放大倍数的概念
一个简单的显微镜或放大镜（镜头）产生后，在显微镜或放大镜是重点对象的形象。简单的放大镜镜片，双凸，这意味着他们在中心厚度比在外围放大镜在图1所示。形象是知觉的眼睛，如果它在10英寸或25厘米（参考，或传统或常规的观看距离）的距离。
以来的形象出现在镜头为对象的同一侧，它不能被投射到屏幕上。这种景象被称为虚拟映像和他们出现直立不倒。图1给出一个简单的放大镜如何运作的例证。正在查看的对象（在这种情况下，主题是玫瑰）用一个简单的双凸透镜。反射光的上升在直线进入镜头，如图1所示。这种光线折射，通过镜头的聚焦在视网膜上产生一个虚拟形象。玫瑰的形象被放大，因为我们感知对象的实际尺寸（玫瑰）于无穷大，因为我们的眼睛跟踪的光线在直线的虚拟形象（图1）。这是在下文作更详细的讨论。
当你进入显微镜看，你是不是在看标本，你正在寻找在试样的形象。图像出现“浮”在约10毫米以下的观察筒的顶部（在目镜固定隔膜的水平）目镜插入的空间。你观察到的图像是不是有形的，它不能被抓住。这是一个“地图”或代表在各种颜色和/或灰色色调从黑到白的标本。的期望是，图像将被准确的标本代表性，以准确的细节，形状和颜色/强度。的影响，它可能是可能的（）产生高度精确的图像。相反，它可能（而且经常是）通过不正当的技术或设备差的图像太容易降解。
要了解如何在显微镜的镜头功能，你应该记得一些镜头行动中形成图像的基本原则。现在，我们将审查的几种不同的成像情况下，使用一个简单的双凸透镜：
光从一个对象，它是距离很远的一个凸透镜（我们将假设我们的“对象”是在图2所示的长颈鹿）前，将带来一个焦点，在镜头背后的固定点。这就是所谓的镜头的焦点。我们都熟悉的“烧玻璃”的想法，可以集中精力基本上来自太阳的平行光线在纸上烧一个洞。垂直平面的焦点在于焦平面。
从凸透镜的中心焦平面的距离是知道的焦距。 （对于一个理想化的对称薄凸透镜，这个距离??是在前面或后面的镜头一样。）现在我们的长颈鹿形象出现在焦平面（如图2所示）。图像小于对象（长颈鹿），它是反向的，是一个真实的图像能够被抓获电影。这是普通的风景拍摄使用相机的情况下。
对象现在移近镜头前，但仍然是在前面的镜头（这种情况下解决在图3）两个以上的焦距。现在，形象进一步发现背后的镜头。它比上面描述的是较大，但仍高于较小的对象。图像是倒置的，而且是一个真正的形象。这是普通的人像摄影的情况下。
对象带来的两倍焦距的镜头前。现在的形象是背后的镜头焦距，如图4所示。它是作为对象的大小相同，它是真实的和倒。
在前面的镜头（如图5所示），现在的对象是位于一个和两个焦距之间。现在的形象仍然是进一步远离镜头的后面。这一次，被放大的图像和较大的对象，它仍然是倒，它是真实的。这种情况说明在显微镜中使用的所有有限的管长度目标的运作。这种有限的管长度的目标项目显微镜体管到一个真实的，倒立，放大的图像。此图片来自于飞机的目镜固定膜片成为关注的焦点。从客观的后焦平面的距离（不一定是它的背面镜头）目镜固定隔膜平面是已知的客观光管的长度。
在过去的情况下，对象是位于前端的凸透镜的焦平面。在这种情况下，光的光线出现在平行的镜头。位于图像的镜头为对象的同一侧，并出现直立（见图1）。图像是一个虚拟的形象，看起来好像是10英寸，从眼睛，类似于一个简单的放大镜的功能，放大倍数取决于镜片的弧度。
上面列出的Zui后一宗个案介绍显微镜观察目镜的运作。目镜所研究的“对象”是放大，倒立，真实的形象客观的预测。当人类的眼睛是放在上面的目镜镜头和眼睛的角膜“看”这个其次放大的虚拟形象，看到这个虚拟的形象，就好像它是显微镜基地附近，10英寸的眼睛。
这种情况下，还介绍了目前广泛使用的无限远校正目标的运作。对于这样的目标，对象或标本的位置正好在前面的客观焦平面。光从这样的镜头出现在平行光线从各个方位。为了使这样的射线聚焦显微镜体或双目观察头必须包含在光路一管镜头，客观和目镜之间，目的是使所形成的客观形象，集中在平面目镜固定膜片。无穷纠正客观的放大倍率等于焦距除以使用中的物镜焦距管的镜头（奥林巴斯设备为180mm，尼康采用了200mm的焦距;其他制造商使用其他焦段） 。例如，10X无穷纠正的目的，在奥林巴斯系列，将有一个焦距为18mm（180mm/10）。
