显微镜等;按光源类型可分为普通光、荧光、紫外光、红外光和激光显微镜等;按接收器类型可分为目视、数码(摄像)显微镜等。常用的显微镜有双目体视显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜等。1.双目体视显微镜双目体视显微镜又称"实体显微镜"或"解剖镜",是一种具有正象立体感地目视仪器。在生物、医学领域广泛用于切片操作和显微外科手术;在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。它利用双通道光路,双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角--体视角(一般为12度--15度),为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角,以此形成三维空间的立体视觉图像。目前体视镜的光学结构是:由一个共用的初级物镜,对物体成象后的两光束被两组中间物镜----变焦镜分开,并成一体视角再经各自的目镜成象,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得的,因此又称为"连续变倍体视显微镜"(Zoom-stereomicroscope)。随着应用的要求,目前体视镜可选配丰富的选购附件,如荧光,照相,摄象,冷光源等等。2.金相显微镜金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察,故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光,而后者以透射光照明。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面,被物面反射后再返回物镜成像。这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。3.偏光显微镜(Polarizingmicroscope)偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。4.荧光显微镜荧光显微镜是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体,使之受激发后而产生长波长的荧光,然后观察。荧光显微镜广泛应用于生物,医学等领域。荧光显微镜一般分为透射和落射式两种类型。透射式:激发光来自被检物体的下方,聚光镜为暗视野聚光镜,使激发光不进入物镜,而使荧光进入物镜。它在低倍情况下明亮,而高倍则暗,在油浸和调中时,较难操作,尤以低倍的照明范围难于确定,但能得到很暗的视野背景。透射式不使用于非透明的被检物体。落射式:透射式目前几乎被淘汰,新型的荧光显微镜多为落射式,光源来自被检物体的上方,在光路中具有分光镜,所以对透明和不透明的被检物体都适用。由于物镜起了聚光镜的作用,不仅便于操作,而且从低倍到高倍,可以实现整个视场的均匀照明。目前许多新兴生物研究领域应用到荧光显微镜,如基因原位杂交(FISH)等等。5.相衬显微镜(Phasecontrastmicroscope)在光学显微镜的发展过程中,相衬镜检术的发明成功,是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道,人眼只能区分光波的波长(颜色)和振幅(亮度),对于无色通明的生物标本,当光线通过时,波长和振幅变化不大,在明场观察时很难观察到标本。 相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检,也就是有效地利用光的干涉现象,将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差,即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察,因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。6.微分干涉对比显微镜(DifferentialinterferencecontrastDIC)微分干涉对比镜检术出现于60年代,它不仅能观察无色透明的物体,而且图象呈现出浮雕壮的立体感,并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点,观察效果更为逼真。微分干涉对比镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等,光束分别在距离很近的两点上通过被检物体,在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小,而不出现重影现象,使图象呈现出立体的三维感觉。7.倒置显微镜(Invertedmicroscope)倒置显微镜是为了适应生物学、医学等领域中的组织培养、细胞离体培养、浮游生物、环境保护、食品检验等显微观察。由于上述样品特点的限制,被检物体均放置在培养皿(或培养瓶)中,这样就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离很长,能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此,物镜、聚光镜和光源的位置都颠倒过来,故称为"倒置显微镜"。由于工作距离的限制,倒置显微镜物镜的最大放大率为60X。一般研究用倒置显微镜都配置有4X、10X、20X、及40X相差物镜,因为倒置显微镜多用于无色透明的活体观察。如果用户有特殊需要,也可以选配其它附件,用来完成微分干涉、荧光及简易偏光等观察。目见倒置显微镜广泛应用于patch-clamp,transgeneICSI等领域。8.数码显微镜数码显微镜是以摄像头(即电视摄像靶或电荷耦合器)作为接收元件的显微镜。在显微镜的实像面处装入摄像头取代人眼作为接收器,通过这种光电器件把光学图像转换成电信号的图像,然后对之进行尺寸检测、颗粒计数等工作。这类显微镜可以与计算机联用,这便于实现检测和信息处理的自动化,多应用于需要进行大量繁琐检测工作的场合。目前出现一种便携式数码显微镜照相机,简称数微相机。它将显微镜和数码相机相结合,以同时达到显微镜观察(Micro preview)和显微摄影(Micro photography)的要求。最高物镜显微倍率可达150X,机身小巧,便于携带,自备光源,可运用于多种场合。可直接与计算机、打印机(不需要电脑)、电视(不需要电脑)联用。
本人是做植物材料的,想用激光共焦拉曼显微镜测试植物样品微区的化学成分分布,不知道北京哪个单位有该仪器。[em09511]
请教专家 1.FT_IR光谱仪器中,如果取消白光信号,如何确定干涉图的零光程位置?2.在迈克耳干涉仪中,动镜的电磁驱动基本原理是什么?谢谢!
