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显微镜基础知识

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第一章:显微镜简史

随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。

显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。

第二章显微镜的基本光学原理

一.折射和折射率

光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。

二.透镜的性能

透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。

当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。

光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。

三.影响成像的关键因素—像差

由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种像差。

1.色差(Chromatic aberration)

色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色

差。白光由红橙黄绿青蓝紫七种组成,各种光的波长不同,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。光学系统最主要的功能就是消色差。

色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置观察都带有色斑或晕环,使像模糊不清。而放大率色差使像带有彩色边缘。

2.球差(Spherical aberration)

球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,不在是个亮点,而是一个中间亮边缘逐渐模糊的亮斑,从而影响成像质量。

球差的矫正常利用透镜组合来消除,由于凸、凹透镜的球差是相反的,可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来给予消除。旧型号显微镜,物镜的球差没有完全矫正,应与相应的补偿目镜配合,才能达到纠正效果。一般新型显微镜的球差完全由物镜消除。

3.慧差(Coma)

慧差属轴外点的单色像差。轴外物点以大孔径光束成像时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,则一光点的像便会得到一逗点状,型如慧星,故称“慧差”。

4.像散(Astigmatism)

像散也是影响清晰度的轴外点单色像差。当视场很大时,边缘上的物点离光轴远,光束倾斜大,经透镜后则引起像散。像散使原来的物点在成像后变成两个分离并且相互垂直的短线,在理想像平面上综合后,形成一个椭圆形的斑点。像散是通过复杂的透镜组合来消除。

5.场曲(Curvature of field)

场曲又称“像场弯曲”。当透镜存在场曲时,整个光束的交点不与理想像点重合,虽然在每个特定点都能得到清晰的像点,但整个像平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个像面,给观察和照相造成困难。因此研究用显微镜的物镜一般都是平场物镜,这种物镜已经矫正了场曲。

6.畸变(Distortion)

前面所说各种像差除场曲外,都影响像的清晰度。畸变是另一种性质的像差,光束的同心性不受到破坏。因此,不影响像的清晰度,但使像与原物体比,在形状上造成失真。

四. 显微镜的成像(几何成像)原理

显微镜之所以能将被检物体进行放大,是通过透镜来实现的。单透镜成像具有像差,严重影响成像质量。因此显微镜的主要光学部件都由透镜组合而成。从透镜的性能可知,只有凸透镜才能起放大作用,而凹透镜不行。显微镜的物镜与目镜虽都由透镜组合而成,但相

当于一个凸透镜。为便于了解显微镜的放大原理,简要说明一下凸透镜的5种成像规律:

(1)当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像;

(2)当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像;

(3)当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像;

(4)当物体位于透镜物方焦点上时,则像方不能成像;

(5)当物体位于透镜物方焦点以内时,则像方也无像的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。

显微镜的成像原理就是利用上述(3)和(5)的规律把物体放大的。当物体处在物镜前F-2F(F为物方焦距)之间,则在物镜像方的二倍焦距以外形成放大的倒立实像。在显微镜的设计上,将此像落在目镜的一倍焦距F1之内,使物镜所放大的第一次像(中间像),又被目镜再一次放大,最终在目镜的物方(中间像的同侧)、人眼的明视距离(250mm)处形成放大的直立(相对中间像而言)虚像。因此,当我们在镜检时,通过目镜(不另加转换棱镜)看到的像于原物体的像,方向相反。

五.显微镜光学系统简介

显微镜光学系统的设计有三种光学系统。

1 . 长筒光学系统

2 . 万能无限远校正光学系统:是较先进的光路设计,它体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒,并在结像透镜处折射或完成无像差的中间像。物镜与观察筒内结像透镜之间可添加光学附件,而不影响总放大倍数。另外这种光学系统不需要安装附加校正透镜,都能得到最佳的显微图像。

3. 万能无限远双重色差校正光学系统:是目前最先进的光路设计,不但能矫正位置色差,同时还能矫正倍率色差可提高水平分辨率12%,提供最高反差、最高衬度、最高分辨率的最锐利图象。

第三章显微镜的重要光学技术参数

在镜检时,人们总是希望能得到清晰而明亮的理想图像,这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参

数的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,得到满意的镜检效果。

显微镜的光学技术参数包括:数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离等等。这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的,在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系。

一.数值孔径

数值孔径简写NA(蔡司公司的数值孔径简写CF),数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的数值孔是代表消位置色差和倍率色差的能力),的重要标志。其数值的大小,分别标科在物镜和聚光镜的外壳上。

数值孔径(NA)是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率(η)和孔径角(u)半数的正玄之乘积。用公式表示如下:NA=ηsinu/2 孔径角又称“镜口角”,是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。孔径角越大,进入物镜的光通亮就越大,它与物镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比。

显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质的折射率η值。基于这一原理,就产生了水浸系物镜和油浸物镜,因介质的折射率η值大于一,NA值就能大于一。数值孔径最大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前,有用折射率高的溴萘作介质,溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。这里必须指出,为了充分发挥物镜数值孔径的作用,在观察时,聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值,数值孔径与其它技术参数有着密切的关系,它几乎决定和影响着其它各项技术参数。它与分辨率成正比,与放大率成正比,与焦深成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应地变小。

二.分辨率

分辨率又称“鉴别率”,“解像力”。是衡量显微镜性能的又一个重要技术参数。显微镜的分辨率用公式表示为:d=0.61λ/NA 式中d为最小分辨距离;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA

值越大,照明光线波长越短,则d值越小,分辨率就越高。

1. 要提高分辨率,即减小d值,可采取以下措施。降低波长λ值,使用短波长光源。

2.曾大介质η值和提高NA值(NA=ηsinu/2)。

3.消色差。

4.增加明暗反差。

三.放大率

放大率就是放大倍数,是指被检验物体经物镜放大再经目镜放大后,人眼所看到的最

终图像的大小对原物体大小的比值,是物镜和目镜放大倍数的乘积。放大率也是显微镜的重要参数,但也不能盲目相信放大率越高越好,在选择时应首先考虑物镜的数值孔径。

四.焦深

焦深为焦点深度的简称,即在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大, 可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层,焦深与其它技术参数有以下关系:

1.焦深与总放大倍数及物镜的数值孔镜成反比。

2.焦深大,分辨率降低。

由于低倍物镜的景深较大,所以在低倍物镜照相时造成困难。在显微照相时将详细介绍。

五.视场直径(Field of view)

观察显微镜时,所看到的明亮的原形范围叫视场,它的大小,是由目镜里的视场光阑决定的。视场直径也称视场宽度,是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径23最为科学,大视场容易引起场曲。F=FN/Mob F: 视场直径,FN:视场数,Mob:物镜放大率。视场数(Field Number, 简写为FN),标刻在目镜的镜筒外侧。

由公式可看出:

1.视场直径与视场数成正比。

2.增大物镜的倍数,则视场直径减小。因此,若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌,而换成高倍物镜,就只能看到被检物体的很小一部份。

六.覆盖差

显微镜的光学系统也包括盖玻片在内。由于盖玻片的厚度不标准,光线从盖玻片进入空气产生折射后的光路发生了改变,从而产生了像差,这就是覆盖差。覆盖差的产生影响了显微镜的成像质量。国际上规定,盖玻片的标准厚度为0.17mm, 许可范围在0.16—0.18mm.,在物镜的制造上已将此厚度范围的像差计算在内。物镜外壳上标记0.17,即表明该物镜要求盖玻片的厚度。

七.工作距离

工作距离也叫物距,即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。镜检时,被检物体应处在物镜的一倍至二倍焦距之间。因此,它与焦距是两个概念,平时习惯所说的调焦,实际上是调节工作距离。在物镜数值孔径一定的情况下,工作距离短孔径角则大。数值孔径大的高倍物镜,其工作距离小。

第四章显微镜的光学附件

显微镜的光学部件包括物镜,目镜,聚光镜及照明装置几个部分。各光学部件都直接决定和影响光学性能的优劣,现分述如下:

一.物镜

物镜是显微镜最重要的光学部件,利用光线使被检物体第一次成像,因而直接关系和影响成像的质量和各项光学技术参数,是衡量一台显微镜质量的首要标准。国际物镜的检测标准是以蔡司物镜为基准的。物镜的结构复杂,制作精密,由于对像差的校正,金属的物镜筒内由相隔一定距离并被固定的透镜组组合而成。物镜有许多具体的要求,如合轴,齐焦。齐焦既是在镜检时,当用某一倍率的物镜观察图像清晰后,在转换另一倍率的物镜时,其成像亦应基本清晰,而且像的中心偏离也应该在一定的范围内,也就是合轴程度。齐焦性能的优劣和合轴程度的高低是显微镜质量的一个重要标志,它是与物镜的本身质量和物镜转换器的精度有关。

传统物镜的种类很多,可从不同的角度分类,现分类介绍。

根据物镜位置色差校正的程度进行分类,可分为:

1.消色差物镜(Achromatic objective): 这是常见的物镜,外壳上常有“Ach”字样。这类物镜仅能校正轴上点的位置色差(红,蓝二色)和球差(黄绿光)以及消除近轴点慧差。不能校正其它色光的色差和球差,且场曲很大。最早的消色差物镜是由蔡司制造的。

2.复消色差物镜(Apochromatic objective):复消色差物镜的结构复杂,透镜采用了特种玻璃或萤石等材料制作而成,物镜的外壳上标有“Apo” 字样,这种物镜不仅能校正红绿蓝三色光的色差,同时能校正红,蓝二色光的球差。由于对各种像差的校正极为完善,比响应倍率的消色差物镜有更大的数值孔径,这样不仅分辨率高,像质量优而且也有更高的有效放大率。因此,复消色差物镜的性能很高,适用于高级研究镜检和显微照相. 完善的复消色差物镜由蔡司制造的. 2004年蔡司推出了研究级ICCS物镜是在传统的平场复消色差物镜的基础上进一步校正倍率色差和无应变,增强短波长的透过率,并且增强反差,明显提高分辨率。

3.半复消色差物镜( Semi apochromatic objedtive):半复消色差物镜又称氟石物镜,物镜的外壳上标有“FL”字样,在结构上透镜的数目比消色差物镜多,比复消色差物镜少,成像质量上,远较消色差物镜为好,接近于复消色差物镜。平场物镜是在物镜的透镜系统中增加一快半月形的厚透镜,以达到校正场曲的缺陷。平场物镜的视场平坦,更适用于镜检和显微照相。

4.特种物镜:所谓“特种物镜”是在上述物镜的基础上,专门为达到某些特定的观察效果而设计制造的。主要有以下几种:

(1)带校正环物镜(Correction collar objective):

在物镜的中部装有环装的调节环,当转动调节环时,可调节物镜内透镜组之间的距离,从而校正由盖玻片厚度不标准引起的覆盖差。调节环上的刻度可从0 .11--.023,在物镜的外壳上也标有此数字,表明可校正盖玻片从0.11—0.23mm厚度之间的误差。

(2)带虹彩光阑的物镜(Iris diaphragm objective ):

在物镜镜筒内的上部装有虹彩光阑,外方也可以旋转的调节环,转动时可调节光阑孔径的大小,这种结构的物镜是高级的油浸物镜,它的作用是在暗视场镜检时,往往由于某些原因而使照明光线进入物镜,使视场背景不够黑暗,造成镜检质量的下降。这时调节光阑的大小,使背景变黑,使被检物体更明亮,增强镜检效果。

(3)相衬物镜(Phase contrast objective ):

这种物镜是由于相衬镜检术的专用物镜,其特点是在物镜的后焦平面处装有相板。

(4)无罩物镜(No cover objective ):有些被检物体,如涂抹制片等,上面不能加用盖玻片,这样在镜检时应使用无罩物镜,否则图像质量将明显下降,特别是在高倍镜检时更为明显。这种物镜的外壳上常标刻NC,同时在盖玻片厚度的位置上没有0.17的字样,而标刻着“0”。

(5)长工作距离物镜:这种物镜的焦距大于普通物镜,它是为了满足液态材料(高温金相)、液晶、组织培养、悬浮液等材料的镜检而设计。

二.目镜

目镜的作用是把物镜放大的实像(中间像)再放大一便,并把物像映入观察者的眼中,实质上目镜就是一个放大镜。已知显微镜的分辨率能力是由物镜的数值孔径所决定的,而目镜只是起放大作用。因此,对于物镜不能分辨出的结构,目镜放的再大,也仍然不能分辨出。由于不同系列目镜光学设计不同,所以不能混用。

三.聚光镜

聚光镜又名聚光器,装在载物台的下方。小型的显微镜往往无聚光镜,在使用数值孔径0.40以上的物镜时,则必须具有聚光镜。聚光镜不仅可以弥补光量的不足和适当改变从光源射来的光的性质,而且将光线聚焦于被检物体上,以得到最好的照明效果。

聚光镜的的结构有多种,同时根据物镜数值孔径的大小,相应地对聚光镜的要求也不同。

1.阿贝聚光镜(Abbe condenser)

这是由德国光学大学大师恩斯特。阿贝.(Ernst Abbe 蔡司公司的创始人之一)设计。阿贝聚光镜由两片透镜组成,有较好的聚光能力,但是在物镜数值孔径高于0.60时,则色差,

球差就显示出来。因此,多用于普通显微镜上。

2.消色差聚光镜(Achromatic aplanatic condenser )

这种聚光镜又名“消色差消球差聚光镜”和“齐明聚光镜”它由一系列透镜组成,它对色差球差的校正程度很高,能得到理想的图像,是明场镜检中质量最高的一种聚光镜,其NA值达1.4 。因此,在高级研究显微镜常配有此种聚光镜。它不适用于4 X以下的低倍物镜,否则照明光源不能充满整个视场。

3.摇出式聚光镜( Swing out condenser)

在使用低倍物镜时(如4X),由于视场大,光源所形成的光锥不能充满真整个视场,造成视场边缘部分黑暗,只中央部分被照亮。要使视场充满照明,就需将聚光镜的上透镜从光路中摇出。

4.其它聚光镜:

聚光镜除上述明场使用的类型外,还有作特殊用途的聚光镜。如暗视野聚光镜,相衬聚光镜,偏光聚光镜,微分干涉聚光镜等,以上聚光镜分别适用于相应的观察方式。

四.显微镜的照明装置

显微镜的照明方法按其照明光束的形成,可分为“透射式照明”,和“落射式照明”两大类。前者适用于透明或半透明的被检物体,绝大数生物显微镜属于此类照明法;后者则适用于非透明的被检物体,光源来自上方,又称“反射式或落射式照明”。主要应用与金相显微镜或荧光镜检法。

1.透射式照明

透射式照明法分中心照明和斜射照明两种形式:

(1)中心照明:这是最常用的透射式照明法,其特点是照明光束的中轴与显微镜的光轴同在一条直线上。它又分为“临界照明”和“柯勒照明”两种。

A.临界照明(Critical illumination):这是普通的照明法。这种照明的特点是光源经聚光镜后成像在被检物体上,光束狭而强,这是它的优点。但是光源的灯丝像与被检物体的平面重合,这样就造成被检物体的照明呈现出不均匀性,在有灯丝的部分则明亮;无灯丝的部分则暗淡,不仅影响成像的质量,更不适合显微照相,这是临界照明的主要缺陷。其补救的方法是在光源的前方放置乳白和吸热滤色片,使照明变得较为均匀和避免光源的长时间的照射而损伤被检物体。

B.柯勒照明:柯勒是十九世纪末蔡司厂的工程师,为了纪念他在光学领域的突出贡献,后人把他发明的二次成像叫做柯勒照明. 柯勒照明克服了临界照明的缺点,是研究用显微镜中的理想照明法。这中照明法不仅观察效果佳,而且是成功地进行显微照相所必须的一种照明法。光源的灯丝经聚光镜及可变视场光阑后,灯丝像第一次落在聚光镜孔径的平面处,聚光镜又将该处的后焦点平面处形成第二次的灯丝像。这样在被检物体的平面处没有灯丝像

的形成,不影响观察。此外照明变得均匀。观察时,可改变聚光镜孔径光阑的大小,使光源充满不同物镜的入射光瞳,而使聚光镜的数值孔径与物镜的数值孔径匹配。同时聚光镜又将视场光阑成像在被检物体的平面处,改变视场光阑的大小可控制照明范围。此外,这种照明的热焦点不在被检物体的平面处,即使长时间的照明,也不致损伤被检物体。2004年蔡司公司又在传统柯勒式照明基础上推出了带有反光碗的全系统复消色差照明技术,消除照明色差,增强光的还原性,进而提高分辨率,同时照明均匀而光效高。