了解显微镜的一种简单方法是通过一个幻灯机，对我们大多数人所熟悉的设备比较。可视化幻灯片，投影机在其Zui终变成灯架表上。从灯泡的光通过聚光透镜，然后通过透明度传递，并通过投影镜头然后到直角放置在一个给定的距离投影镜头的光束一个屏幕上。在此屏幕上的真实形象出现反转（倒置和扭转）和放大。如果我们被带走的画面，而用放大镜检查在太空中的真实形象，我们可以进一步放大图像，从而产生或第二阶段的放大倍率。
现在，我们将描述如何在显微镜稍微更详细的工程。显微镜的第一个镜头是Zui接近被检查的对象之一，因为这个原因，是所谓的客观。光从外部或内部（在显微镜体）源是第一个通过台下冷凝器，从而形成一个定义良好的的光锥集中到物体（标本）。光线穿过试样，并进入目标（类似上文所述的投影机的投影镜头），然后项目到一个固定的平面内，被称为中间平面图像的显微镜的标本真实，倒置，放大的图像（如图6所示）。目标有几大功能：
•我们的目标必须收集每个试样的各部分或点光。
•目标，必须有能力来重组到各个相应的图像点（有时也称为反点）从试样各点的光。
•我们的目标必须构造使重点将是足够接近的试样，使其项目进入人体管放大的，真实的形象。
通常位于约10毫米以下的镜身管内固定目镜内部隔膜的具体位置在顶部中间图像平面。后焦平面的客观和中间图像之间的距离被称为光管的长度。注意，此值是从显微镜的机械筒长，这是观察目镜（目镜）插入管的顶部边缘的物镜转换器（如果目标是安装）之间的距离不同。
目镜或直观，适合于高端，它进入人体后管是从标本中Zui远的光学元件。在现代显微镜，目镜到位举行，由显微镜下观察管的顶部，这使落入管肩。目镜的位置，它的眼睛（上）镜头，进一步放大了真实的形象，客观的预测。观察者的眼睛看到这个其次放大的图像，如果它在距离为10英寸（25厘米）从眼睛，因此这个虚拟的形象出现，如果附近显微镜底座。从显微镜下观察管的顶部到的客观的肩膀的距离（到物镜转换器适合）通常是在一个有限的管长度系统的160毫米。这被称为机械筒长，上面的讨论。目镜有几大功能：
•目镜的服务，以进一步放大真实的形象，客观的预测。
•在目视观察，目镜产生一个其次是扩大了的虚拟形象。
•在显微摄影，它产生一个次要的目标预计扩大后的真实形象。这增强的图像可以被投影在感光胶片相机或后举行的目镜上方的一个屏幕。
•目镜可以安装在这样一个试样的形象，这些插入的图像可以叠加的方式与尺度，标志或十字线（通常称为刻度，手提袋或光罩）。
决定图像放大金额的因素是客观的放大率，这是在建设目标的光学元件预定。目标通常有放大权力的范围从1:1（1X）到100:1（100X），Zui常见的权力4X（或5倍），10X，20X，40X（50X），和100X。显微镜物镜的一个重要特点是其极短的焦距，允许在一个给定的距离的增加相比，一个普通的手的镜头（如图1所示）的放大倍率时。显微镜放大倍率高效的主要原因是两阶段的扩大，是在这么短的光路实现的，由于短焦距的光学元件。
目镜，目标一样，都归类在他们中间的图像放大能力方面。他们的放大系数之间Zui常用的值10X - 15X目镜5X和30X。共有视觉放大倍率的显微镜是根据目标和目镜的放大倍率值相乘。例如，使用10倍的目镜5倍的目标产量的视觉总放大倍率50X同样，在高端的规模，与30X目镜一个使用100X的目标，给人一种视觉3000X放大倍率。
总放大倍率也依赖于显微镜管长度。Zui标准的固定管长度显微镜管长度为160，170，200，或210毫米与160毫米，是Zui常见的透射光生物医学显微镜。许多工业显微镜，在半导体行业中使用而设计的，有一个210毫米的管长度。这些显微镜的目镜的目标和具体管长度设计的光学性质，并使用显微镜在不同管长的目标或目镜，将导致在放大倍数的变化（也可能导致增加光学畸变镜头错误）。也有无限远校正显微镜目镜和光调整显微镜的设计目标，这些不应该有不同的无穷管长度显微镜之间交换。