相差显微镜:利用光的衍射和干涉现象将透过标本的光线光程差或相位差转换成肉眼可分辨的振幅差显微镜。提高了密度不同物质图像的明暗区别,可用于观察未经染色的细胞结构。 相差显微镜是荷兰科学家Zernike于1935年发明的,用于观察未染色标本的显微镜。活细胞和未染色的生物标本,因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同,光波通过时,波长和振幅并不发生变化,仅相位发生变化(振幅差),这种振幅差人眼无法观察。而相差显微镜通过改变这种相位差,并利用光的衍射和干涉现象,把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。相差显微镜和普通显微镜的区别是:用环状光阑代替可变光阑, 用带相板的物镜代替普通物镜,并带有一个合轴用的望远镜。相衬显微镜,又称相差显微镜或位相显微镜。
光学显微镜有多种分类方法:按使用目镜的数目可分为双目和单目显微镜;按图像是否有立体感可分为立体视觉和非立体视觉显微镜;按观察对像可分为生物和金相显微镜等;按光学原理可分为偏光、相衬和微差干涉对比显微镜等;按光源类型可分为普通光、荧光、紫外光、红外光和激光显微镜等;按接收器类型可分为目视、数码(摄像)显微镜等。常用的显微镜有双目体视显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜等。1.[b]双目体视显微镜[/b]双目体视显微镜又称"实体显微镜"或"解剖镜",是一种具有正象立体感地目视仪器。在生物、医学领域广泛用于切片操作和显微外科手术;在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。它利用双通道光路,双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角--体视角(一般为12度--15度),为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置,两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角,以此形成三维空间的立体视觉图像。目前体视镜的光学结构是:由一个共用的初级物镜,对物体成象后的两光束被两组中间物镜----变焦镜分开,并成一体视角再经各自的目镜成象,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得的,因此又称为"连续变倍体视显微镜"(Zoom-stereomicroscope)。随着应用的要求,目前体视镜可选配丰富的选购附件,如荧光,照相,摄象,冷光源等等。2.[b]金相显微镜[/b]金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜。这些不透明物体无法在普通的透射光显微镜中观察,故金相和普通显微镜的主要差别在于前者以反射光,而后者以透射光照明。在金相显微镜中照明光束从物镜方向射到被观察物体表面,被物面反射后再返回物镜成像。这种反射照明方式也广泛用于集成电路硅片的检测工作。3.[b]偏光显微镜[/b](Polarizingmicroscope)偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。4.[b]荧光显微镜[/b]荧光显微镜是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体,使之受激发后而产生长波长的荧光,然后观察。荧光显微镜广泛应用于生物,医学等领域。荧光显微镜一般分为透射和落射式两种类型。透射式:激发光来自被检物体的下方,聚光镜为暗视野聚光镜,使激发光不进入物镜,而使荧光进入物镜。它在低倍情况下明亮,而高倍则暗,在油浸和调中时,较难操作,尤以低倍的照明范围难于确定,但能得到很暗的视野背景。透射式不使用于非透明的被检物体。落射式:透射式目前几乎被淘汰,新型的荧光显微镜多为落射式,光源来自被检物体的上方,在光路中具有分光镜,所以对透明和不透明的被检物体都适用。由于物镜起了聚光镜的作用,不仅便于操作,而且从低倍到高倍,可以实现整个视场的均匀照明。目前许多新兴生物研究领域应用到荧光显微镜,如基因原位杂交(FISH)等等。5.[b]相衬显微镜[/b](Phasecontrastmicroscope)在光学显微镜的发展过程中,相衬镜检术的发明成功,是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道,人眼只能区分光波的波长(颜色)和振幅(亮度),对于无色通明的生物标本,当光线通过时,波长和振幅变化不大,在明场观察时很难观察到标本。 