显微镜光源照明方式

显微镜光源照明方式

显微镜的组成中，光源是除了物镜和目镜这些光学部分之外非常重要的部分，显微镜光源最佳的照明状态应该是明亮、无眩光、而且视场照度是均匀的。

    显微镜光源常用照明方法有临界（或纳尔逊）照明、柯拉照明。

    临界照明的特点是光源的像通过聚光镜首先聚焦在视场光栏上，然后与视场光栏的像一起聚焦在试样表面。

    采用临界照明可以得到最高的亮度，但要求光源具有非常均匀的辐射表面，否则在视场中将会看到光源的放大影像，这对于观察显微组织细节和显微照相都是很不利的。

    科勒照明可以使物镜的后焦面得到充分的照明，因而可以最充分地发挥物镜的分辨率；它还可以使视场得到非常均匀的照明，对光源均匀性的要求也不像在临界照明时那样严格。

明场照明：

    明场照明是金相显微镜主要的照明方式。在明场照明中光源光线通过垂直照明器转90°角进入物镜，垂直地射向样品表面。由样品反射回来的光线再经过物镜到目镜。

    如果试样是一个抛光的镜面，反射光几乎全部进入物镜成像，在目镜中可看到明亮的一片。如果试样抛光后再经过腐蚀，试样表面高低不平，则反射光将发生漫射，很少进入物镜成像，在目镜中看到的是暗黑色的像。

    在明场观察时，通常采用两种垂直照明器。其作用都是使来自光源的光线转90°，不过它们的光路不同，效果也不一样。

    一种是垂直照明器，同轴照明器，多用于金相显微镜。平面玻璃表面与光源光线成45°角，将光线反射进入物镜；由于投射在样品上的光线是垂直入射，因而成像平坦、清晰。

    此外，平面玻璃反射可使光线充满物镜的后透镜，有利于充分发挥物镜的鉴别能力，适用于中倍和高倍观察。但是，平面玻璃反射光线损失大，即使采用最好的平面玻璃，最后到达目镜的光线也只有四分之一，损失了四分之三，故成像的亮度小，衬度也差。

    另一种是用棱镜做垂直照明器。光线经棱镜全反射后略斜射于样品表面，可造成一定的立体感，有利于观察表面浮凸。此外这种垂直照明器能使光线全部反射到物镜后透镜上，光线损失极少，成像亮度大，有较好的衬度。

    其缺点是光源光线经棱镜全反射后经物镜后透镜的一半照射在样品表面上，而反射回来的光线经过透镜的另一半进入目镜，也就是说物镜实际使用的孔径角减小了一半，即数值孔径减小，从而大大减低了物镜的分辨率，因此只适用于低倍观察，一般不超过100倍。

暗场照明：

    在鉴别非金属夹杂物等特殊用途中，往往要采用暗场照明。暗场照明与明场照明不同，其光源光线经聚光镜透镜后形成一束平行光线，通过暗场环形光栏时，平行光线的中心部分被挡住，形成一束管状光束；然后经过平面玻璃反射，再经过暗场曲面反射镜的反射，管状光束以很大的倾角投射在样品上。

    注意的是，管状光束是从物镜四周通过的物镜未通过光线从而未起聚光作用。如果样品表面平滑均匀，则投射光线以很大的倾角反射出去，光线簿进入物镜，在目镜中看到的是一片黑暗。如果样品表面存在高低不平之处，则反射光线就有部分进入物镜而形成明亮的像。这与明场照明下观察的结果正好相反。

在显微镜使用中，能不能观察到被测物清晰，明亮的特征，除了使用精密合适的显微镜外，还需要使用显微镜光源来照明。