【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第四章光學(xué)儀器

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫(kù)（1庫(kù)倫=3×10?靜庫(kù)）；電勢(shì)的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質(zhì)量單位的。】?

§4-6顯微鏡

【01】觀察非常細(xì)微的物體或物體的細(xì)微部分時(shí)，我們需要用放大率更高的光學(xué)儀器，顯微鏡（圖4·18）就是這種光學(xué)儀器，它的放大率要比放大鏡高得多。

【02】顯微鏡是由兩組透鏡組成的，對(duì)著物體的一組透鏡叫做物鏡，對(duì)著觀察者眼晴的一組透鏡叫做目鏡，物體（標(biāo)本）第一次經(jīng)過(guò)物鏡成的象是放大的實(shí)象，這一實(shí)象落在目鏡的焦距以內(nèi)，于是又進(jìn)一步被目鏡放大成虛象，從目鏡中看到的物體的虛象是經(jīng)過(guò)兩次放大的，所以視角增大的倍數(shù)比放大鏡高。

【03】顯微鏡的物鏡焦距 f? 比較短，目鏡的焦距 f? 比較長(zhǎng)，物體 AB 放在物鏡下，雖然離開物鏡很近，但是仍在焦距以外（f? < u < 2f?），使它通過(guò)凸透鏡后形成一個(gè)放大的實(shí)象 A?B?（圖4·19(a)）。這個(gè)實(shí)象又位于目鏡的焦距 f? 以內(nèi)（這時(shí)候把實(shí)象 A?B? 看成是一個(gè)物體），根據(jù)凸透鏡成象的性質(zhì)，A?B? 的光線經(jīng)過(guò)目鏡 O? 折射后，要形成一個(gè)放大的虛象 A?B?（圖4·19(b)）。圖4·19(c)就是顯微鏡成象的光路圖，虛象 A?B? 跟物體 AB 是上下倒置、左右互換的，象恰好成在明視距離 d 的地方。

【顯微鏡的物鏡 O? 的焦距為什么要很短而目鏡 O? 的焦距又很長(zhǎng)呢？因?yàn)閺奈矬w AB（標(biāo)本）射出的光線，經(jīng)過(guò)物鏡 O? 折射以后要求形成一個(gè)實(shí)象（不然的話就不能夠利用目鏡使象再一次放大），而又要求物體離物鏡盡可能的近一些，（不然的話，由于物體離物鏡較遠(yuǎn)，從物體上射入鏡筒里的光就會(huì)太少，這樣成的象就會(huì)不夠明亮）要同時(shí)滿足上面說(shuō)的兩個(gè)條件，物鏡的焦距就需要設(shè)計(jì)得短一些。又由于物鏡第一次所成物體的實(shí)象 A?B?，應(yīng)當(dāng)成在目鏡的焦距以內(nèi)（使得它通過(guò)目鏡再形成放大的虛象），為了保證第一次成的實(shí)象 A?B? 總是落在目鏡 O? 的焦距以內(nèi)，目鏡的焦距 f? 又總是設(shè)計(jì)得長(zhǎng)一些】

【04】設(shè)物鏡 O? 和目鏡 O? 的距離（也就是顯微鏡筒的長(zhǎng)）是 L，物體如果不經(jīng)過(guò)顯微鏡放大，直接放在明視距離處，AB 所張的視角是；物體經(jīng)過(guò)顯微鏡放大以后，虛象 A?B? 所張的視角是? 。所以顯微鏡的放大率? 。從圖4·19(c)中 AB 經(jīng)物鏡成放大實(shí)象的情況看出：，代入上式后，得出顯微鏡放大率的公式：? 。

例1.已知顯微鏡簡(jiǎn)的長(zhǎng)度 L 一般約為 16 厘米，有一顯微鏡物鏡的焦距為 1 厘米，目鏡的焦距為 2.5 厘米，求顯微鏡的放大率。

【解】已知顯微鏡筒長(zhǎng) L＝16厘米，明視距離 d＝25厘米，物鏡的焦距 f?＝1厘米，目鏡焦距 f?＝2.5厘米，代入顯微鏡放大率公式，倍。

【05】在顯微鏡放大率公式推導(dǎo)的過(guò)程中，有下列關(guān)系存在：，就是物鏡成實(shí)象時(shí)的放大率，就是目鏡（放大鏡）的放大率，所以顯微鏡的放大率也就等于物鏡的放大倍數(shù)和目鏡放大倍數(shù)的乘積。例如，顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)是 8，目鏡的放大倍數(shù)是 10，顯微鏡的放大率就是 80。

【06】一般光學(xué)顯微鏡的放大率最高可以達(dá)到 3000 倍，甚至能夠把物體上相距 2×10?? 厘米的兩點(diǎn)清晰地分辨開來(lái)。如果還需要進(jìn)一步提高放大率，或者需要把相距比 2×10???厘米更近的兩點(diǎn)分辨開來(lái)，那就不能夠利用光學(xué)顯微鏡，而要利用另一種根據(jù)電磁原理制成的電子顯微鏡來(lái)放大，電子顯微鏡的放大率可以高達(dá)幾十萬(wàn)倍，能夠把相距比 10???厘米更近的兩點(diǎn)清晰地分辨開來(lái)。圖4·20就是我國(guó)自制的電子顯微鏡，圖4·21是用電子顯微鏡拍攝下來(lái)的番茄條斑病病毒的照片（30000 倍，左下角是 60000 倍）。