物证技术应用学总论

1、物证技术应用学总论一一 .凸透镜成像的基本原理：凸透镜成像的基本原理：第一节第一节 光学显微镜的成像原理光学显微镜的成像原理二二 .光学显微镜的成像原理光学显微镜的成像原理： 物平面像平面透镜平面物长像 长物 距像 距凸透镜成像示意图一 物平面到透镜光学中心的距离，称为物距；像平面到透镜光学中心的距离，称为像距。不同位置的共轭面对应着不同的放大倍率。FFhhff UV 2、过焦点F、F垂直于主轴的平面叫做焦平面。 3、 前焦点F到透镜光学中心的距离，称为前焦距（也叫物方焦距），用f 表示；后焦点F到透镜光学中心的距离，称为后焦距（也叫像方焦距），用f 表示。 1、平行于主轴的光线，通过透镜后相

2、交于一点F，此点叫做透镜的后焦点，也叫像方焦点。与之相对应的是位于透镜物方一侧的前焦点F，也叫物方焦点。ABFF2ffABFFABAB2f2f 凸透镜成像的一般规律（一） 1、物体在透镜前无限远处，此时成像的位置在透镜的后焦点上，像点与焦点重合，结成一个差不多只有一个点的倒立实像。 2、物体在透镜前两倍焦距以外、无限远以内的位置上，此时成像的位置在透镜后焦点之外、两倍焦距之内，结成一个比原物缩小的倒立实像。 凸透镜成像的一般规律 （二）FFABA2f2fFFBABBA2f2f 3、物体在透镜前两倍焦距的位置上，此时成像的位置在透镜后两倍焦距处，结成一个和原物同样大的倒立实像 。 4、物体在透镜

3、前焦点之外、两倍焦距以内的位置上，此时成像的位置在透镜后两倍焦距之外，结成一个比原物放大的倒立实像 。FABFFFABAB凸透镜成像的一般规律（三） 5、物体在透镜前焦点处时，由于经过透镜折射后出射的光线与通过透镜中心出射的光线互相平行，没有交点，不能会聚成像。 6、物体在透镜前焦距以内的位置上，经过透镜折射后的光线将是发散的，不能会聚成像。但它们的反向延长线可相交于一点，结成一个正立放大的虚像。此时像与物都在透镜的同一侧，像距总是大于物距 。物镜FFFFBA目镜ABB”A”明视距离 25厘米光学显微镜成像原理一、显微镜的光学系统：一、显微镜的光学系统：第二节第二节 光学显微镜的基本结构光学显

4、微镜的基本结构 光学系统是显微镜最重要的部分，其主要由物镜、目镜、照明装置（聚光镜、反射镜等）及光源等部件组成。 二、显微镜的机械系统：二、显微镜的机械系统： 显微镜的机械系统由镜座、镜臂、镜筒、镜台（载物台）、物镜转换器、调焦装置等组成。光学显微镜的基本结构 3、 暗场显微镜适合于观察生物物证中的一些活的微生物，如观察某些病毒，观察透明活细胞浆中的微粒等。暗场显微镜简介暗场显微镜简介 1、 暗场显微镜，又称暗视野显微镜，超显微镜。它是利用特别的聚光器，不使照射物体的光线直接进入物镜，而使斜射光线照射被检物体表面，使物体发出的反射光及衍射光进入物镜，从而在暗视场中见到明亮的物像。 2、 暗场显

5、微镜不能看清物体的结构特点，但能够看到物体的存在和运动。对于在微米之间的微小粒子，暗场显微镜具有明场显微镜无法达到的分辨能力。明场显微镜的最小分辨距离一般为微米，而暗场显微镜能观察到微米以上的超显微粒子的存在，其分辨率比普通光学显微镜提高了100-200倍。DEBC A物镜 B.材料 C.载玻片 D.聚光器的透镜 E. 遮光片 抛物面暗场显微镜照明路线图A 荧荧 光光 显显 微微 镜镜 简简 介介概念 荧光显微镜是用以观察受激发出荧光的检材的荧光图像的显微镜。条件 被测物质在紫外线或短波可见光（蓝光或绿光）的照射下可以发出可见荧光，或经过染色以后可以发出荧光。特 点 1、其光源是能发出特定波长