(2)斜射照明:这种照明光束的中轴与显微镜的光轴不在一直线上,而是与光轴形成一定的角度斜照在物体上,因此成斜射照明。相衬显微术和暗视野显微术就是斜射照明。

2.反射式照明

这种照明的光束来自物体的上方通过物镜后射到被检物体上,这样物镜又起着聚光镜的作用。这种照明法是适用于非透明物体,如金属,矿物等。

五.显微镜的光轴调节

在显微镜的光学系统中,光源、聚光镜、物镜和目镜的光轴以及光阑的中心必须与显微镜的光轴同在一直线上,所以在镜检前必须进行显微镜光轴的调节,否则不能达到最佳观察效果。

1.光源灯丝调节:旧式显微镜需要调节灯泡的位置。目前的新型显微镜的光源已经进行了预定心设置,所以不需要调整。

2.聚光镜的中心调整:实际上显微镜光轴调整的重点即是聚光镜的位置调整。

首先将视场光阑缩小,用10X物镜观察,在视场内可见到视场光阑的轮廓,如果不在中央,则利用聚光镜外侧的两个调整螺钉将其调至中央部分,当缓慢地增大视场光阑时,能看到光束向视场周缘均匀展开直至视场光阑的轮廓像完全与视场边缘内接,说明已经和轴。和轴后再略为增大视场光阑,使轮廓像刚好处于视场外切或略大。

3.孔径光阑的调节:孔径光阑安装在聚光镜内,研究用显微镜的聚光镜的外侧边缘上都有刻度数及定位记号,这样便于调节聚光镜与物镜的数值孔径相匹配,原则上说更换物镜时需调整聚光镜的数值孔径,一般物镜的数值孔径乘0.6或0.8就是聚光镜的数值孔径。

第五章各种显微镜检术介绍

第一节金相显微镜

前面讲述了显微镜的光学原理以及附件,下面将分类介绍一下各类研究用镜检术。在材料研究领域,反射式明场显微镜得到广泛应用,在此基础上各种特殊的镜检方法也得到应

用,如暗场,偏光,相衬,干涉,荧光,这些镜检方法在高档显微镜上均能同时实现。

一.明视野观察(Bright field)

明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式,广泛应用于病理、检验,用于观察被染色的切片,所有显微镜均能完成此功能。在此不再赘述。

二.暗视野观察(Dark field)

暗视野实际是暗场照明。它的特点和明视野不同,不直接观察到照明的光线,而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。因此,视场成为黑暗的背景,而被检物体则呈现明亮的像。暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现像,微尘在强光直射通过的情况下,人眼不能观察,这是因为强光绕射造成的。若把光线斜射它,由于光的反射,微粒似乎增大了体积,为人眼可见。暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体,而是将光线改变途径,使其斜射向被检物体,使照明光线不直接进入物镜,利用被检物体表面反射或衍射的光形成明亮图像。暗视野观察的分辨率远高于明视野观察,最高达0.02—0.004mm。

三.相衬镜检法(Phase contrast)

在光学显微镜的发展过程中,相衬镜检术的发明成功,是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道,人眼只能区分光波的波长(颜色)和振幅(亮度),对于无色通明的生物标本,当光线通过时,波长和振幅变化不大,在明场观察时很难观察到标本。

相衬显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检,也就是有效地利用光的干涉现像,将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差,即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察,因此相衬镜检法广泛应用于倒置显微镜。

1. 相衬镜检法在装置上与明场不同,有一些特殊要求:

( 1 ).环状光阑(Ring slit):装在聚光镜的下方,而与聚光镜组合为一体——相衬聚光镜。它是由大小不同的环形光阑装在一圆盘内,外面标有10X、20X、40X、100X等字样,与相对应倍数的物镜配合使用。

( 2 ).相板(Phase plate):装在物镜的后焦平面处,它分为两部分,一是通过直射光的部分,为半透明的环状,叫共轭面;另一是通过衍射光的部分,叫“补偿面”。有相板的物镜称“相衬物镜”,外壳上常有“Ph”字样。

2. 相衬镜检法是一种比较复杂的镜检方法,想要得到好的观察效果,显微镜的调试非常重要。除此之外还应注意以下几个方面。

( 1 ).光源要强,全部开启孔径光阑;

( 2 ).使用滤色片,使光波近于单色;

四.微分干涉相衬镜检术(Differential interference contrast DIC)

微分干涉相衬镜检术出现于60年代,它不仅能观察无色透明的物体,而且图像呈现出浮雕壮的立体感,并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点,观察效果更为逼真。

1.原理

微分干涉相衬镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等,光束分别在距离很近的两点上通过被检物体,在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小,而不出现重影现像,使图像呈现出立体的三维感觉。

2.微分干涉相衬镜检术所需的特殊部件:

(1)起偏镜

(2)检偏镜

(3)渥拉斯顿棱镜2 块

3.微分干涉镜检时的注意事项

(1)因微分干涉相衬灵敏度高,制片表面不能有污物和灰尘。

(2)具有双折射性的物质,不能达到微分干涉相衬镜检的效果。

(3)倒置显微镜应用微分干涉相衬时,不能用塑料培养皿。

五 . 荧光镜检术

荧光镜检术是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体,使之受激发后而产生长波长的荧光,然后观察。荧光镜检术广泛应用于生物,医学等领域。

1.荧光镜检术一般分为透射和落射式两种类型。

(1)透射式:激发光来自被检物体的下方,聚光镜为暗视野聚光镜,使激发光不进入物镜,而使荧光进入物镜。它在低倍情况下明亮,而高倍则暗,在油浸物镜下较难操作,尤以低倍的照明范围难于确定,但能得到很暗的视野背景。透射式不适用于非透明的被检物体。

(2)落射式:透射式目前几乎被淘汰,新型的荧光显微镜多为落射式,光源来自被检物体的上方,在光路中具有分光镜,所以对透明和不透明的被检物体都适用。由于物镜起了聚光镜的作用,不仅便于操作,而且从低倍到高倍,可以实现整个视场的均匀照明。

2.荧光镜检术的注意事项

(1)激发光长时间的照射,会发生荧光的衰减和淬灭现像,因此尽可能缩短观察

时间,暂时不观察时,应用挡板遮盖激发光。

(2)作油镜观察时,应用“无荧光油”。

(3)荧光几乎都较弱,应在较暗的室内进行。

(4)电源最好装稳压器,否则电压不稳不仅会降低汞灯的寿命,也会影响镜检的效果。

目前许多新兴生物研究领域应用到荧光显微镜,如基因原位杂交(FISH)等等。

第二节偏光显微镜(Polarizing microscope )

一.偏光显微镜的特点

偏光显微镜是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨清楚,当然这些物质也可用染色发来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。偏光显微镜的特点,就是将普通光改变为偏光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物,化学等领域。在生物学和植物学也有应用。

二.偏光显微镜的基本原理

偏光显微镜的原理比较复杂,在此不作过多介绍,偏光显微镜必须具备以下附件(a)起偏镜(b)检偏镜(c)专用无应力物镜(d)旋转载物台。

三.偏光镜检术的方式

(一)正相镜检(Orthscope):又称无畸变镜检,其特点是使用低倍物镜,不用伯特兰透镜(Bertrand Lens),同时为使照明孔径变小,推开聚光镜的上透镜。正相镜检用于检查物体的双折射性。

(二)锥光镜检(Conoscope):又称干涉镜检,这种方法用于观察物体的单轴或双轴性。

四.偏光显微镜在装置上的要求

(一)光源:最好采用单色光,因为光的速度,折射率,和干涉现像因波长的不同而有差异。一般镜检可使用普通光。

(二)目镜:要带有十字线的目镜。

(三)聚光镜:为了取得平行偏光,应使用能推出上透镜的摇出式聚光镜。

(四)伯特兰透镜:这是把物体所有造成的初级相放大为次级相的辅助透镜。

五.偏光镜检术的要求

(一)载物台的中心与光轴同轴。

(二)起偏镜和检偏镜应处于正交位置。

(三)制片不宜过薄。

第三节体视显微镜(Stereo microscope)

