顯微鏡為什麼會把東西放大

A. 顯微鏡的放大原理是什麼

這是簡易顯微鏡：通過物鏡的放大在目鏡的前方成像，由目鏡在放大物鏡所成像！在顯微鏡上物鏡的放大倍數與他的長度成正比，目鏡的放大倍數與他的長度成反比！

這是光學顯微鏡：光學顯微鏡是利用光學原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結構信息的光學儀器。
早在公元前一世紀，人們就已發現通過球形透明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。後來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規律有了認識。
1590年，荷蘭和義大利的眼鏡製造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。1610年前後，義大利的伽利略和德國的開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物鏡和目鏡之間的距離，得出合理的顯微鏡光路結構，當時的光學工匠遂紛紛從事顯微鏡的製造、推廣和改進。
17世紀中葉，英國的胡克和荷蘭的列文胡克，都對顯微鏡的發展作出了卓越的貢獻。1665年前後，胡克在顯微鏡中加入粗動和微動調焦機構、照明系統和承載標本片的工作台。這些部件經過不斷改進，成為現代顯微鏡的基本組成部分。
1673～1677年期間，列文胡克製成單組元放大鏡式的高倍顯微鏡，其中九台保存至今。胡克和列文胡克利用自製的顯微鏡，在動、植物機體微觀結構的研究方面取得了傑出的成就。
19世紀，高質量消色差浸液物鏡的出現，使顯微鏡觀察微細結構的能力大為提高。1827年阿米奇第一個採用了浸液物鏡。19世紀70年代，德國人阿貝奠定了顯微鏡成像的古典理論基礎。這些都促進了顯微鏡製造和顯微觀察技術的迅速發展，並為19世紀後半葉包括科赫、巴斯德等在內的生物學家和醫學家發現細菌和微生物提供了有力的工具。
在顯微鏡本身結構發展的同時，顯微觀察技術也在不斷創新：1850年出現了偏光顯微術；1893年出現了干涉顯微術；1935年荷蘭物理學家澤爾尼克創造了相襯顯微術，他為此在1953年獲得了諾貝爾物理學獎。
古典的光學顯微鏡只是光學元件和精密機械元件的組合，它以人眼作為接收器來觀察放大的像。後來在顯微鏡中加入了攝影裝置，以感光膠片作為可以記錄和存儲的接收器。現代又普遍採用光電元件、電視攝象管和電荷耦合器等作為顯微鏡的接收器，配以微型電子計算機後構成完整的圖象信息採集和處理系統。
表面為曲面的玻璃或其他透明材料製成的光學透鏡可以使物體放大成像，光學顯微鏡就是利用這一原理把微小物體放大到人眼足以觀察的尺寸。近代的光學顯微鏡通常採用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體位於物鏡的前方，被物鏡作第一級放大後成一倒立的實象，然後此實像再被目鏡作第二級放大，成一虛象，人眼看到的就是虛像。而顯微鏡的總放大倍率就是物鏡放大倍率和目鏡放大倍率的乘積。放大倍率是指直線尺寸的放大比，而不是面積比。
光學顯微鏡的組成結構
光學顯微鏡一般由載物台、聚光照明系統、物鏡，目鏡和調焦機構組成。載物台用於承放被觀察的物體。利用調焦旋鈕可以驅動調焦機構，使載物台作粗調和微調的升降運動，使被觀察物體調焦清晰成象。它的上層可以在水平面內沿作精密移動和轉動，一般都把被觀察的部位調放到視場中心。
聚光照明系統由燈源和聚光鏡構成，聚光鏡的功能是使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器的工作波段相適應。
物鏡位於被觀察物體附近，是實現第一級放大的鏡頭。在物鏡轉換器上同時裝著幾個不同放大倍率的物鏡，轉動轉換器就可讓不同倍率的物鏡進入工作光路，物鏡的放大倍率通常為5～100倍。
物鏡是顯微鏡中對成象質量優劣起決定性作用的光學元件。常用的有能對兩種顏色的光線校正色差的消色差物鏡；質量更高的還有能對三種色光校正色差的復消色差物鏡；能保證物鏡的整個像面為平面，以提高視場邊緣成像質量的平像場物鏡。高倍物鏡中多採用浸液物鏡，即在物鏡的下表面和標本片的上表面之間填充折射率為1.5左右的液體，它能顯著的提高顯微觀察的解析度。
目鏡是位於人眼附近實現第二級放大的鏡頭，鏡放大倍率通常為5～20倍。按照所能看到的視場大小，目鏡可分為視場較小的普通目鏡，和視場較大的大視場目鏡(或稱廣角目鏡)兩類。
載物台和物鏡兩者必須能沿物鏡光軸方向作相對運動以實現調焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作時，容許的調焦范圍往往小於微米，所以顯微鏡必須具備極為精密的微動調焦機構。
顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率，顯微鏡的解析度是指能被顯微鏡清晰區分的兩個物點的最小間距。解析度和放大倍率是兩個不同的但又互有聯系的概念。
當選用的物鏡數值孔徑不夠大，即解析度不夠高時，顯微鏡不能分清物體的微細結構，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能是一個輪廓雖大但細節不清的圖像，稱為無效放大倍率。反之如果解析度已滿足要求而放大倍率不足，則顯微鏡雖已具備分辨的能力，但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見。所以為了充分發揮顯微鏡的分辨能力，應使數值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。
聚光照明系統是對顯微鏡成像性能有較大影響，但又是易於被使用者忽視的環節。它的功能是提供亮度足夠且均勻的物面照明。聚光鏡發來的光束應能保證充滿物鏡孔徑角，否則就不能充分利用物鏡所能達到的最高解析度。為此目的，在聚光鏡中設有類似照相物鏡中的 ，可以調節開孔大小的可變孔徑光闌，用來調節照明光束孔徑，以與物鏡孔徑角匹配。
改變照明方式，可以獲得亮背景上的暗物點(稱亮視場照明)或暗背景上的亮物點(稱暗視場照明)等不同的觀察方式，以便在不同情況下更好地發現和觀察微細結構。