6、紫外光或蓝紫光的高压水银石英灯或氙灯。 2、其配有激发滤光片组（设置在光源之前，将紫外线以外的不同波长的可见光都滤掉）和抑制滤光片组（设置在物镜上方或目镜下方，只允许荧光通过，将紫外线滤掉）同时起到保护眼睛的作用。 3、其通常是在黑暗的背景下观察被检物的荧光图像，对比度约为普通显微镜的100倍。可观察到普通显微镜下看不到的微小物体和细节特征。应 用 1、利用荧光显微镜对墨水笔画、圆珠笔笔画、复写纸笔画、图章印文的印油等进行检验，观察它们的荧光现象。 2、分析某些生物物证的化学成分（因几乎所有的有机分子都能够直接或经适当处理后发出荧光而被观察分析），鉴定血迹、唾液斑及毛发物证的性别属性等。 类型

7、：1、按不同的照明装置连接方式，分为分离型照明装置、配装闭合型照明装置、内装固定照明装置荧光显微镜。 2、按照明方式的不同，可将其分为透射照明、落射照明和混合照明三种类型。 金相显微镜 简介 金相显微镜是检验金属内部结构形态特征的专用显微镜，其对比较两种金属材料是否相同有着重要作用。 金属是很多结晶粒的集合体，我们把这种组织称为金相组织金相组织或金相金相。不同的金属材料有不同的金相组织，成分相同的金属材料，经过不同的加工、不同的热处理或受到破坏、变形、腐蚀之后，其金相组织也会发生不同的变化。比比 较较 显显 微微 镜镜偏偏 振振 光光 显显 微微 镜镜偏光显微镜是一种能区别均质与非均质物体，而

8、偏光显微镜是一种能区别均质与非均质物体，而且还能观察研究物体非均质性本身强弱和各种差且还能观察研究物体非均质性本身强弱和各种差异的显微镜。异的显微镜。偏振光偏振光 光的振动方向与波的传播方向垂直。且其振动的方向光的振动方向与波的传播方向垂直。且其振动的方向随机分布，在各个方向振动的强度也相等。随机分布，在各个方向振动的强度也相等。 如果光被某些特殊物体反射或透射后，其反射光的振如果光被某些特殊物体反射或透射后，其反射光的振动方向被限制在垂直光波传播方向的一个直线上振动，这动方向被限制在垂直光波传播方向的一个直线上振动，这种光波称为偏振光，也称为完全偏振光。如果光波在某个种光波称为偏振光，也称为

9、完全偏振光。如果光波在某个方向上的振动强度比其它方向的振动强度大，则这种光波方向上的振动强度比其它方向的振动强度大，则这种光波称为部分偏振光。称为部分偏振光。 双双折折射射体体 自然界中的物质存在着人的肉眼无法观察到的均质与非均质自然界中的物质存在着人的肉眼无法观察到的均质与非均质的差别。非均质物质具有双折射性质。的差别。非均质物质具有双折射性质。自然光通过自然光通过“双折射体双折射体”后，可形成两束振动方向互相垂后，可形成两束振动方向互相垂直的偏振光（正常光和异常光），两者的光速、折射率和直的偏振光（正常光和异常光），两者的光速、折射率和波长均有不同。波长均有不同。 1、偏光显微镜在光源与样

10、品之间，加有起偏器，通过其获得、偏光显微镜在光源与样品之间，加有起偏器，通过其获得偏振光；在物镜与目镜之间装有检偏器，用以检查是否有异常偏振光；在物镜与目镜之间装有检偏器，用以检查是否有异常光通过双折射体。光通过双折射体。 2、当起偏器与检偏器的方向平行时，通过起偏器的光振动恰、当起偏器与检偏器的方向平行时，通过起偏器的光振动恰好能通过检偏器，其视野是亮的；转动起偏器，使起偏器通过好能通过检偏器，其视野是亮的；转动起偏器，使起偏器通过的光振动方向与检偏器通过的光振动方向相垂直，其视野是暗的光振动方向与检偏器通过的光振动方向相垂直，其视野是暗的。此时在载物台上放入具有双折射性质的非均质物质，由于

