物證技術(shù)應(yīng)用學(xué)總論

1、物證技術(shù)應(yīng)用學(xué)總論一一 .凸透鏡成像的基本原理：凸透鏡成像的基本原理：第一節(jié)第一節(jié) 光學(xué)顯微鏡的成像原理光學(xué)顯微鏡的成像原理二二 .光學(xué)顯微鏡的成像原理光學(xué)顯微鏡的成像原理： 物平面像平面透鏡平面物長像 長物 距像 距凸透鏡成像示意圖一 物平面到透鏡光學(xué)中心的距離，稱為物距；像平面到透鏡光學(xué)中心的距離，稱為像距。不同位置的共軛面對應(yīng)著不同的放大倍率。FFhhff UV 2、過焦點F、F垂直于主軸的平面叫做焦平面。 3、 前焦點F到透鏡光學(xué)中心的距離，稱為前焦距（也叫物方焦距），用f 表示；后焦點F到透鏡光學(xué)中心的距離，稱為后焦距（也叫像方焦距），用f 表示。 1、平行于主軸的光線，通過透鏡后相

2、交于一點F，此點叫做透鏡的后焦點，也叫像方焦點。與之相對應(yīng)的是位于透鏡物方一側(cè)的前焦點F，也叫物方焦點。ABFF2ffABFFABAB2f2f 凸透鏡成像的一般規(guī)律（一） 1、物體在透鏡前無限遠(yuǎn)處，此時成像的位置在透鏡的后焦點上，像點與焦點重合，結(jié)成一個差不多只有一個點的倒立實像。 2、物體在透鏡前兩倍焦距以外、無限遠(yuǎn)以內(nèi)的位置上，此時成像的位置在透鏡后焦點之外、兩倍焦距之內(nèi)，結(jié)成一個比原物縮小的倒立實像。 凸透鏡成像的一般規(guī)律 （二）FFABA2f2fFFBABBA2f2f 3、物體在透鏡前兩倍焦距的位置上，此時成像的位置在透鏡后兩倍焦距處，結(jié)成一個和原物同樣大的倒立實像 。 4、物體在透鏡

3、前焦點之外、兩倍焦距以內(nèi)的位置上，此時成像的位置在透鏡后兩倍焦距之外，結(jié)成一個比原物放大的倒立實像 。FABFFFABAB凸透鏡成像的一般規(guī)律（三） 5、物體在透鏡前焦點處時，由于經(jīng)過透鏡折射后出射的光線與通過透鏡中心出射的光線互相平行，沒有交點，不能會聚成像。 6、物體在透鏡前焦距以內(nèi)的位置上，經(jīng)過透鏡折射后的光線將是發(fā)散的，不能會聚成像。但它們的反向延長線可相交于一點，結(jié)成一個正立放大的虛像。此時像與物都在透鏡的同一側(cè)，像距總是大于物距 。物鏡FFFFBA目鏡ABB”A”明視距離 25厘米光學(xué)顯微鏡成像原理一、顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)：一、顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)：第二節(jié)第二節(jié) 光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)光學(xué)顯

4、微鏡的基本結(jié)構(gòu) 光學(xué)系統(tǒng)是顯微鏡最重要的部分，其主要由物鏡、目鏡、照明裝置（聚光鏡、反射鏡等）及光源等部件組成。 二、顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)：二、顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)： 顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)由鏡座、鏡臂、鏡筒、鏡臺（載物臺）、物鏡轉(zhuǎn)換器、調(diào)焦裝置等組成。光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu) 3、 暗場顯微鏡適合于觀察生物物證中的一些活的微生物，如觀察某些病毒，觀察透明活細(xì)胞漿中的微粒等。暗場顯微鏡簡介暗場顯微鏡簡介 1、 暗場顯微鏡，又稱暗視野顯微鏡，超顯微鏡。它是利用特別的聚光器，不使照射物體的光線直接進(jìn)入物鏡，而使斜射光線照射被檢物體表面，使物體發(fā)出的反射光及衍射光進(jìn)入物鏡，從而在暗視場中見到明亮的物像。 2、 暗場顯