B. 為什麼顯微鏡能把物體放大

電子顯微鏡是以電子束為照明源，通過電子流對樣品的透射或反射及電磁透鏡的多級放大後在熒光屏上成像的大型儀器，而光學顯微鏡則是利用可見光照明，將微小物體形成放大影像的光學儀器。概括起來，電鏡與光鏡主要有以下幾個方面的區別：①照明源不同。電鏡所用的照明源是電子槍發出的電子流，而光鏡的照明源是可見光(日光或燈光)，由於電子流的波長遠短於光波波長，故電鏡的放大及解析度顯著地高於光鏡。②透鏡不同。電鏡中起放大作用的物鏡是電磁透鏡(能在中央部位產生磁場的環形電磁線圈)，而光鏡的物鏡則是玻璃磨製而成的光學透鏡。電鏡中的電磁透鏡共有三組，分別與光鏡中聚光鏡、物鏡和目鏡的功能相當。③成像原理不同。在電鏡中，作用於被檢樣品的電子束經電磁透鏡放大後打到熒光屏上成像或作用於感光膠片成像。其電子濃淡的差別產生的機理是，電子束作用於被檢樣品時，入射電子與物質的原子發生碰撞產生散射，由於樣品不同部位對電子有不同散射度，故樣品電子像以濃淡呈現。而光鏡中樣品的物像以亮度差呈現，它是由被檢樣品的不同結構吸收光線多少的不同所造成的。④所用標本制備方式不同，電鏡觀察所用組織細胞標本的制備程序較復雜，技術難度和費用都較高，在取材、固定、脫水和包埋等環節上需要特殊的試劑和操作，最後還需將包埋好的組織塊放人超薄切片機切成50～100nm厚的超薄標本片。而光鏡觀察的標本則一般置於載玻片上，如普通組織切片標本、細胞塗片標本、組織壓片標本和細胞滴片標本等。

C. 電子顯微鏡是用什麼原理把物體放大的

電子顯微鏡是根據電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。

電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代，透射式電子顯微鏡的解析度約為0.3納米(人眼的分辨本領約為0.1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍，而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍，所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。

1931年，德國的克諾爾和魯斯卡，用冷陰極放電電子源和三個電子透鏡改裝了一台高壓示波器，並獲得了放大十幾倍的圖象，證實了電子顯微鏡放大成像的可能性。1932年，經過魯斯卡的改進，電子顯微鏡的分辨能力達到了50納米，約為當時光學顯微鏡分辨本領的十倍，於是電子顯微鏡開始受到人們的重視。

