工具顯微鏡幾個重要光學的作用
1. 物鏡
物鏡是光學系統(tǒng)的心臟,它直接決定了顯微鏡的分辨率、成像質量和主要放大倍率。
重要性:
分辨率: 物鏡的數(shù)值孔徑?jīng)Q定了儀器能分辨的***小細節(jié)。數(shù)值孔徑越大,分辨率越高,能看到更細微的結構。
像差校正: 高質量的物鏡(如平場消色差物鏡或更高規(guī)格的)會校正球差、色差和場曲。這對于測量至關重要,因為它能確保在整個視場范圍內成像清晰、無扭曲,避免測量誤差。
工作距離: 不同倍率的物鏡有不同的工作距離(物鏡前端到被測物體的距離)。在進行有高度的零件測量或使用照明時,需要選擇合適工作距離的物鏡。
2. 照明系統(tǒng)
工具顯微鏡通常采用遠心光路 照明,這是其能夠進行高精度測量的關鍵所在。
重要性:
消除測量誤差: 普通照明下,物體在景深范圍內輕微離焦會導致成像尺寸變化,從而產(chǎn)生測量誤差。遠心照明系統(tǒng)發(fā)出的是***束平行光。
原理: 只有當物體的邊緣遮擋住平行光時,才會在成像面上形成清晰的輪廓。只要物體在景深范圍內移動,其成像尺寸不會改變。這保證了測量的重復性和準確性,尤其對于有厚度的零件。
3. 目鏡與測微目鏡
目鏡用于人眼直接觀察,而測微目鏡是進行測量的直接工具。
重要性:
瞄準與讀數(shù): 測微目鏡內部裝有分劃板,上面有十字線、雙刻線等瞄準標記。通過移動分劃板或影像,使標記對準被測物體的邊緣,然后通過測微鼓輪進行讀數(shù)。
放大作用: 目鏡對物鏡所成的中間像進行二次放大,形成可供人眼舒適觀察的虛像。
視差消除: 正確使用時,需要消除視差,即確保分劃板、物體的像都處于同***焦平面上,否則會產(chǎn)生瞄準誤差。
4. 物方遠心光路
這與照明系統(tǒng)中的像方遠心光路 常常配合使用,共同構成“雙側遠心光路”,是現(xiàn)代高精度光學測量儀器的標配。
重要性:
恒定放大倍率: 物方遠心光路確保在景深范圍內,物體的移動不會改變成像的放大倍率。
解決離焦問題: 即使被測物體表面不平整(不在同***焦面),其輪廓的測量尺寸也能保持***致,避免了因調焦不準帶來的測量誤差。
總結
可以將這些光學部分的關系理解為:
物鏡提供了清晰、無畸變的基礎圖像。
遠心照明系統(tǒng)確保了物體輪廓的成像尺寸不隨離焦而改變,從“光源側”消除了誤差。
物方遠心光路進***步確保了成像的放大倍率恒定,從“成像側”消除了誤差。
測微目鏡則提供了高精度的瞄準和讀數(shù)機制。
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