5、微鏡不能看清物體的結(jié)構(gòu)特點，但能夠看到物體的存在和運動。對于在微米之間的微小粒子，暗場顯微鏡具有明場顯微鏡無法達(dá)到的分辨能力。明場顯微鏡的最小分辨距離一般為微米，而暗場顯微鏡能觀察到微米以上的超顯微粒子的存在，其分辨率比普通光學(xué)顯微鏡提高了100-200倍。DEBC A物鏡 B.材料 C.載玻片 D.聚光器的透鏡 E. 遮光片 拋物面暗場顯微鏡照明路線圖A 熒熒 光光 顯顯 微微 鏡鏡 簡簡 介介概念 熒光顯微鏡是用以觀察受激發(fā)出熒光的檢材的熒光圖像的顯微鏡。條件 被測物質(zhì)在紫外線或短波可見光（藍(lán)光或綠光）的照射下可以發(fā)出可見熒光，或經(jīng)過染色以后可以發(fā)出熒光。特 點 1、其光源是能發(fā)出特定波長

6、紫外光或藍(lán)紫光的高壓水銀石英燈或氙燈。 2、其配有激發(fā)濾光片組（設(shè)置在光源之前，將紫外線以外的不同波長的可見光都濾掉）和抑制濾光片組（設(shè)置在物鏡上方或目鏡下方，只允許熒光通過，將紫外線濾掉）同時起到保護(hù)眼睛的作用。 3、其通常是在黑暗的背景下觀察被檢物的熒光圖像，對比度約為普通顯微鏡的100倍。可觀察到普通顯微鏡下看不到的微小物體和細(xì)節(jié)特征。應(yīng) 用 1、利用熒光顯微鏡對墨水筆畫、圓珠筆筆畫、復(fù)寫紙筆畫、圖章印文的印油等進(jìn)行檢驗，觀察它們的熒光現(xiàn)象。 2、分析某些生物物證的化學(xué)成分（因幾乎所有的有機(jī)分子都能夠直接或經(jīng)適當(dāng)處理后發(fā)出熒光而被觀察分析），鑒定血跡、唾液斑及毛發(fā)物證的性別屬性等。 類型

7、：1、按不同的照明裝置連接方式，分為分離型照明裝置、配裝閉合型照明裝置、內(nèi)裝固定照明裝置熒光顯微鏡。 2、按照明方式的不同，可將其分為透射照明、落射照明和混合照明三種類型。 金相顯微鏡 簡介 金相顯微鏡是檢驗金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)特征的專用顯微鏡，其對比較兩種金屬材料是否相同有著重要作用。 金屬是很多結(jié)晶粒的集合體，我們把這種組織稱為金相組織金相組織或金相金相。不同的金屬材料有不同的金相組織，成分相同的金屬材料，經(jīng)過不同的加工、不同的熱處理或受到破壞、變形、腐蝕之后，其金相組織也會發(fā)生不同的變化。比比 較較 顯顯 微微 鏡鏡偏偏 振振 光光 顯顯 微微 鏡鏡偏光顯微鏡是一種能區(qū)別均質(zhì)與非均質(zhì)物體，而

8、偏光顯微鏡是一種能區(qū)別均質(zhì)與非均質(zhì)物體，而且還能觀察研究物體非均質(zhì)性本身強(qiáng)弱和各種差且還能觀察研究物體非均質(zhì)性本身強(qiáng)弱和各種差異的顯微鏡。異的顯微鏡。偏振光偏振光 光的振動方向與波的傳播方向垂直。且其振動的方向光的振動方向與波的傳播方向垂直。且其振動的方向隨機(jī)分布，在各個方向振動的強(qiáng)度也相等。隨機(jī)分布，在各個方向振動的強(qiáng)度也相等。 如果光被某些特殊物體反射或透射后，其反射光的振如果光被某些特殊物體反射或透射后，其反射光的振動方向被限制在垂直光波傳播方向的一個直線上振動，這動方向被限制在垂直光波傳播方向的一個直線上振動，這種光波稱為偏振光，也稱為完全偏振光。如果光波在某個種光波稱為偏振光，也稱為