体视显微镜又称“实体显微镜”或“解剖镜”,是一种具有正像立体感地目视仪器,被广泛地应用于生物学、医学、农林、工业及海洋生物各部门。它具有如下地特点:

1.双目镜筒中的左右两光束不是平行,而是具有一定的夹角——体视角(一般为12度---15度),因此成像具有三维立体感;

2.像是直立的,便于操作和解剖,这是由于在目镜下方的棱镜把像倒转过来的缘故;

3.虽然放大率不如常规显微镜,但其工作距离很长

4.焦深大,便于观察被检物体的全层。

5.视场直径大。

目前体视镜的光学结构是:由一个共用的初级物镜,对物体成像后的两光束被两组中间物镜——变焦镜分开,并成一体视角再经各自的目镜成像,它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得的,因此又称为“连续变倍体视显微镜”(Zoom—stereo microscope)。随着应用的要求,目前体视镜可选配丰富的选购附件,如荧光,照相,摄像,冷光源等等。

显微镜知识点及习题

练习使用显微镜 1、显微镜的结构与功能 目镜:放大物像(无螺纹,目长低)—靠近眼睛 镜筒:放置目镜 转换器:转换镜头,调换物镜 物镜:放大物像(有螺纹,物长高)—靠近被观察物体载物台:放置玻片标本 压片夹:固定玻片 通光孔:光线通过 遮光器:有大小不一的光圈,可调节光线强弱。 (光弱—大光圈,光强—小光圈,首先使用大光圈) 反光镜:有平面和凹面。(光弱—凹面,光强—平面)粗准焦螺旋:调节镜筒升降,调节焦距,幅度大 细准焦螺旋:调节镜筒升降,调节焦距,幅度小,可使物像更清晰。 调节光线强弱的结构有___________________________ 调焦的结构有________________________________ 放大物像的结构有_____________________________

2、使用显微镜 取镜安放,对光观察(三转一看) 转动转换器,使低倍物镜对准通光孔三转一看转动遮光器,使大光圈对准通光孔 转动反光镜,使凹面将光线反射 看物像,调节粗、细准焦螺旋 想一想,为什么对光时要用低倍物镜对准通光孔? 3、显微镜中的物像 显微镜中的物像和实物是上下颠倒,左右相反的。 显微镜中物像的移动方向和实物的移动方向是相反的。 如果显微镜视野中有污点,这个污点有可能在___________________________________。 1)要将显微镜视野中“右下方”的物像移动到视野的“中央”,应将载玻片() A.向左上方移动 B.向左下方移动 C.向右下方 移动 D.向右上方有移动 2)若显微镜下观察到的物像暗淡且偏左上方,则能使它明亮并位于视野中央的操作是() A.换用小光圈,玻片向右下方移动 B.换用小光圈,玻片向左上方移动 C.换用大光圈,玻片

XSP显微镜使用图示教程(20210203101516)

XSP系列显微镜使用图示教程 XSP02显微镜结构基础知识: 目镜 物镜转换器 粗调旋钮物镜 微调族钮调光

XSP06显微镜结构基础知识: 3乱物镜转换器 栽物台微调旋钮 可调光阑 双面反射镜 —基座 一、取镜和安放 1右手握住镜臂,左手托住镜座

2.把显微镜放在实验台上,略偏左(显微镜放在距 实验台边缘7厘米左右处)。安装好目镜和物镜。 、对光 3.转动转换器,使低倍物镜对准通光孔(物镜的前端与载物台要保持2厘米的距离) 4.把一个较大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内 (右眼睁开,便于以后同时画图)。转动反光镜,使光线通过通光孔反 射到镜筒内。通过目镜,可以看到白亮的视野 三、观察 5.把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹 压住,标本要正对通光孔的中心

6.转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜 接近玻片标本为止(眼睛看着物镜,以免物镜碰到玻片标 本)。 .左眼向目镜内看,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜 筒缓缓上升,直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺 旋,使看到的物像更加清晰。 注意事项:实验完毕,把显微镜的外表擦拭干净。并将镜筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里,送回原处。 显微镜使用常犯的错误 王建宏 显微镜是学习和研究生物学的重要工具。学会正确使用显微镜是学生必须掌握的一项基本技能。但据调查,很多初中生甚至高中生不能正确使用显微镜。现根据我多年的教学实践,谈谈学生在使用显微镜过程中常犯的错误。 (1)显微镜安放位置不当,有碍操作 显微镜安放不是靠前就是靠后,或位置靠右,甚至把镜筒向着自己。 显微镜应安放在离桌边缘5 cm镜筒向前,并讲清显微镜位置稍靠左 侧的道理(两眼同时睁开观察,眼不易疲劳,便于绘图。) (2)对光顾此失彼

显微镜基础知识

显微镜基础知识 第一章:显微镜简史 随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。 第二章显微镜的基本光学原理 一.折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。 二.透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。 光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。 三.影响成像的关键因素—像差 由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种像差。 1.色差(Chromatic aberration) 色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色

初中生物显微镜知识点精析

1. 应激性: (1)遇到危险时,母鸡会发出“咯咯咯”的叫声; (2)避役的体色与变化的环境一致; (3)知了在温度降到24℃以下时停止鸣叫; (4)用黑光灯诱杀鳞翅目昆虫; (5)有一种跳舞草,当它听到优美的乐曲就跳起舞来; (6)鱼铒投入水中,招来许多鱼取食; (7)放在阳台上的花,枝叶向光生长; (8)将菜籽油涂在纸上,引诱菜粉蝶产卵以消灭之; (9)麻雀早晨开始鸣叫; (10)含羞草的小叶受到触动后下垂。 2. 适应性: (1)北极熊具有白色体毛; (2)鱼具有流线型的体型; (3)蝗虫体色与绿草一致; (4)黄蜂身体上有黄黑相间的条纹(警告); (5)竹节虫的形状与竹节相似; (6)生活在海洋中的乌贼遇到敌害时会喷出墨汁,染黑海水,乘机逃遁; (7)有些植物长期被水淹会造成死亡,但莲和水稻却可以生活在水中。 以下3道例题同学们可以试着做做看: 1. “葵花朵朵向太阳”这种生物现象在形态学上称(),在生理学上称(),在生态学上称() A. 应激性 B. 遗传性 C. 适应性 D. 向光性 2. 生活在青草丛中的蝗虫体色呈绿色,生活在枯草丛中的蝗虫体色呈灰黄色。这种现象不能说明的是生物的() A. 应激性 B. 变异性 C. 适应性 D. 多样性 3. 对适应性与应激性的叙述不正确的是() A. 它们都属于生物的基本特征 B. 它们都是由生物的遗传性决定的 C. 适应性是应激性的一种表现 D. 应激性是适应性的一种表现 一.应激性、适应性产生的原因不同 应激性是受外界刺激(如声音、光、热、食物、重力、化学物质、机械刺激等)产生的反应,是一种动态反应,在比较短的时间内完成。适应性是生物体在发生变异后,经过长期自然选择,需要很长时间才形成的,并通过遗传传给后代,并非生物接受了某种刺激后才产生。二.应激性、适应性两者的关系 应激性、适应性并不是完全对立的,两者在一定条件下,也是统一的。一切生物体都具有应激性,包括原生动物、原核生物(细菌、蓝藻)、病毒等,应激性可以使其趋利避害,适者生存。生物正因为有了应激性,才能对外界环境的刺激发生一定的反应,并对变化的环境条

显微镜基础知识及主要参数说明

第一章:显微镜的几个重要光学技术参数 在镜检时,人们总是希望能清晰而明亮的理想图象,这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,得到满意的镜检效果。 显微镜的光学技术参数包括:数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、工作距离、覆盖差等。这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的,在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系,但应以保证分辨率为准。 1.数值孔径:(Numerical aperture)简写NA 数值孔径是判断物镜性能(分辨率,焦深和亮度)的关键要素,计算公式如下: N.A.=n×Sin(u/2) n = 试样与物镜之间介质的折射率(空气:n=1、油:n=1.515) u:孔径角又称“镜口角”,是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度,也是光轴与离物镜中心最远折射光形成的角度。孔径角越大,进入物镜的光通亮就越大,它与物镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比。 空气的折射率为n=1,孔径角最大不能超过180度,否则会因为物镜工作距离等于零而

