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科勒照明

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科勒照明(英語:Köhler illumination),是一種用於投射式和反射式光學顯微鏡產生樣本照明的方式。科勒照明的作用是產生一種非常均勻的樣本照明,保證照明光源的影像(例如鹵素燈燈絲)在結果影像中不可見。科勒照明是現代科學光學顯微鏡樣本照明的主要技術。其需要較昂貴的額外光學元件,價格較低的基本功能光學顯微鏡不一定配備。

背景

臨界照明

在其之前,臨界照明英語Critical illumination是主要的照明方式,臨界照明的缺點是光照不均,光源的影像在成像中可見。

為了應付這種限制,德國教授奧古斯特·科勒發明了一種利用光源完全散焦影像照射樣本的新型照明方法。

光學原理

科勒照明光學裝置和光路徑顯示各種光學元件的共軛像平面。

科勒照明確保光源的影像在樣本平面上是散焦的,在光路徑圖中可看出光是平行穿過樣本的。 科勒照明需要運用一些光學元件:

  1. 集光透鏡和/或場透鏡
  2. 場光圈
  3. 聚光光圈
  4. 聚光鏡

這些元件按照列出的順利分布在光源和樣品之間。集光透鏡和/或場透鏡作用是收集光源的光線,並使其在視場光圈平面聚焦。集光透鏡的作用只是投射光線,而不進行聚焦。這種照明方式建立了兩套共軛像平面,一個是光源的像平面,一個是樣本的像平面

這兩套像平面在以下點上: 光源的像平面:

  • 燈絲
  • 集光器光圈
  • 物鏡後焦面
  • 視點

樣本像平面:

優點

最大優點是均勻的樣本照明。對其它進階的照明技術如相差與微分干涉差顯微術也是至關重要的。

參看

採用科勒照明為基礎的光學顯微技術:

參考