9、完全偏振光。如果光波在某個方向上的振動強(qiáng)度比其它方向的振動強(qiáng)度大，則這種光波方向上的振動強(qiáng)度比其它方向的振動強(qiáng)度大，則這種光波稱為部分偏振光。稱為部分偏振光。 雙雙折折射射體體 自然界中的物質(zhì)存在著人的肉眼無法觀察到的均質(zhì)與非均質(zhì)自然界中的物質(zhì)存在著人的肉眼無法觀察到的均質(zhì)與非均質(zhì)的差別。非均質(zhì)物質(zhì)具有雙折射性質(zhì)。的差別。非均質(zhì)物質(zhì)具有雙折射性質(zhì)。自然光通過自然光通過“雙折射體雙折射體”后，可形成兩束振動方向互相垂后，可形成兩束振動方向互相垂直的偏振光（正常光和異常光），兩者的光速、折射率和直的偏振光（正常光和異常光），兩者的光速、折射率和波長均有不同。波長均有不同。 1、偏光顯微鏡在光源與樣

10、品之間，加有起偏器，通過其獲得、偏光顯微鏡在光源與樣品之間，加有起偏器，通過其獲得偏振光；在物鏡與目鏡之間裝有檢偏器，用以檢查是否有異常偏振光；在物鏡與目鏡之間裝有檢偏器，用以檢查是否有異常光通過雙折射體。光通過雙折射體。 2、當(dāng)起偏器與檢偏器的方向平行時，通過起偏器的光振動恰、當(dāng)起偏器與檢偏器的方向平行時，通過起偏器的光振動恰好能通過檢偏器，其視野是亮的；轉(zhuǎn)動起偏器，使起偏器通過好能通過檢偏器，其視野是亮的；轉(zhuǎn)動起偏器，使起偏器通過的光振動方向與檢偏器通過的光振動方向相垂直，其視野是暗的光振動方向與檢偏器通過的光振動方向相垂直，其視野是暗的。此時在載物臺上放入具有雙折射性質(zhì)的非均質(zhì)物質(zhì)，由于

11、的。此時在載物臺上放入具有雙折射性質(zhì)的非均質(zhì)物質(zhì)，由于產(chǎn)生偏光干涉而使視野變亮。而放入單折射體時，視野中的物產(chǎn)生偏光干涉而使視野變亮。而放入單折射體時，視野中的物像始終是暗的。據(jù)此可以判斷樣品是雙折射體還是單折射體。像始終是暗的。據(jù)此可以判斷樣品是雙折射體還是單折射體。偏振器偏振器 偏振器是用尼科爾棱鏡制成的、只允許在一個偏振器是用尼科爾棱鏡制成的、只允許在一個方向振動的光波通過的光學(xué)元件，分為起偏器和檢方向振動的光波通過的光學(xué)元件，分為起偏器和檢偏器兩種。偏器兩種。工作原理 在偏光顯微鏡下觀察具有雙折射性的物體時，不僅視野明亮，還可以看到在偏光顯微鏡下觀察具有雙折射性的物體時，不僅視野明亮，

