孙昊栋——论文一稿

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1、夭斤呷®学况早业俺夂题目光学显微镜学院电子信息与电气工程学院孙昊栋2015.5.18学号201H040425指导教师提交日期原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：摘要1引言21传统光学显微镜31.2传统光学显微镜结构42近场光学显微镜42.1成像原理42.2

2、近场光学显微镜的结构53两种光学显微镜的比较74光学显微镜的应用74.1高分辨率光学成像84.2在纳米材料中的应用8结束语10参考文献11致谢12光学显微镜孙昊栋（天水师范学院电子信息与电气工程学院廿肃天水741000）摘要:由于人类肉眼的最佳解析能力只能分辨和距0・2mm以上的两点，对于更微小的物体，观察时必须借助于显微镜，光学显微镜更是得到越发普遍的应用。本文通过对传统显微镜和近场光学显微镜的介绍和比较，突出了显微镜在现代科学领域发挥的重要性和运用的普遍性。关键词：光学显微镜;传统光学显微镜;近场

3、光学显微镜;光学探针Abstract：Becausethebestanalyticalabilityofthehumaneyecandistinguishmorethan0.2mmremotetwopointsinthistinyobjects，formoreobservationsmustbebymeansofmicroscope,microscopeisincreasinglywidespreadapplication.Thisarticlethroughtothetraditionalmicro

4、scopyandnearfieldopticalmicroscopeisintroducedandcompared,highlightstheimportaneeofplayinthefieldofmodernscienceandthemicroscopeandtheuniversalityofuse・Keyword：opticalmicroscope;thetraditionalmicroscopy;nearfieldopticalmicroscope;opticalprobe显微镜是一种借助物理方

5、法产生放人的观测仪器，最早发明于16世纪晚期，现在已经演变成一种极为重要的科学仪器。广泛的应用于生物，化学，冶金，医学等各种科研项目，对人类做出了巨大的贡献。随着现代光电子技术和计算机的高速发展，显微测量技术在工业国防科技均得到了越发普遍应用。光学显微镜一般是由两组透镜组及显微镜木体构成，主要用来观察生物体的器官组织结构以及生物细胞的内部构造。两组透镜包括接近被观测物体的物镜和用人眼观察的口镜，而物镜的结构复杂，制作精密，通常由透镜组组合而成，各镜片间彼此相隔一定的距离，以减少像差。由于物镜是显微镜各

6、组件中最为重要光学部件它利用光源使被检测物体第一次成像，因而直接影响成像的质量和各项光学参数，而冃镜的作用是把物镜放大的实像（中间像）再放大一次，并把物像映入观察者的眼中，实质上目镜的作用就是一个放大镜。出于显微镜的分辨能力是曲物镜的数值孔径决定的，而口镜只起放大的作用，因此，尽管口镜可将所观影像再次放大，但它仍无法看出物镜不能分辨出的被观测物体的结构。光学显微镜的成像原理是以光为介质，利用可见光照射在物体的表而，造成了局部散射或反射来形成不同的对比，然后再对被测物体调制信息进行解调，便可得到物体的空

7、间信息。光学显微镜又可分为传统光学显微镜和近场光学显微镜。图11传统光学显微镜1.1成像原理传统光学显微镜是显微镜家族里最年氏的成员，它曾经是观测微小结构的唯一手段，传统的光学显微镜以光学透镜为主体，利用透镜将物体放大成像，利用材料的折射率和曲率将被观察物体放大以获得其细节信息，但其放大倍数不能任意放大,它要受到光学衍射极限的限制，即德国物理学家阿贝（EMbbe）提出的分辨力极限公式1.222r>2/?sin0其中厂为两点间的距离，兄为光束的波长，〃为介质的折射率，&为将光束收集和聚焦到探测器的透镜的

8、半角孔径⑵。由上述不等式可知，为提高显微镜的分辨能力，即减小距离「只能通过以卜•三个途径：（1）选择更短的波长；（2）选择更大的n,用折射率很高的材料工作，（3）增大显微镜的孔径角l2Jo我们知道，任何成像系统的信息变换都可以由一个表征物体特性的函数与仪器性质的仪器函数Z乘积所表示，第一个函数与物体的空间频频有关，后一个函数表示物体对每一个空间频的变换系数，一般地说，低空间频率变换系数接近与1,而高空间频率时变换系数就下降到0,因此我们就可以确定一个截止