无法工作。Sin(180/2)=1,所以空气介质的NA值小于1。 显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质的折射率n值。基于这一原理,就产生了水浸系物镜和油浸物镜,因介质的折射率n值大于1,NA 值就能大于1。 数值孔径最大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前,有用折射率高的溴萘作介质,溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。 这里必须指出,为了充分发挥物镜数值孔径的作用,在观察时,聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值,数值孔径与其他技术参数有着密切的关系,它几乎决定和影响着其他各项技术参数。它与分辨率成正比,与放大率成正比,与焦深成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应地变小。 2.分辨率(Resolving power)

高中生物显微镜的操作级知识点透析

▲显微镜的操作 一、显微镜的结构 一台显微镜包括机械装置和光学系统两 大部分,注意比较和识别。 (一)机械部分 1.镜筒:为显微镜上部圆形中空的长筒, 上端安装目镜,下端与物镜转换器相连。作 用是保护成像的光路与亮度。 2.转换器:固着在镜筒下端的可转动圆 盘,上有2~3个螺纹圆孔,用来安装不同 倍数的低倍或高倍物镜。转动转换器,,可根 据实验的需要在物镜之间转换。 3.载物台:从镜臂向前方伸出的金属平 台。呈方形或圆形,是放置玻片标本的地方。 其中央具有通光孔,在通光孔的左右有一个 弹性的金属压片夹,用来压住载玻片。 4.粗准焦螺旋:位于镜臂的上方,转动时可使镜筒快速上下移动,它的移动范围较大,可以粗调焦距。 5.细准焦螺旋:位于镜臂的下方,转动时镜筒上下移动不易观察到,它的移动范围 较粗准焦螺旋小,可以细调焦距,是物象达到最清晰。 6.镜座:位于镜臂的下方,显微镜的底部,呈马蹄形的金属座,用以稳固和支持镜身。 7.镜柱:从镜座向上直立的短柱。上连镜臂,下连镜座,可以支持镜臂和载物台。(二) 光学部分 1.目镜:安装在镜筒上端的镜头。它可以使物镜成倍地分辨、放大物像,如5×、10 ×、15×、20×。 2.物镜:安装在转换器的孔上,能够把物体清晰地放大。一般有不同放大倍数的物镜,如:低倍物镜(8×或10×)、高倍物镜(40×或45×),根据需要可选择一个使用。显微镜的放大倍数是目镜倍数乘以物镜的倍数。 3.反光镜:一个一面平另一面凹的双面圆镜,能作各种方向的翻转,可将来自光源的光线进行反射,使之依次经过:光圈→通光孔→标本→物镜→镜筒→目镜,在进入观察者的眼中。光线较强时使用平面镜,反之使用凹面镜(对光线有会聚的作用)。 4.遮光器:位于载物台前下方的一个圆形、多孔、可转动的较薄的板,上面有多个大小不等的孔叫光圈,转动遮光器使光圈对准通光孔,从而调节视野的亮度。 ※要特别注意分清下列几组结构,弄清它们各自的功能 ①转换器和遮光器、②通光孔和光圈、③低倍物镜和高倍物镜、④粗准焦螺旋和细准焦螺旋、⑤反光镜的平面和凹面 二、显微镜的成像原理(放大原理) 光线一→反光镜一→遮光器一→通光孔一→标本(一定要薄而透明)一→物镜的透镜(第一次放大成倒立实像)一→镜筒一→目镜(再放大成虚像)一→眼。 三、显微镜的使用 1.取镜安放 取镜:右手握住镜臂,左手平托镜座,保持镜体直立(特别要禁止单手提着显微镜走,防止目镜从镜筒中滑脱)。 安放:放置桌边时动作要轻。一般应在身体的前面,略偏左,镜筒向前,镜臂向后,距

显微镜的知识总结及常考知识点

生物科学:显微镜的知识总结 有关显微镜的知识在生物学中非常重要,也多次考过,现将有关知识总结如下: 1、若要把视野中上方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向上移动。若要把视野中左方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向左方移动,因为显微镜视野中看到的是倒像。 2、换高倍物镜后,应调节细准焦螺旋使物像变得清晰;视野会变暗,可调大光圈或改用反光镜的凹面镜来使视野变亮。 3、目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。 4、物镜与载玻片之间的距离越小,放大倍数越大。 5、总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积;放大倍数是指细小物体长度或宽度的放大倍数。 6、放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗。 7、更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上;更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上。 8、如何区别显微镜视野中的细胞核和液泡?一般来说,细胞核透光性不好,是深色的,液泡是浅色的。 此外仔细观察,液泡中液体是流动的,细胞核里面的结构是固定的,看起来有杂质的样子。1.显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积。放大倍数指的物体的宽度和长度的放大倍数,而不是面积和体积的放大倍数。 例1.一个细小物体若被放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的() A.体积B.表面积C.像的面积D.长度或宽度 例2.如果使用10倍的目镜和10倍的物镜在视野中央观察到一个细胞,在只换40倍物镜的情况下,该细胞的物象比原先观察到的细胞直径放大了() A.4倍B.16倍C.100倍D.400倍 2.掌握目镜和物镜的结构特点以及镜头长短与放大倍数之间的关系。 目镜是无螺纹的,物镜是有螺纹的;镜头长度与放大倍数的关系:目镜的长度与放大倍数成反比,物镜的长度与放大倍数成正比;物镜越长与装片之间的距离就越短,物镜越短与装片之间的距离就越长。 例1.有一架光学显微镜的镜盒内有2个镜头,甲的一端有螺纹,乙无螺纹,甲乙分别为()A.目镜、物镜B.物镜、目镜C.均为物镜D.均为目镜答案:B 例2.显微镜头盒中的4个镜头。甲、乙镜头一端有螺纹,丙、丁皆无螺纹。甲镜头长3厘米,乙镜头长5厘米,丙镜头长3厘米,丁镜头长6厘米。请问:使用上述镜头观察某装片,观察清楚时物镜与装片之间距离最近的是;在同样的光源条件下,视野中光线最暗的一组镜头是。 解析:根据显微镜的结构可知,甲、乙镜头一端有螺纹为物镜,丙、丁无螺纹为目镜。物镜

练习使用显微镜知识点总结

第一节练习使用显微镜知识点 一、取镜和安放: 1.为何要右手握镜臂,左手托镜座? 答:防止目镜和反光镜脱落 2.为何要把显微镜放在距实验台边缘7cm处,还得偏左? 答:防止显微镜掉落,为了方便观察 二、对光: 1.选一个较小倍数的物镜,一般都是10倍的 2.用大拇指和食指转动转换器,而不能直接掰物镜 否则,镜头容易松动,使得放大倍数不准确了,另外也容易污染镜头。 3.对光后的效果是什么? 答:调出白亮的圆形视野(A转动转换器,使得目镜、物镜、 通光孔和反光镜在一条直线上B选择一个较大的光圈C 转 动反光镜) 4.光线太强为何不好?该怎么办? 答:强光刺眼,对眼睛不好;可换用较小光圈和使用反光镜的平面镜一面。反之,光暗时用较大光圈和凹面镜一面。 三、观察: 1.把玻片标本放在载物台上,用压片夹压住。 注意:是玻片上的标本正对通光孔的中心。 2.转动粗准焦螺旋,下降镜筒,直到接近玻片标本。

下降镜筒时,眼睛一定要注视物镜,以免压碎玻片,损毁物镜 3.上升镜筒(逆时针转动粗准焦螺旋,“入怀”),直到看清物像为 止。再略微转动细准焦螺旋,使看到的物象更加清晰。 4.你知道为什么用左眼看目镜,而同时右眼也要睁开吗? 答:一般人都是用右手写字,以便写字、记录或绘图 四、显微镜实验完毕后,应把显微镜外表擦拭干净,如需擦拭物镜 和目镜,请问擦镜纸。然后,转动转换器,把两个物镜偏到两旁,并将镜筒或什么缓缓下降到最低处。 小结 一.逆时针(入怀)转动“粗准焦螺旋”,镜筒是上升(逆升,顺降)二1. 目镜没有螺纹,越长,其放大倍数越小。 2. 物镜有螺纹,越长,其放大倍数越大。 三、物象的放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数 四、显微镜成的是倒像,上下左右都倒。 若玻片上有一“b”字,你所看到的物像是“q” 五、在观察生物标本时,发现视野中出现了个污点,想判断污点是 在物镜上、还是玻片标本上或是在目镜上,你有何办法? 答:先转动目镜,若污点跟着动,则污点在目镜上。若污点不动,再移动玻片,若污点跟着动,则污点在标本上。若污点不动,则污点在物镜上。 六.显微镜的放大倍数越高,视野越暗,所看到的实物范围越小; 放大倍数越低,视野越亮,所看到的实物范围越大。

