显微镜(microscope)简称光镜，是一种将肉眼无法看清楚的微生物体进行光学放大成像的常用仪器c在生命科学、材料科学、基础科学及众多的微观领域中都离不开显微镜。 1590年，荷兰的Hans父子始创放大10倍显微镜.1758年，Dounnd制成消色差透镜，提高了显微镜放大倍数。1873年，德国科学家Abbe设计成近代显微镜。1953年．上海江南光学仪器厂国产显微镜诞生，并陆续生产了荧光、相衬、偏光等专用显微镜。 生物及医用显微镜可分为光学放大及电子放大两大类。前者按用途可分为普通型、特种型、高级型显微镜和手术显微镜。普通型生物显微镜仅供一般用途使用，通常的农用与医用显微镜、倒置显微镜均属这一类。特种型生物显微镜可作某些专用的观察和研究。暗场生物显微镜、荧光显微镜、偏光显微镜、相衬和干涉相衬显微镜等均属于这一类。高级型生物显微镜系指大型多用途的生物显微镜，研究用生物显微镜和万能研究用生物显微镜等属于这一类。 显檄镜放大成像系统 显微镜光学系统由物镜和目镜两部分组成。因为被观测的物体本身不发光，而借助于外界照明，故显微镜需要有一个照明系统，这些部分都是由较复杂的透镜组成，尤其物镜更为复杂。 图3—1是显微镜成僚的光路原理团，图中的物镜和目镜均用薄透镜表示。显微镜的物体AB处于物镜的2倍焦距之内一倍焦距之外，它首先通过物镜成一大的倒立实像4’B’，且使之位于目镜的物方焦平面上或焦平面以内很靠近的地方，然后目镜将这一实像再次成一个正立虚假A”B”扩于无限远或人眼明视距离之外，以供眼睛观察。显微镜对物体进行2次放大，因此与放大镜相比，具有更高的放大倍率，能观察到肉眼所不能直接观察的微小物体，分辨更细小的细节。在这里目镜相当于放大镜．只不过这时放大镜的物是物镜所成的像而已。由于物镜所成的像是实保，因而可在实像处(即目镜的物方焦平面处)安放各种用途分划板，供对准或测量用。 二、显微镜的放大率与分辨本领 1．显微镜的分辨本领 分辨本领主要指接物镜分辨被检查物体细微结构的能力，也就是说在显微镜下别的Zui小微粒的大小或两点之间Zui短距离及某物点Zui小直径的限度，便叫做显微镜的分辨本领，或称为鉴别率。通常用d表示：从式中可知，显微镜的分辨率主要取决于光的波长和数值孔径这两个因素。d值越小，分辨本领也就越强，越能看清物体的细微结构。鉴别率计算单位是Mm。 生物显微镜的鉴别率的提高只有两个办法： (1)增大物镜的数值孔径(镜口率)。从图3—2可以看出，影响数做孔径(nsina)的因素有两个：其一为物体上某点射人物镜光锥角(镜口角)的一半(sina)；其二为检品与物镜间媒质的折射率n。即数值孔径为NA＝nsina。镜口角半数Zui大能到90°，故sina的Zui大值为1.00，这时物镜的焦距Zui短而曲度也很大，制造上是极为困难的。即使能办到，在干燥系中的镜口率只有l×sin90°＝1.00空气n=1)o若再增大镜口率便只有从媒质着手，所以便有水、甘油，石蜡油和香柏油等浸润均匀媒质的应用，确实改进了镜口率不少，它Zui高可到1．40。如果用溴荣液可达1．67左右，更接近盖片和透镜的折射率。 (2)缩短光源的波长：采用紫外线作光源，波长可到0.1υm，这样放大倍数比自然光放大的倍数大3—4倍，普通紫外线光波在0.2υm左右，即使能产生出0.1υm波长的紫外线，一般透镜也将把它吸收干净，无法利用。 