现代研究显微镜是非常复杂的，往往都episcopic和透射显微镜住房内置照明。在这些显微镜的设计收缩，排除限制管长160毫米，造成的需要，以弥补增加的显微镜的身体和机械管的物理尺寸的物理尺寸。这是通过增加一套并行镜头明显缩短显微镜的机械筒长。这些额外的镜头有时会引入额外的放大系数（通常约为1.25 - 1.5X）计算视觉和显微照相放大倍率时，必须考虑。这种额外的放大系数被称为管因素中Zui显微镜制造商提供的用户手册。因此，如果正在使用的目镜15X 5倍的目标，那么总的视觉放大率变得93.75X（使用1.25X管因素）或112.5X（使用1.5X管因素）。
除了一些显微镜的并行镜头，制造商还可以提供额外的镜头（有时也称为放大倍率换），可分为光通路的旋转，增加放大倍数。这通常是提供方便试样的显微照相取景。这些镜头通常都非常小的从1.25X到2.5倍的放大系数，但使用这些镜头可能导致空的放大倍率，图像被放大的情况，但没有额外的细节得到解决。这种类型的错误是液晶DNA显微照片如图7所示。在图7（a）的显微照片与20X计划消色差透镜的目标下偏振光??与数值孔径为0.40和摄影的10倍扩大。细节脆，重点是尖锐的显微照片，揭示了许多关于这个六角包装的液晶聚合物的结构细节。相反，右边的显微照片（图7（b））是采取了4倍的计划的消色差透镜目标，数值孔径为0.10和摄影的50X倍扩大。这显微照片没有在图7（a）的细节和清晰度目前，并演示了一个空的放大倍率扩大的巨大程度的因素造成的决议显着缺乏。
应谨慎选择目镜/目标组合，以确保在不增加不必要的文物标本细节的Zui佳倍率。举例来说，达到了250X的放大倍率，显微镜可以选择25X目镜，再加上10倍的目标。相同的放大倍率的替代选择将是一个10X目镜与25X目标。由于25X的目标有一个更高的数值孔径（约0.65），比10倍的目标（约0.2??5），并考虑数值孔径值定义一个客观的决议，这是明确的，后者的选择将是Zui好的。如果相同的视场显微照片与上面所述的每一个目标/目镜组合，这将是显而易见的，10X eyepiece/25x客观二人会产生标本细节和清晰度，出色的替代组合相比，在显微照片。
有用的客观/目镜组合的总放大倍率的范围是指由系统的数值孔径。是一个有待解决的图像中的细节所必需的Zui低放大倍率，这个值通常是相当500倍的数值孔径（500 × NA）的任意设置。在光谱的另一端，图像的有用的Zui大放大倍率通常设置的数值孔径（1000 × NA）的1000倍。高于此值倍率会屈服图像细节没有进一步的有用信息，或更高的分辨率，通常会导致图像质量下降，如上所述。chao过的有用的放大倍率的限制，使图像遭受放大空的现象（见图7（a）及（b）项），增加通过目镜或中间管镜头的放大倍率只有使图像变得更加没有放大详细解析相应增加。表1列出了共同的目标/目镜组合，在有用的放大倍率的范围所在。
有用的放大倍率范围
（500-1000 ×客观NA）
| OBJECTIVE (NA) | EYEPIECES | ||||
| 10x | 12.5x | 15x | 20x | 25x | |
| 2.5X (0.08) | --- | --- | --- | x | x |
| 4X (0.12) | --- | --- | x | x | x |
| 10X (0.35) | x | x | x | x | x |
| 25X (0.55) | x | x | x | x | --- |
| 40X (0.70) | x | x | x | --- | --- |
| 60X (0.95) | x | x | x | --- | --- |
| 100X (1.40) | x | x | --- | --- | --- |
| x = good combination | |||||
表1
这些基本原则的基础复式显微镜的操作和不同的是，一个放大镜或简单的显微镜，采用一组镜头对准在一系列的建设。这些原则制定LED的发展，在过去的几百年，今天的精密仪器。现代显微镜往往用于不同目的可互换零件模块化，这种显微镜能够生产从低到高倍率非凡的清晰度和对比度的图像。
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