【摘要】由于人类肉眼的最佳解析力只能分辨相距

0.2mm 以上的两点，对于更微小的物体，

便必须借助于显微镜，而光学显微镜更是应用作为广泛的显微镜种类之一。本文首先探讨了
光学显微镜的基本知识，进而通过识别光学显微镜的类别，分别对其机械结构的设计进行
了探讨，以期能够指导合理的应用。

 

　　【关键词】光学显微镜；机械结构；设计

 

　　一、光学显微镜的基本认识

 

　　（一）光学显微镜的原理

 

　　虽然显微镜种类繁多，但其呈像原理大致可以分为光学显微镜和电子显微镜两大类。显
微镜的基本功能是放大影像及解析影像，光学显微镜可解析

0.2μm 大小的物质，可清楚看

见病虫内外部构造、真菌形态、及细菌的大概的外形，而病毒颗粒则无法观察，需要用到电
子显微镜。光学显微镜一般是由两组透镜及显微镜机械本体组成，主要是用来观察生物体的
器官组织结构或生物细胞的内部构造。这种显微镜的两组透镜，一组是接近观察的标本的透
镜，这被称为接物镜或简称为物镜，另一组是靠近眼睛称为接目镜或简称目镜。物镜位于物
体标本上方而由上往下观察的为正置光学显微镜；物镜位于物体标本下方而由下往上观察
的为倒置光学显微镜。

 

　　（二）光学显微镜的光学结构组成

 

　　一是物镜，其锁定于标本台上方的物镜转换器上。每一个物镜有固定的放大倍率、数值
孔径与工作距离。数值孔径表示物镜捕捉光线的能力：数值越高，捕捉光线的能力越强，也
即物镜的解像能力越好。工作距离指成像时物镜与标本表面的间距，物镜工作距离与其放大
倍率有一定的关系。一般生物显微镜物镜的放大倍率介于

2×-100×之间，40×-80×的称为高

干镜头，

90×-100×的称为油侵镜头。物镜外常刻有一行数字，如 40/0.65/0.17，其意义分别

为：放大倍率

40×、数值孔径为 0.65、盖玻片的最大容许厚度为 0.17mm。 

　　二是目镜，其位于镜筒顶端，进一步放大物镜的成像。最多使用的目镜放大倍率为
10×，在个别场合，也有使用 20×放大倍率的目镜。双目镜的显微镜瞳距应可以调整，是两
目镜之间的间距与使用者眼睛瞳距相匹配，这样才能看到单一的视野和影像。肉眼与目镜距
离应适当，才能看到镜头里的整个影像。

 

　　二、光学显微镜的类别与机械结构设计

 

　　（一）类别

 

　　实体显微镜与复式光学显微镜均属于光学显微镜。无论是何种显微镜，其主要功能都在
于将标本放大，并增加标本的明暗对比，利用可见光照射在试片表面造成局部散射或反射
来形成不同的对比。复式光学显微镜与实体显微镜的最大差异在于复式光学显微镜观看所得
的呈像与实体上下颠倒、左右相反，实体显微镜则并不这样。

 

　　实体显微镜不同于传统的复式光学显微镜，可看到被测物的二维放大影像，还能看到
物体的深度。实体显微镜的特性为具有较长的工作距离，因此有利于各项物体外观观察的操
作。而且实体显微镜利用倒像棱镜组使物镜的倒像反正，让使用者有实物观察的感觉。其景
深较深，因为实体显微镜有三维的影像，然而相对地由于提升了观察物件的景深，导致解
像率便无法太高。

 

　　复式光学显微镜又称双目式显微镜，即是传统的光学显微镜。其接物镜倍率较高，一般
配有五个可更换接物镜（

4×、10×、20×、40×、100×）。目镜倍率一般以 10×最多，也可依需要

更换成

4×、15×或者 20×。当光学显微镜的最佳解析度只有 0.2?m 时，理论上的最高放大倍率

只有

1000×，因为人类肉眼的鉴别率也仅有 0.2mm。实际上光学显微镜通常最高放大倍率也

就到

1000×，且需要使用油镜观测。 

　　（二）机械结构

 

　　就实体显微镜各部位的认识而言，基本由以下几个部分组成。