高中生物知识点总结:普通光学显微镜使用方法

高中生物知识点总结:普通光学显微镜使用方法【】查字典生物网为大家带来高中生物知识点总结:普通光学显微镜使用方法,希望大家喜欢下文! (一)显微镜的主要构造 普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。 1.机械部分 (1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。 (2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂。 (3)镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位。 (4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。 (5)物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通。 (6)镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动。

(7)调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动。 ①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大辐度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象。 ②细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构。 2.照明部分 装在镜台下方,包括反光镜,集光器。 (1)反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。 (2)集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上。 ①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱。 ②光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量。

光学显微镜的历史及基础知识

光学显微镜的历史及基础知识

光学显微镜的历史及基础知识 光学显微镜 optical microscope 利用光学原理把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。 简史早在公元前 1世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。1610年前后,意大利的伽利略和德国的J.开普勒在研究望远镜的同时,改变物镜和目镜之间的距离,得出合理的显微镜光路结构,当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。17世纪中叶,英国的R.胡克和荷兰的 A.van列文

胡克都对显微镜的发展作出了卓越的贡献。1665年前后,胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进,成为现代显微镜的基本组成部分。1673~1677年期间,列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜,其中9台保存至今。胡克和列文胡克利用自制的显微镜在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出的成就。19世纪,高质量消色差浸液物镜的出现使显微镜观察微细结构的能力大为提高。1827 年G.B.阿米奇第一个采用浸液物镜。19世纪70年代,德国人E.阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展,并为19世纪后半叶包括R.科赫、L.巴斯德等在内的生物学家和医学家发现细菌和微生物提供了有力的工具。 在显微镜本身结构发展的同时,显微观察技术也在不断创新:1850年出现了偏光显微术,1893年出现了干涉显微术,1935年荷兰物理学家F.泽尔尼克创造了相衬显微术,他为此在1953年被授予诺贝尔物理学奖金。

显微镜有关知识总结

显微镜有关知识总结 一、认识显微镜各部分的结构 二、显微镜的使用方法 1、取镜与安放 右手握镜臂,左手托镜座,保持镜身直立,放在自己身体的左前方。 2、对光 1)转动转换器,使低倍镜正对通光孔; 2)转动遮光器,使一个较大的光圈正对通光孔; 3)左眼注视目镜,右眼睁开,用手转动反光镜,对向光源,直至看到一个明亮的视野。 3、低倍镜的使用

1)放置装片 升高镜筒,把玻片标本放在载物台中央,用压片夹压住。 2)调焦 两眼从侧面注视物镜,转动粗准焦螺旋,让镜筒徐徐下降,直至物镜距玻片2-5mm处,然后左眼注视目镜,右眼睁开。转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止。 3)低倍镜下观察 4、高倍镜的使用 在低倍物镜下将需要放大观察的标本部位移至视野中央,然后转动转换器,将高倍物镜对准通光孔正中央,直接调细准焦螺旋,直到看清物像。 5、使用后的整理 观察结束,应先将镜筒升高,再取下切片,然后转动转换器,使物镜与通光孔错开,做好清洁工作。再下降镜筒,使两个物镜位于载物台上通光孔的两侧,呈八字形。放回镜箱。 三、几个重要知识点: 1、显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积。放大倍数指的物体的宽度和长度的放大倍数,而不是面积和体积的放大倍数。 例1.一个细小物体若被放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的() A.体积B.表面积C.像的面积D.长度或宽度

【答案:D】 例2.如果使用10倍的目镜和10倍的物镜,在视野中央观察到一个细胞。在只换40倍物镜的情况下,该细胞的物象比原先观察到的细胞直径放大了() A.4倍B.16倍C.100倍D.400倍 【答案:A】 2、掌握目镜和物镜的结构特点以及镜头长短与放大倍数之间的关系。目镜是无螺纹的,物镜是有螺纹的;镜头长度与放大倍数的关系:目镜的长度与放大倍数成反比,物镜的长度与放大倍数成正比;物镜越长,与装片之间的距离就越小;物镜越短,与装片之间的距离就越大。例1.有一架光学显微镜的镜盒内有2个镜头,甲的一端有螺纹,乙无螺纹,甲乙分别为() A.目镜、物镜B.物镜、目镜 C.均为物镜D.均为目镜 【答案:B】 例2.显微镜头盒中的4个镜头。甲、乙镜头一端有螺纹,丙、丁皆无螺纹。甲镜头长3厘米,乙镜头长5厘米,丙镜头长3厘米,丁镜头长6厘米。请问:使用上述镜头观察某装片,观察清楚时物镜与装片之间距离最近的是;在同样的光源条件下,视野中光线最暗的一组镜头是。 解析:根据显微镜的结构可知,甲、乙镜头一端有螺纹,为物镜。丙、丁无螺纹,为目镜;物镜越长,放大倍数越大,工作距离越短,即与

显微镜物镜的五个基本参数(精选.)

显微镜物镜的五个基本参数 一、数值孔径(NA) 子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之正弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率,数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数。数值孔径又叫镜口率,简写为NA。它是由物体与物镜间媒质的折射率(n)与物镜孔径角的一半(θ\2)的正弦值的乘积,其大小由下式决定:NA=n×sinθ/2。 数值孔径简写NA(蔡司显微镜的数值孔径简写CF),数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的数值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。其数值大小分别标在物镜和聚光镜的外壳上。 孔径角又称“镜口角”,是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。孔径角越大,进入物镜的光通亮就越大,它与物镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比。显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质率n值。基于这一原理,就产生了水浸系物镜和油浸物镜,因介质的折射率n值大于1,NA 值就能大于1。数值孔径最大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前,有用折射率高的溴萘作介质,溴萘的折射率为1.66,所以NA 值可大于1.4。 与其他参数的关系:数值孔径是显微镜物镜的重要参数,决定了物镜的分辨率。与物镜的放大倍数,工作距离,景深有直接关系。一般来说,它与分辨率成正比,与放大率成正比,焦深与数值孔径的平方成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应的变小。

容易产生的误区:数值孔径与分辨率成正比,但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(NA)最大才是最好,因为物镜还会有很多其他重要参数,比如荧光透过率、工作距离等等,最好根据自己的实验选择。 二、焦深 焦深也叫景深,其定义是:指使用显微镜观察和拍摄样品表面时,从对准焦点的位置开始,改变物镜与样品表面的距离时,对焦能够保持清晰的范围。肉眼的调整能力因人而异,所以焦深也会出现因人而异的情况。现在常用的是与实验结果比较一致的Berek 公式。 三、齐焦距离 齐焦距离是指,对准焦点时的物镜镜体定位面到物体表面的距离。OLYMPUS UIS2/UIS 光学系统物镜的齐焦距离为45 mm,ZEISS ICCS光学体统、LEICA HC光学系统的齐焦距离也是45mm,NIKON CFI 60 光学系统的齐焦距离是60mm。

六年级科学下册知识点 - 显微镜的使用 教科版

显微镜的使用 显微镜放大原理 1、两个凸透镜组合而成的简易显微镜比单个所能放大的倍数大,显微镜使人类视野一下子拓宽了许多。 2、显微镜发明过程:荷兰人列文虎克把自己磨制的非常精密的两个镜片嵌在圆形金属管子的两头,中间还安上了可以调节两个镜片的距离的螺旋管,制成了世界上最早可以放大近300倍的金属结构的显微镜。 3、显微镜的放大倍数是用目镜的放大倍数乘物镜的倍数。 4、荷兰詹森父子制作的显微镜是世界上第一架真正的显微镜。 5、人们利用电子显微镜可以看到物质内部的精细结构,看到所有物质都是由一些肉眼看不见的极小极小的微粒组成的。 6、扫描隧道显微镜可实现对表面的纳米加工。 显微镜的使用操作 1、1663年,英国科学家罗伯特·胡克观察细胞。 2、不论植物和动物,其组织都是由细胞构成的 3、观察洋葱表皮细胞 (1)在显微镜下观察的物体必须薄而透明 (2)制作洋葱表皮装片 ①在一个干净的载玻片中间滴一滴水 ②用镊子把取下的洋葱表皮放到载玻片的水滴中央,注意标本要平展开,不能折叠 ③用盖玻片(另一个载玻片)倾斜着盖到标本上面,放盖玻片时,先放一端,再慢慢放下另一端,注意不要有气泡 ④在盖玻片的一侧滴一滴稀释的碘酒,用吸水纸从对侧吸引,直至整个标本染色为止 ⑤用吸水纸吸掉多余的水 4、正确使用显微镜的方法 安放—对光—上片—调焦—观察 显微镜结构,从上到下为:目镜、调节旋钮(粗细)、镜臂、物镜、载物台、反光镜、底座