到了二十世紀40年代，美國的希爾用消像散器補償電子透鏡的旋轉不對稱性，使電子顯微鏡的分辨本領有了新的突破，逐步達到了現代水平。在中國，1958年研製成功透射式電子顯微鏡，其分辨本領為3納米，1979年又製成分辨本領為0.3納米的大型電子顯微鏡。

電子顯微鏡的分辨本領雖已遠勝於光學顯微鏡，但電子顯微鏡因需在真空條件下工作，所以很難觀察活的生物，而且電子束的照射也會使生物樣品受到輻照損傷。其他的問題，如電子槍亮度和電子透鏡質量的提高等問題也有待繼續研究。

分辨能力是電子顯微鏡的重要指標，它與透過樣品的電子束入射錐角和波長有關。可見光的波長約為300～700納米，而電子束的波長與加速電壓有關。當加速電壓為50～100千伏時，電子束波長約為0.0053～0.0037納米。由於電子束的波長遠遠小於可見光的波長，所以即使電子束的錐角僅為光學顯微鏡的1％，電子顯微鏡的分辨本領仍遠遠優於光學顯微鏡。

電子顯微鏡由鏡筒、真空系統和電源櫃三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機構等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體；真空系統由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成，並通過抽氣管道與鏡筒相聯接；電源櫃由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。

電子透鏡是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件，它用一個對稱於鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦，其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用相似，所以稱為電子透鏡。現代電子顯微鏡大多採用電磁透鏡，由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。

電子槍是由鎢絲熱陰極、柵極和陰極構成的部件。它能發射並形成速度均勻的電子束，所以加速電壓的穩定度要求不低於萬分之一。

電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。透射式電子顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構；掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌，也能與 X射線衍射儀或電子能譜儀相結合，構成電子微探針，用於物質成分分析；發射式電子顯微鏡用於自發射電子表面的研究。

投射式電子顯微鏡因電子束穿透樣品後，再用電子透鏡成像放大而得名。它的光路與光學顯微鏡相仿。在這種電子顯微鏡中，圖像細節的對比度是由樣品的原子對電子束的散射形成的。樣品較薄或密度較低的部分，電子束散射較少，這樣就有較多的電子通過物鏡光欄，參與成像，在圖像中顯得較亮。反之，樣品中較厚或較密的部分，在圖像中則顯得較暗。如果樣品太厚或過密，則像的對比度就會惡化，甚至會因吸收電子束的能量而被損傷或破壞。

透射式電子顯微鏡鏡筒的頂部是電子槍，電子由鎢絲熱陰極發射出、通過第一，第二兩個聚光鏡使電子束聚焦。電子束通過樣品後由物鏡成像於中間鏡上，再通過中間鏡和投影鏡逐級放大，成像於熒光屏或照相干版上。

中間鏡主要通過對勵磁電流的調節，放大倍數可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍；改變中間鏡的焦距，即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射圖像。為了能研究較厚的金屬切片樣品，法國杜洛斯電子光學實驗室研製出加速電壓為3500千伏的超高壓電子顯微鏡。掃描式電子顯微鏡結構示意圖

掃描式電子顯微鏡的電子束不穿過樣品，僅在樣品表面掃描激發出次級電子。放在樣品旁的閃爍晶體接收這些次級電子，通過放大後調制顯像管的電子束強度，從而改變顯像管熒光屏上的亮度。顯像管的偏轉線圈與樣品表面上的電子束保持同步掃描，這樣顯像管的熒光屏就顯示出樣品表面的形貌圖像，這與工業電視機的工作原理相類似。

掃描式電子顯微鏡的解析度主要決定於樣品表面上電子束的直徑。放大倍數是顯像管上掃描幅度與樣品上掃描幅度之比，可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍。掃描式電子顯微鏡不需要很薄的樣品；圖像有很強的立體感；能利用電子束與物質相互作用而產生的次級電子、吸收電子和 X射線等信息分析物質成分。

掃描式電子顯微鏡的電子槍和聚光鏡與透射式電子顯微鏡的大致相同，但是為了使電子束更細，在聚光鏡下又增加了物鏡和消像散器，在物鏡內部還裝有兩組互相垂直的掃描線圈。物鏡下面的樣品室內裝有可以移動、轉動和傾斜的樣品台。