11、的。此时在载物台上放入具有双折射性质的非均质物质，由于产生偏光干涉而使视野变亮。而放入单折射体时，视野中的物产生偏光干涉而使视野变亮。而放入单折射体时，视野中的物像始终是暗的。据此可以判断样品是双折射体还是单折射体。像始终是暗的。据此可以判断样品是双折射体还是单折射体。偏振器偏振器 偏振器是用尼科尔棱镜制成的、只允许在一个偏振器是用尼科尔棱镜制成的、只允许在一个方向振动的光波通过的光学元件，分为起偏器和检方向振动的光波通过的光学元件，分为起偏器和检偏器两种。偏器两种。工作原理 在偏光显微镜下观察具有双折射性的物体时，不仅视野明亮，还可以看到在偏光显微镜下观察具有双折射性的物体时，不仅视野明亮，

12、还可以看到颜色，即偏光干涉图。偏光干涉图反映了物质本身分子结构的图形，其色彩和颜色，即偏光干涉图。偏光干涉图反映了物质本身分子结构的图形，其色彩和形状等是由双折射体的种类、厚度、横截面形状及本身固有的双折射性质所决形状等是由双折射体的种类、厚度、横截面形状及本身固有的双折射性质所决定的。据此可以推定物质种类，区别各种被检物，比较其异同。定的。据此可以推定物质种类，区别各种被检物，比较其异同。 偏光显微镜主要用于偏光显微镜主要用于无损观察有序的、与晶体无损观察有序的、与晶体类似的、有规则的物体类似的、有规则的物体； 如观察各种纺织纤如观察各种纺织纤维、毛发、神经纤维、肌维、毛发、神经纤维、肌纤维

13、、骨骼、牙齿等的细纤维、骨骼、牙齿等的细微结构，检验矿石、土壤、微结构，检验矿石、土壤、淀粉颗粒等。淀粉颗粒等。第四节 电子显微镜简介 电子显微镜以电子源代替光源，以电子束代电子显微镜以电子源代替光源，以电子束代替光线作为成像媒介，以特殊的电极和磁极（静电替光线作为成像媒介，以特殊的电极和磁极（静电透镜或磁透镜）代替了光学显微镜中的聚光镜、物透镜或磁透镜）代替了光学显微镜中的聚光镜、物镜和目镜。在观察系统中，电子显微镜可用荧光屏镜和目镜。在观察系统中，电子显微镜可用荧光屏将电子束所成的像转化成荧光像，并具有真空条件将电子束所成的像转化成荧光像，并具有真空条件下的照相装置等。下的照相装置等。 电

14、子显微镜有透射电子显微镜和扫描电电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜两种类型。子显微镜两种类型。透射电子显微镜的成像原理 由电子枪发射出的电子束，经加速和聚焦由电子枪发射出的电子束，经加速和聚焦后以较高的速度投射到菲薄的检材上，与检材后以较高的速度投射到菲薄的检材上，与检材的原子撞击而改变方向，产生立体角散射，其的原子撞击而改变方向，产生立体角散射，其散射角的大小取决于检材密度和厚度的大小。散射角的大小取决于检材密度和厚度的大小。密度与厚度大，散射角亦大，通过的电子减少，密度与厚度大，散射角亦大，通过的电子减少，像的亮度就较暗；反之，则像的亮度较亮。由像的亮度就较暗；反之，则像的亮度较亮。由此形成明暗不同的像。此形成明暗不同的像。扫描电子显微镜的成像原理 由电子枪发射出的电子束，经加速电压作用，再经由电子枪发射出的电子束，经加速电压作用，再经电磁透镜汇聚成极细的高速电子束。由于扫描线圈电磁透镜汇聚成极细的高速电子束。由于扫描线圈的作用，使电子束在被检物体表面进行扫描。的作用，使电子束在被检物体表面进行扫描。 入射到样品的电子，一部分作为样品电流被引出样入射到样品的电子，一部分作为样品电流被引出样品，一部分作为背散射电子从样品中反射出来，产品，一部分作为背散射电子从样品中反射出来，产生二次电子，只有距离样品表面很近的表层产生的生二次电子，只有距离