5、使用注意事项: 反光镜有两面,强光用平面镜,弱光用凹面镜 所观察区域在哪个方位就往哪个方位移动 6、洋葱表皮是由细胞构成的,洋葱表皮细胞像长方形的格子,细胞内部有不同结构。(细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、细胞质) 显微镜的观察 人体口腔上皮细胞和人体血液细胞)形态也是不同的,即便是同一种器官的细胞(如叶表皮细胞和叶肉细胞),由于不同组织的形态功能不同,其细胞形态也不同。 2、生物体是由细胞构成的,细胞是生物体的基本结构单位,它们的形态功能是多种多样的。 3、所观察到生物组织的作用 德国科学家施莱登和施旺提出:动物植物都是由细胞组成的,即细胞学说。1858年,德国病理学家魏尔肖进一步提出:一切细胞都来源于已存在的细胞。至此形

显微镜基础知识问答

Q:什么是数值孔径NA? A:数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者(尤其是对物镜而言)性能高低的重要标志。数值孔径越高,分边率越高,焦深则越小。 Q:是否可以在无限远光学系统上使用有限远筒长的物镜? A:您可能能够将物镜拧上物镜转盘,但由于无限远光学系统光路上的结像透镜的关系,使用有限远系统的物镜不能得到最佳的图像。 Q:是否可以在有限远筒长的显微镜上使用无限远系统的物镜? A:不能。因为像有限远光学系统不包含可使平行光路聚焦在目镜光栏面的结透镜。 Q:相差物镜是否可以用于其他观察方法? A:是的,可以。仅需移动相差聚光镜到“0”位置同时使用柯勒照明。相差物镜在其后焦平面上有相板,但是大部分光不受这个相板的影响。因此,对图像质量仅有轻微的影响,对明场图像依然有用。Ol ympus制造的相差物镜还可应用于荧光观察。 Q:相差物镜上标记的Ph1、Ph2、Ph3是什么意思? A:相差物镜要配合安装在聚光镜的环状光阑来使用。光阑的直径要与物镜的NA值相匹配。Olympu s UIS的物镜,Ph1表示物镜的NA值不超过0.50;Ph2表示NA值在0.55至1.0之间;Ph3表示N A值大于1.0(油镜)。长工作距离的物镜使用专用的相差环。 Q:是否可以为视频显微方法选择高NA值的物镜观察微小标本的细节? A:是的,可以。当您通过目镜观察时眩光可能图像的细节变暗,但必要的信息往往包含在其中,那么视频增强技术可以处理这些信息并且获得极好的视频图像。 Q:是否应该购买我所能买得起的最好的物镜? A:通常是这样的,但不总是。如果你所观察的标本的厚度有几个微米,平场消色差或平场半复消色差物镜就很好了,因为比起平场复消色差物镜有更好的焦深。如果用于彩色照相,平场半复消色差比平场消色差物镜得到的图像要好。平场复消色差物镜在微小细节上可以得到极好的观察和照相的效果,但往往要花费比平场半复消色差物镜高几倍的价格。 Q:如何避免在滴油时损伤40倍的干式物镜? A:如果您经常使用100倍的油镜,您可能想用50倍的油镜来替换掉40倍的干镜。50倍的平场消色差油镜(NA0.90)比标准的40倍平场消色差或消色差干镜(NA 0.65)得到更加明亮的图像,更好的清晰度。 Q:如何减少在40倍干镜上沾上香柏油? A:当您在转换40倍干镜和100倍油镜时,尽量避免40倍的干镜浸到油上。实验室经常将这两款物镜装在相对的方向上 Q:为什么有时候40倍的物镜成象效果比20倍差? A:当标本的厚度大于标准厚度0.17MM,或在盖玻片上有其他物质。为了改善成象效果,您可以用带校正环干式物镜,或用40倍和50倍的油镜来取代40倍的干式物镜,因为油浸物镜对盖玻片厚度

显微镜使用的基本常识

显微镜的使用专题 (一)显微镜结构图: 1.镜座:稳定镜身。 2.镜柱:支持镜柱以上的部分。 3.镜臂:握镜的部位。 4.载物台:放玻片标本的地方。中央有通光孔, 两旁各有一个压片夹,用于固定所观 察的物体。 5.遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫光圈。每个 光圈都可以对准通光孔。光圈用来调节 光线的强弱: 6.大光圈:光线强,视野亮,当光线过弱需要强光 时使用。 7.小光圈:光线弱,视野暗,当光线过强需要弱光 时使用。 8.反光镜:可以转动,使光线通过通光孔反射上来。其两面是不同的,包括平面镜和凹面镜。 平面镜:反射的光线较弱,当光线过强需要弱光时使用;凹面镜:反射的光线较 强,当光线过弱需要强光时使用;一般情况下,光圈和反光镜配合使用,以确保 所需要的最佳光线。光线强用小光圈和平面镜;光线弱用大光圈和凹面镜。 9.镜筒:上端装目镜,下端有转换器,在转换器上装有物镜,后方有准焦螺旋。 10.目镜:直插式,长度和放大倍数成反比。 11.物镜:螺旋式,长度和放大倍数成正比。 (二)显微镜使用步骤: 1.取镜和安放:右手握住镜臂,左手托住镜座,置于胸前,镜筒朝前,镜臂朝后,把显微镜 放在自己左肩前方的实验台上,镜座后端距桌边五厘米左右。 2.对光:转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,然后用拇指和中指转动转换器(切忌手持物镜 移动),使低倍物镜对准通光孔(当转动听到碰叩声时,说明物镜光轴已对准镜筒 中心)。转动遮光器,使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视(右眼睁开), 同时转动反光镜,将反光镜转向光源,使视野亮度均匀合适(看到一个明亮的视野)。 3.放置玻片标本:把所要观察的玻片标本放在载物台上,一定使有盖玻片的一面朝上(切不 可放反),将所要观察的部位置于正对通光孔的中心,用压片夹压住。4.使用低倍物镜观察:双手顺时针转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,同时两眼从侧面注视 物镜镜头,直到物镜接近玻片标本约2~3mm为止(注意不要让镜头与 盖玻片接触,以免损坏镜头或标本片),然后左眼注视目镜内,同时 反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物象为止。如果 一直看不到物象,说明观察目标没有正对通光孔中心或者镜筒上升过 快超出观察范围,则应根据具体情况重新操作。如果不清楚,可以略 微转动细准焦螺旋,使看到的物象更加清晰。如果物象不在视野中心, 可移动装片,将其调到中心(注意移动玻片的方向与视野物象移动的

高中生物显微镜知识点

高中生物显微镜知识点 高中生物是一门与生活联系密切相关 的学科,有哪些知识点要掌握?下面是X给大家带来的高中生物知识点,希望对你有帮助。高中生物知识点(一) 1、单倍体:由配子直接发育而来的个体,体细胞只含本物种配子的染色体数目。 与体细胞中含有的染色体组数目无关。 特点:弱小,高度不孕。 单倍体育种:花药离体培养 单倍体育种的意义:明显缩短育种年限 2、染色体组 (1)概念:是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着 控制生物生长发育的全部遗传信息。 例如:雌果蝇的一个卵细胞。 (2)特点:不含同源染色体,但含有每 对同源染色体中的一条,一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因。 3、多倍体