显微镜的Zui大数值孔径可达1.5υm左右，在这种情形下：

即在这种显微镜里，仍可分辨的两点间Zui短距离差不多等于所用光波波长的1／3。假定绿光的光波的波长λ＝5.46xl0ˉ5cm，那么显微镜能分辨的Zui短距离为：

则这台显微镜的Zui高分辨距离也超不过0.182υm。向眼在明视距离(250M)能分辨的两点之间Zui短距离为0.1mm，约为上述d值的560倍，因此1台光学显微镜的放大率有1000倍也就足够了。这是因为光的本性及光的绕射现象就限制了显微镜的放大极限。凡是光波超过微粒直径的2倍时，光线就很方便地绕过微粒而继续前进，所以普通干燥系显微镜的Zui大鉴别率只能达到光源波长的1／2，直径小到0.2υm的微粒就无法被光学显微镜发觉。虽然后来应用浸润系方法，如油镜，提高了折射率，其鉴别率也只不过能提高到光源波长的1／3而已。而且还要用Zui好的透镜才能达到。

2．显微镜的放大率

对于有一定大小的细节，除应该用适当的数值孔径的物镜而外，整个显微镜也应该有适当的放大倍数与之相适应，才能看清细节，这种放大倍率称之为有效放大率。这是实际下作应该考虑的问题，每个物镜都有它的有效放大率。

在使用生物显微镜过程中，每个物镜都配多大的倍数的目镜，应该特别注意。一般而言，显微镜的Zui高放大倍数不得超过所使用物镜镜口率(NA)的1000倍，否则即产生畸变而失真。例如，其物镜的放大倍数为lO×，为0.25，则0.25x1000＝250，即与这个物镜配合使用的接目镜其放大倍数不应超过25倍，因为25×10＝250。与油浸系配合的目镜放大倍数应更小些，例如，有一个l00x，N•A为1．4，则1．4x1000＝1400，即接目镜的放大倍数不应超过14×，因为14×100＝1400。通常总是低倍物镜配合高倍目镜，高倍物镜配合低倍目镜，便是这个道理。

目前生物显微镜一般油浸物镜NA＝1.25或1.3左右，所以，一般放大1250或1350倍已经够了，而Zui大川为1．5，所以国家规定显微镜的Zui高倍数为1250倍，而通常显微镜Zui高倍咖良少超过1500倍。如果1台显微镜Zui高放大2500倍，实际上放大1000倍时有Zui好鉴别率。放大倍数太大，也是无效的．因为放大到一定限度后，把像再放大也不会使我们看到更小些的细节，如果勉强放大，只会使像变得模糊反而影响清晰。也有超过1500倍的，其实也就是目镜倍数大了一些，这是为了照相或投影之用。

生物显微镜各物镜有效放大率情况见表3—2。

4．几个有关的概念

(1)显微镜的机械管长。是指从任何——个接物镜的接合螺丝抵肩换器吻合处起，到接口镜筒上缘止的这一段距离而言为机械管长。

如有抽筒则指还未被拉起的长度．抽筒可从150mm拉到250mm。在干燥系中是使用显微镜冈有的镜筒长度或抑筒未被拉起的长度c油浸系则须拉抽简拉到170M，当观察不透明的物体时，便应拉到190mm或250mm，这也是机械管长。现在一般无抽筒显微镜或有抽筒而未被拉起时．多固定为160mm。

(2)生物显微镜的光学管长。是指从接物镜的上焦面起，到接目镜下主焦面止，这段距离而言为光学管长。

它的简单测定方法：从接物镜上组透镜的亡面量到接目镜的光栏环隔为止，约得1个近似数值。在干燥系情况下，多为140mm，也可小至128mm以下，油浸系则可高到180mm以上。光学管长关系着次级放大倍数，非常重要。

(3)显微镜的操作距离。是指接物镜下端与盖片之间的距离而言，为操作距离。

一般鉴别率小者则操作距离大，反之则小。因为操作距离大，镜口角一定小，于是镜口率也小，即吸收光量的能力弱，所以鉴别率就受到限制。反之操作距离小，则接物镜与盖片越接近，则镜口角就大，而吸收光量也相应增大，鉴别率自然会增强。

一般显微镜的操作距离为16—0.65mm，但也有长至55mm而短至O.5mm的。

(4)明视距离。出于眼睛的调节作用，所看清楚的Zui远和Zui近的两点，分别叫远点和近点，正常眼远点无限远处，近点在10—15cm。当物体距离眼睛25cm时，在人眼的视网膜上造的像Zui为清晰。而且看起来不易感到疲劳，这个距离叫明视距离。显微镜的明视距离规定为25cm，就是这个道理。