D. 為什麼顯微鏡可以看到人肉眼看不到的東西。放大那麼多倍，顯微鏡的原理是什麼

其實普通的光學顯微鏡是根據凸透鏡的成像原理，要經過凸透鏡的兩次成像。第一次先經過物鏡（凸透鏡1）成像，這時候的物體應該在物鏡(凸透鏡1）的一倍焦距和兩倍焦距之間，根據物理學的原理，成的應該是放大的倒立的實像。而後以第一次成的物像作為「物體」，經過目鏡的第二次成像。由於我們觀察的時候是在目鏡的另外一側，根據光學原理，第二次成的像應該是一個虛像，這樣像和物才在同一側。因此第一次成的像應該在目鏡（凸透鏡2）的一倍焦距以內，這樣經過第二次成像，第二次成的像是一個放大的正立的虛像。如果相對實物說的話，應該是倒立的放大的虛像。

E. 人眼不能看見物體的細小部分，但通過顯微鏡可以觀察到物體的細小部分。為什麼顯微鏡能把物體放大

普通光學顯微鏡主要是利用凸透鏡放大原理與光的反射原理．顯微鏡總的放大倍數是目鏡和物鏡放大倍數的乘積，而物鏡的放大倍數越高，解析度越高
http://ke..com/link?url=A2qR_

F. 為什麼簡易顯微鏡能把物體放大

物體本身並不能被放大，而是通過透鏡組看到了物體放大的虛像。
簡易顯微鏡通常有兩個凸透鏡組成，焦距小的作為物鏡，焦距大的作為目鏡。
首先，物鏡得到一個放大的虛像，這個虛像作為「虛物」，被目鏡繼續放大，最終在人眼中看到放大的虛像。
總的放大倍數，等於物鏡和目鏡放大倍數的乘積。
具體、詳細的原理，請網路搜索關鍵詞「顯微鏡」，網路中有介紹。

G. 電子顯微鏡為什麼能放大物體

電子顯微鏡的放大率是由透鏡決定的，在電子顯微鏡中，透鏡是由看不見的電磁場構成的，稱為電磁透鏡，簡稱磁透鏡。由電子槍發射出的電子流可以通過磁透鏡的磁場吸引發生偏折而放大物體，這與光學顯微鏡的光線通過玻璃透鏡發生折射而放大物體的情況一樣，但它不同於光學顯微鏡的是可利用多個磁透鏡的組合而得到逐級放大的電子像，所以現代電子顯微鏡的成像系統由多個電磁透鏡組成。而光學顯微鏡由於玻璃透鏡本身存在有相差的缺陷，其放大率不能通過增加透鏡的數目來無止境地提高。
http://wenwen.sogou.com/z/q71233994.htm

H. 顯微鏡放大原理

顯微鏡之介紹

光學顯微鏡是為了使肉眼看不清楚的標本影像，人們設想經過一種裝置，使肉眼能夠觀察到該標本組織形態和其間的結構。這種設想的裝置就被後人創造問世了。當前廣泛應用在各種微小物體的觀察、測定、分析、分類、鑒定等。在波長范圍上也不限於可見光波段(4000~7000 )而且(＞2000 )到紅外(1~2u)以及用眼睛觀察、顯微、攝影和一般輻射檢測器放大。

顯微鏡的分類是根據照明方法，有透射型與反射(落射)型二種。透射型顯微鏡是應用透射照明通過透明物體的打光方法。反射型顯微鏡是以物鏡上方打光到(落射照明)不透明的物體上。另一種分類方法，系根據觀察方法的差異，分為明視野顯微鏡、暗視野顯微鏡、相位差顯微鏡、偏光顯微鏡、干涉相位差顯微鏡、螢光顯微鏡等。每種顯微鏡一般又各有透射型和反射型二種。在這些顯微鏡中，特別是明視野顯微鏡是構成所有顯微鏡中組成最基本的基礎。通過這種顯微鏡觀察的物體，穿過透過(吸收)率、反射率，因場所不同而各不相同，這種物體被稱為隨照明光強度(振幅)變化振幅物體，無色透明物體只有在照明相位改變時，才能被肉眼觀察到，由於明視野顯微鏡不能改變相位，所以對透明不染色標本不能被觀察到。