相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检,也就是有效地利用光的干涉现象,将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差,即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察,因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜中。6.[b]微分干涉对比显微镜[/b](DifferentialinterferencecontrastDIC)微分干涉对比镜检术出现于60年代,它不仅能观察无色透明的物体,而且图象呈现出浮雕壮的立体感,并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点,观察效果更为逼真。微分干涉对比镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等,光束分别在距离很近的两点上通过被检物体,在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小,而不出现重影现象,使图象呈现出立体的三维感觉。7.[b]倒置显微镜[/b](Invertedmicroscope)倒置显微镜是为了适应生物学、医学等领域中的组织培养、细胞离体培养、浮游生物、环境保护、食品检验等显微观察。由于上述样品特点的限制,被检物体均放置在培养皿(或培养瓶)中,这样就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离很长,能直接对培养皿中的被检物体进行显微观察和研究。因此,物镜、聚光镜和光源的位置都颠倒过来,故称为"倒置显微镜"。由于工作距离的限制,倒置显微镜物镜的最大放大率为60X。一般研究用倒置显微镜都配置有4X、10X、20X、及40X相差物镜,因为倒置显微镜多用于无色透明的活体观察。如果用户有特殊需要,也可以选配其它附件,用来完成微分干涉、荧光及简易偏光等观察。目见倒置显微镜广泛应用于patch-clamp,transgeneICSI等领域。8.[b]数码显微镜[/b]数码显微镜是以摄像头(即电视摄像靶或电荷耦合器)作为接收元件的显微镜。在显微镜的实像面处装入摄像头取代人眼作为接收器,通过这种光电器件把光学图像转换成电信号的图像,然后对之进行尺寸检测、颗粒计数等工作。这类显微镜可以与计算机联用,这便于实现检测和信息处理的自动化,多应用于需要进行大量繁琐检测工作的场合。目前出现一种便携式数码显微镜照相机,简称数微相机。它将显微镜和数码相机相结合,以同时达到显微镜观察(Micro preview)和显微摄影(Micro photography)的要求。最高物镜显微倍率可达150X,机身小巧,便于携带,自备光源,可运用于多种场合。可直接与计算机、打印机(不需要电脑)、电视(不需要电脑)联用。
[b][font='Microsoft YaHei', 宋体, sans-serif]【序号】:1[/font]【作者】:[/b][font=&][size=12px][color=#1c1d1e][b][b]郑伟[/b][/b][/color][/size][/font][font='Microsoft YaHei', 宋体, sans-serif][b][b][/b][/b][/font][font=&]【题名】:[b][b]激光共焦扫描显微镜研究与软件研制[/b][/b][/font][font=&]【期刊】:[/font][font=Arial][font=&][size=12px]CNKI[/size][/font][/font][font='Microsoft YaHei', 宋体, sans-serif][color=#545454][b]【链接】:[url=https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=1018798236.nh&dbcode=CMFD&dbname=CMFDTEMP&v=tp8D2bwk5nHWNaI8kWxjxAWIhbvBSi0KpipnvlBaa1QI0oJbPJNOQEe5HcciaOqv]激光共焦扫描显微镜研究与软件研制 - 中国知网 (cnki.net)[/url][/b][/color][/font]
