柯拉照明

在显微镜中，要获得高质量的成像质量及良好的摄影质量，标本的照明是一个非常重要的因素。柯拉照明方式是在1893年时由卡尔.蔡斯公司的奥格斯特.柯拉作为一种最佳的标本照明方法首次推出。

由于柯拉照明可产生均匀明亮，无眩光的标本照明，使显微镜在使用中发挥最大的潜能，现代实验室显微镜的制造商们均推荐采用该项技术。

在显微镜厂家所设计的现代显微镜中，集光镜及其它的光学元件均安置在显微镜的底座中，这些光学元件将灯丝放大，成像并投射到载物台下聚光镜的孔径光栏处。打开或关闭聚光镜的孔径光栏，可控制由聚光镜发出，从所有方向到达标本光线的角度。因为光源并不成像于标本所在的平面上，标本所在平面上的光线实质上是均匀的，不会因聚光镜上的灰尘或其它缺陷使照明状态变坏。打开或关闭聚光镜的孔径光栏，可控制到达标本的光锥角度。

聚光镜孔径光栏的设置，以及物镜的孔径大小，共同决定了显微镜系统的实际数值孔径。当聚光镜的孔径光栏打开，显微镜的数值孔径就增加，分辨率也就提高，透过的光线也增加。透过并照亮标本的平行光在物镜的后焦平面上会聚。在此处，也可看见可变孔径光栏及灯源的成像。

图1所示的光路分别为标本照明光束和成像光束的光路示意图。此图所绘的并不是实际光路，但方便于分析讨论。图1(a)所示为照明光束在载物台下聚光镜孔径光栏平面，

物镜后焦平面及目镜眼点(也称之为Ramsden斑)处会聚而形成灯丝像的光路图。这些同时成像的平面又称之为共轭面。对实施柯拉照明来说，十分重要。在光路中，一个物体会聚于一个平面上，它也同时会聚在另一个共轭面上。在图示的光路中(成像光路及照明光路)各有四个面组成一组共轭面组。

图1(a)所示的柯拉照明的照明光路有如下的面灯丝。聚光镜孔径光栏(聚光镜的前焦平面)。物镜的后焦平面。目镜的眼点(也称Ramsden斑)。大约离目镜后镜片半英寸处(1厘米)。观察时，观察者的眼睛应放在此处。柯拉照明的成像光束光路中的共轭面包括:视场光栏。调好焦的标本。中间像面(即目镜上的固定光栏面)。眼的视网膜或照相机的胶片。显微镜光路中常常由于灰尘、纤维及光学元件缺陷等引起视场不干净。

了解共轭焦平面对解决这类问题十分有用。如果此类毛病在视场中很清晰，这些东西应该位于这些成像共轭面上或在其附近。这些部位包括显微镜的出光孔处的玻璃零件、标本、目镜上的分划及目镜的下面一块透镜。如果这些污物在视场中成像模糊，它们一般位于照明共轭面的零件附近。可怀疑的部位就是聚光镜的前透镜(此处灰尘及污物容易堆积)，目镜外露的镜片(容易被眼睫毛污染)，物镜的前片(容易产生手印)。

图2所示为显微镜照明光路的典型设置。图中，灯箱(照明源)设置在底座上，光线透过一些透镜后经底座上的反射镜反射通过载物台下聚光镜。光源对于显微镜的光轴可以是自调中的或者是可以调中的。由卤钨灯发出的光线首先通过位于灯箱附近的集光镜，然后通使光线产生散射。这样可使视场的照度均匀。在实际光路中，移掉这块散射玻片时，灯丝应成像于载物台下聚光镜的前焦平面上。集光镜应与光源灯丝的尺寸准确匹配，确保灯丝像以正确的尺寸投射到聚光镜的孔径光栏上。正确的柯拉照明，灯丝应能完全充满聚光镜的孔径光栏