倍率、數值孔徑與視場數

顯微鏡的綜合倍率是物鏡倍率G1與目鏡倍率G2的乘積，G＝G1×G2。G1是1~100倍，G2是5~20的范圍。

數值孔徑(Numerical Aperture)N.A.是決定物鏡的解析度、焦深、圖像亮度的基本數據，如圖所示，當物鏡焦點對好後，物鏡前透鏡最邊緣處的傾斜光線與顯微鏡光軸所交角成α，此即該物鏡的半孔徑角設標本數據空間的折射率為n，則N.A.＝n×sinα。

n通常在空氣中為1，在物鏡與標本間浸入水、甘油、油脂時，該標本折射率，即隨浸液不同而異。這種物鏡稱為浸液系物鏡；如是空氣時，稱為乾燥系物鏡。圖1左半部分表示浸液系，右半部分表示乾燥系的情況。

在顯微鏡上，限制視野的裝置是視野光圈。以物鏡側觀看這種視野光圈時的直徑以mm單位表示的值稱為視野數。實際視野＝視野。

實際視野＝視野數／物鏡倍率

例如，視野數為20，則10×物鏡就觀看2mm視野范圍。應用聚光鏡時，根據可變的視野光圈，再決定選用聚光鏡的N.A.值，其值是取決於可變聚光鏡孔徑光圈來確定。

暗視野顯微鏡

暗視野顯微鏡由於不將透明光射入直接觀察系統，無物體時，視野暗黑，不可能觀察到任何物體，當有物體時，以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體，照明光大部分被折回，由於物體(標本)所在的位置結構，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的變化。

相位差顯微鏡
相位差顯微鏡的結構：
相位差顯微鏡，是應用相位差法的顯微鏡。因此，比通常的顯微鏡要增加下列附件：
(1) 裝有相位板(相位環形板)的物鏡，相位差物鏡。
(2) 附有相位環(環形縫板)的聚光鏡，相位差聚光鏡。
(3) 單色濾光鏡-(綠)。

各種元件的性能說明如下：
(1) 相位板使直接光的相位移動 90°，並且吸收減弱光的強度，在物鏡後焦平面的適當位置裝置相位板，相位板必須確保亮度，為使衍射光的影響少一些，相位板做成環形狀。相位板，相位膜及吸收膜加工成圖5形狀。

(2) 相位環(環狀光圈)是根據每種物鏡的倍率，而有大小不同，可用轉盤器更換。

(3) 單色濾光鏡系用中心波長546nm(毫微米)的綠色濾光鏡。通常是用單色濾光鏡入觀察。相位板用特定的波長，移動90°看直接光的相位。當需要特定波長時，必須選擇適當的濾光鏡，濾光鏡插入後對比度就提高。此外，相位環形縫的中心，必須調整到正確方位後方能操作，對中望遠鏡就是起這個作用部件。

使用時的注意事項
使用時，最重要的注意事項為下列三點：
(1)執行正確的操作方法。
(2)根據標本的要求，選擇合適的相位差物鏡。
(3)用其他觀察方法作比較，對標本作出正確的判斷。
1.正確操作的最重要事項必須正確地調整好相位環的中心。若用圖6中的幾種形狀的容器，是不能正確地調到中心位置的。因而作為相位差觀察用是不合適的。

對相位差像的判斷和明視野象的判斷是不相同的。要注意相差法所持有的特點和不足點，相位差物鏡的選擇方法同上。要與其他的觀察法作比較，以及正確地製作標本的方法，這些都是使用時必要的綜合注意事項。

螢光顯微鏡

在螢光顯微鏡上，必須在標本的照明光中，選擇出特定波長的激發光，以產生螢光，然後必須在激發光和螢光混合的光線中，單把螢光分離出來以供觀察。因此，在選擇特定波長中，濾光鏡系統，成為極其重要的角色。

螢光顯微鏡原理：
(A) 光源：光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。
(B) 激勵濾光源：透過能使標本產生螢光的特定波長的光，同時阻擋對激發螢光無用的光。
(C) 螢游標本：一般用螢光色素染色。
(D) 阻擋濾光鏡：阻擋掉沒有被標本吸收的激發光有選擇地透射螢光，在螢光中也有部分波長被選擇透過
演示圖：http://www.tjstm.org/game/flashshiyan/xianjing.swf

I. 顯微鏡的放大原理。物理題

物鏡相當於投影儀，目鏡相當於放大鏡；
被觀察的物體放在物鏡的焦點以外靠近焦點的地方，經過物鏡成一個（倒立、放大
）的實像，這個實像在目鏡的焦點以內靠近焦點，通過目鏡成一個（正立
）、（放大
）的虛像。經過兩次放大，我們就看到了很微小的物體