相衬显微镜的定义及与普通显微镜的区别: 相衬显微镜是一种特殊的显微镜,特别适用于观察具有很高透明度的对象,例如生物切片、油膜和位相光栅等等。光波通过这些物体,往往只改变入射光波的位相而不改变入射光波的增幅,由于人眼及所有能量检测器只能辨别光波强度上的差别,也即振幅上的差别,而不能辨别位相的变化,因此用普通显微镜是难以观察到这些物体的。 ------------------------------------- 透明度很高的物体,也称为位相物体。相衬法(也叫位相反衬法)是通过空间滤波器将物体的位相信息转换为相应的振幅信息,从而大大提高透明物体的可分辨性,所以从这个意义上说,相衬法是一种光学信息处理方法,而且是最早的信息处理的成果之一,因此在光学的发展史上具有重要意义。1935年泽尔尼克根据阿贝成像原理,首先提出位相反衬法,由改变频谱的位相以改善透明物体成像的反衬度,1953年泽尔尼克因此获诺贝尔物理学奖。这是诺贝尔物理学奖中少数几项与光学有关的奖项之一 ----------------------------------------- 工作原理: 实际的做法可以是,在玻璃基片的中心处加一滴液体,液滴的光程引起一定的相移,这样就形成了一块位相板,将这块位相板放置在显微镜的后焦面上,当作一个空间滤波器。在相干光的照射下,像面上出现与物的位相信息相关的图像。像面上的强度分布与样品位相成线性关系,也就是说,样品的位相分布调制了像面上的光强。 相衬法不是在使用显微镜的过程中发现的,而是泽尔尼克在工作于别的光学领域时发现的。这要从1920年泽尔尼克对衍射光栅产生兴趣时说起。这种反射式光栅是由平面或凹面镜片构成,镜片表面上刻有大量等距的刻痕。刻痕位置稍有差错,就会明显影响光栅的光学效果。刻机周期性重复出现的误差,使光程差发生相应的变化,观察者在观察镜面时,就会看到镜面似乎变得起伏不平。光栅表面细致的刻线直接用肉眼是看不见的,看到的只是在镜面上出现相隔较宽的粗线。用这样的光栅所形成的光谱,往往在每根强度谱线两侧伴随有一系列杂乱的弱线,这就叫“罗兰鬼线”。一块完善的光栅,像手掌那么大,拿在手里,在均匀照明之下,看上去色彩丰富,斑斓绚丽,展现出可见光谱里的各种颜色。可是,实际上有的光栅看上去却是“伤痕”遍布,在彩带上叠加了一条条粗线。1902年阿伦(H.S.Allen)曾宣称,这些粗线不是真实的,乃是主要谱线与其鬼线互相干涉抵消的结果。1920年泽尔尼克在研究光栅时,对这一说法表示异议。他认为这些带“伤痕”的表面视场要比照像底片拍摄所得的光谱照片提供了更多信息,表面视场给出了鬼线的相对位相,而照片丢失了鬼线的位相信息。泽尔尼克这时正在从事统计物理学研究,就把这一问题放在心里,留待以后研究。 大约在1930年,泽尔尼克的实验室得到了一块大凹面光栅,安装在支架上准备使用。很快人们就看到了光栅表面的“伤痕”。由于光栅距人眼6m,看不清楚,泽尔尼克试着用一台小型望远镜观察它。这时不期而遇的事情发生了。线条状的伤痕看得非常清楚,可是当把望远镜精确聚集在镜面表面时,线条却消失无遗!怎么回事?泽尔尼克想起了10年前的思考,他意识到这一现象的重要意义,立刻集中精力研究这个光学问题。他借助于阿贝的成像理论,经过一系列实验和计算,终于作出了成功的解释。原来这是由于波的位相差所引起的干涉现象。1935年,泽尔尼克进一步根据位相理论研究出了位相反衬法,发明了相衬显微镜。在他的第一次设计中,使用一个直线条带样的孔径光阑,并在物镜的后焦面放置一个相应的直线条带光阑。泽尔尼克在他的诺贝尔领奖词中提到这一发明的偶然性时说:“然而,这个装置使物体结构的显微像显示了晕,因为衍射效应使物体细节的带状物像——沿垂直于带的方向散开,从而使像上的小亮点成为短线段状。为了避免这种观象,我改用了环状光阑,此光阑导致晕圈向各方向散开,不过晕圈变得很微弱以致实际上完全没有意义。” 现在全世界生产相衬显微镜的公司很多,相衬显微镜已经广泛应用于生物学及医学方面作细菌学和病理学的研究,也在矿物晶体微形貌学中得到了有效的应用。用这种特殊的显微镜,可以进行晶体表面生长的动态观察。 其实相衬显微镜就是我们平时所说的相差显微镜。它是根据光线通过不同密度的物质时,其滞留程度不同(密度大则滞留时间长)的原理设计的。 相差显微镜,可以将这种光程差或相位差,转换成振幅差,增强对比度。它与普通光学显微镜最主要的不同点是在物镜后装有一块相差板,由于相差板上部分区域有吸光物质,通过其的偏转光线之间又增加了新的光程差,从而对样品不同密度造成的相位差起了“夸大”作用。最后两组光线通过透镜会聚成一束,发生相互叠加或抵消的干涉现象,从而表现出肉眼明显可见的明暗差别。 由于反差是以样品的密度差别为基础形成的,故相差显微镜的样品不需染色,可观察活细胞,甚至研究细胞核、线粒体等细胞器的动态。