12、還可以看到顏色，即偏光干涉圖。偏光干涉圖反映了物質(zhì)本身分子結(jié)構(gòu)的圖形，其色彩和顏色，即偏光干涉圖。偏光干涉圖反映了物質(zhì)本身分子結(jié)構(gòu)的圖形，其色彩和形狀等是由雙折射體的種類、厚度、橫截面形狀及本身固有的雙折射性質(zhì)所決形狀等是由雙折射體的種類、厚度、橫截面形狀及本身固有的雙折射性質(zhì)所決定的。據(jù)此可以推定物質(zhì)種類，區(qū)別各種被檢物，比較其異同。定的。據(jù)此可以推定物質(zhì)種類，區(qū)別各種被檢物，比較其異同。 偏光顯微鏡主要用于偏光顯微鏡主要用于無損觀察有序的、與晶體無損觀察有序的、與晶體類似的、有規(guī)則的物體類似的、有規(guī)則的物體； 如觀察各種紡織纖如觀察各種紡織纖維、毛發(fā)、神經(jīng)纖維、肌維、毛發(fā)、神經(jīng)纖維、肌纖維

13、、骨骼、牙齒等的細(xì)纖維、骨骼、牙齒等的細(xì)微結(jié)構(gòu)，檢驗礦石、土壤、微結(jié)構(gòu)，檢驗礦石、土壤、淀粉顆粒等。淀粉顆粒等。第四節(jié) 電子顯微鏡簡介 電子顯微鏡以電子源代替光源，以電子束代電子顯微鏡以電子源代替光源，以電子束代替光線作為成像媒介，以特殊的電極和磁極（靜電替光線作為成像媒介，以特殊的電極和磁極（靜電透鏡或磁透鏡）代替了光學(xué)顯微鏡中的聚光鏡、物透鏡或磁透鏡）代替了光學(xué)顯微鏡中的聚光鏡、物鏡和目鏡。在觀察系統(tǒng)中，電子顯微鏡可用熒光屏鏡和目鏡。在觀察系統(tǒng)中，電子顯微鏡可用熒光屏將電子束所成的像轉(zhuǎn)化成熒光像，并具有真空條件將電子束所成的像轉(zhuǎn)化成熒光像，并具有真空條件下的照相裝置等。下的照相裝置等。 電

14、子顯微鏡有透射電子顯微鏡和掃描電電子顯微鏡有透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡兩種類型。子顯微鏡兩種類型。透射電子顯微鏡的成像原理 由電子槍發(fā)射出的電子束，經(jīng)加速和聚焦由電子槍發(fā)射出的電子束，經(jīng)加速和聚焦后以較高的速度投射到菲薄的檢材上，與檢材后以較高的速度投射到菲薄的檢材上，與檢材的原子撞擊而改變方向，產(chǎn)生立體角散射，其的原子撞擊而改變方向，產(chǎn)生立體角散射，其散射角的大小取決于檢材密度和厚度的大小。散射角的大小取決于檢材密度和厚度的大小。密度與厚度大，散射角亦大，通過的電子減少，密度與厚度大，散射角亦大，通過的電子減少，像的亮度就較暗；反之，則像的亮度較亮。由像的亮度就較暗；反之，則像的亮度較亮。由此形成明暗不同的像。此形成明暗不同的像。掃描電子顯微鏡的成像原理 由電子槍發(fā)射出的電子束，經(jīng)加速電壓作用，再經(jīng)由電子槍發(fā)射出的電子束，經(jīng)加速電壓作用，再經(jīng)電磁透鏡匯聚成極細(xì)的高速電子束。由于掃描線圈電磁透鏡匯聚成極細(xì)的高速電子束。由于掃描線圈的作用，使電子束在被檢物體表面進(jìn)行掃描。的作用，使電子束在被檢物體表面進(jìn)行掃描。 入射到樣品的電子，一部分作為樣品電流被引出樣入射到樣品的電子，一部分作為樣品電流被引出樣品，一部分作為背散射電子從樣品中反射出來，產(chǎn)品，一部分作為背散射電子從樣品中反射出來，產(chǎn)生二次電子，只有距離樣品表面很近的表層產(chǎn)生的生二次電子，只有距離