二倍体或多倍体:由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;由未受精的生殖细胞(精子或卵细胞)发育 成的个体均为单倍体(可能有1个或多个染色体组)。 特点:形态上加大,物质含量增高(蛋白质、糖、脂肪含量增高),发育迟,结实 率低。 人工诱导多倍体最常用而且最有效的 方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,其作用机理是能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,染色体完成了复制但不能减半,从而引起细胞内染色体数目加倍。 多倍体育种:无子西瓜高中生物知识点(二) 一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转 化实验: 1、肺炎双球菌有两种类型类型: ●S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜, 有毒性 ●R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,

无毒性 2、实验过程(看书) 3、实验证明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。 推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。 二、1944年艾弗里的实验: 1、实验过程: 2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 (即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质) 三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细 菌的实验 1、T2噬菌体机构和元素组成: 2、实验过程(看书) 3、实验结论:子代噬菌体的各种性状 是通过亲代的DNA遗传的。(即:DNA是遗传物质)

高中生物。显微镜知识点精析

一、显微镜的构造 很多老师对于显微镜的构造的介绍可能只是把显微镜从镜箱拿出来放在讲台上让同学们看各部分的构造。在这里我个人觉得在介绍显微镜构造时应着重介绍以下几点: ①从目镜筒中抽出目镜,从转换器上拧下物镜,这样使学生知道目镜无螺纹,而物镜有螺纹。 ②把不同放大倍数的目镜和物镜放在同一桌面上,能让学生直观看到目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。并且可以比较一下物镜的通光孔径,放大倍数越大的,通光孔径越小。 ③粗准焦螺旋、细准焦螺旋调节范围的大小。 ④遮光器的位置及怎样调节。 二、显微镜成像的原理 很多老师在讲课时只给学生强调出显微镜成像的结论,对于成像的原理很少介绍,这样很多同学对于这点就比较模糊,因此,应把显微镜成像的原理图直观的展示给学生,让学生知道显微镜成像的具体过程。下图是显微镜成像原理示意图。

通过此图学生很清晰的看到物体被放大了两次,这样就很容易得出: 结论一:显微镜的放大倍数=目镜的放大倍数X物镜的放大倍数, 结论二:显微镜成的是倒立放大的虚像,像的上下、左右和实物都相反。 例1、如果一个细小的物体被放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的() A、体积 B、表面积 C、面积 D、长度或宽度 解析:显微镜放大的物体的实质为长度或宽度,而不是面积。面积大约被放大了2500倍左右。所以,答案为D。 例2、如果在载玻片上写一个字母“b”,那么在视野中看到的是() A、b B、d C、p D、q 解析:答案为D。 方法1:根据显微镜放大的为上下、左右和实物都相反的虚像,先把“b”左右相反得到“d”,再把“d”上下相反得到“q”。 方法2:最快捷的方法,把“b”旋转180°即可得到答案。 三、低、高倍显微镜的使用

显微镜使用的基本常识

显微镜使用的基本常 显微镜的使用专题 (一)显微镜结构图: 1.镜座:稳定镜身。 2.镜柱:支持镜柱以上的部分。 3.镜臂:握镜的部位。 4.载物台:放玻片标本的地方。中央有通光孔,两旁各有一个压片夹,用于固定所观察的物体。 5.遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。光圈用来调节光线的强弱: 6.大光圈:光线强,视野亮,当光线过弱需要强光时使用。 7.小光圈:光线弱,视野暗,当光线过强需要弱光时使用。 8.反光镜:可以转动,使光线通过通光孔反射上来。其两面是不同的,包括平面镜和凹面镜。平面镜:反射的光线较弱,当光线过强需要弱光时使用;凹面镜:反射的光线较强,当光线过弱需要强光时使用;一般情况下,光圈和反光镜配合使用,以确保所需要的最佳光线。光线强用小光圈和平面镜;光线弱用大光圈和凹面镜。

9.镜筒:上端装目镜,下端有转换器,在转换器上装有物镜,后方有准焦螺旋。 10.目镜:直插式,长度和放大倍数成反比。 11.物镜:螺旋式,长度和放大倍数成正比。 (二)显微镜使用步骤: 1.取镜和安放:右手握住镜臂,左手托住镜座,置于胸前,镜筒朝前,镜臂朝后,把显微镜放在自己左肩前方的实验台上,镜座后端距桌边五厘米左右。 2.对光:转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,然后用拇指和中指转动转换器(切忌手持物镜移动),使低倍物镜对准通光孔(当转动听到碰叩声时,说明物镜光轴已对准镜筒中心)。转动遮光器,使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜注视(右眼睁开),同时转动反光镜,将反光镜转向光源,使视野亮度均匀合适(看到一个明亮的视野)。 3.放置玻片标本:把所要观察的玻片标本放在载物台上,一定使有盖玻片的一面朝上(切不可放反),将所要观察的部位置于正对通光孔的中心,用压片夹压住。 4.使用低倍物镜观察:双手顺时针转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,直到物镜接近玻片标本约2~3mm为止(注意不要让镜头与盖玻片接触,以免损坏镜头或标本片),然后左眼注视目镜,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物象为止。如果一直看不到物象,说明观察目标没有正对通光孔中心或者镜筒上升过快超出观察围,则应根据具体

初中物理显微镜知识点总结

初中物理显微镜知识点总结(一) 一、显微镜的构造 很多老师对于显微镜的构造的介绍可能只是把显微镜从镜箱拿出来放在讲台上让同学们看各部分的构造。在这里我个人觉得在介绍显微镜构造时应着重介绍以下几点: ①从目镜筒中抽出目镜,从转换器上拧下物镜,这样使学生知道目镜无螺纹,而物镜有螺纹。 ②把不同放大倍数的目镜和物镜放在同一桌面上,能让学生直观看到目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。并且可以比较一下物镜的通光孔径,放大倍数越大的,通光孔径越小。 ③粗准焦螺旋、细准焦螺旋调节范围的大小。 ④遮光器的位置及怎样调节。

二、显微镜成像的原理 很多老师在讲课时只给学生强调出显微镜成像的结论,对于成像的原理很少介绍,这样很多同学对于这点就比较模糊,因此,应把显微镜成像的原理图直观的展示给学生,让学生知道显微镜成像的具体过程。下图是显微镜成像原理示意图。 通过此图学生很清晰的看到物体被放大了两次,这样就很容易得出: 结论一:显微镜的放大倍数=目镜的放大倍数X物镜的放大倍数, 结论二:显微镜成的是倒立放大的虚像,像的上下、左右和实物都相反。 例1、如果一个细小的物体被放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的() A、体积 B、表面积 C、面积 D、长度或宽度 解析:显微镜放大的物体的实质为长度或宽度,而不是面积。面积大约被放大了2500倍左右。所以,答案为D。

例2、如果在载玻片上写一个字母“b”,那么在视野中看到的是() A、b B、d C、p D、q 解析:答案为D。 方法1:根据显微镜放大的为上下、左右和实物都相反的虚像,先把“b”左右相反得到“d”,再把“d”上下相反得到“q”。 方法2:最快捷的方法,把“b”旋转180°即可得到答案。 三、低、高倍显微镜的使用 低倍镜的使用顺序为取镜、安放、对光、观察。在低倍镜的取镜过程中学生应牢记“左托右握”准则,放在实验台的左上方,在观察时两眼都睁开,左眼看镜,右眼绘图。在低倍镜观察时两次使用粗准焦螺旋,并且方向相反。对于显微镜的操作,用下面的口诀来概括: 一取二放,三安装,四转低倍,五对光。 六上玻片,七下降。八升镜筒,细观赏。 看完低倍,转高倍。九退整理,后归箱。 对于高倍显微镜的使用可以说是高中生物教材中一个非常重要的实验,很多同学容易犯错误注意事项如下: ①在换高倍物镜前,一定把要观察的对象移至视野中央。 ②换高倍物镜时,要转转换器,不能掰物镜。 ③切忌动粗准焦螺旋,以免压坏玻片损坏物镜镜头。 初中物理显微镜知识点总结(二)

显微镜基础知识

显微镜基础知识 第一章显微镜简史 随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。 第二章显微镜的基本光学原理 一.折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。 二.透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。 光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。

三.影响成像的关键因素—像差 由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种像差。 1.色差(Chromatic aberration) 色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。白光由红橙黄绿青蓝紫七种组成,各种光的波长不同,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。光学系统最主要的功能就是消色差。 色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置观察都带有色斑或晕环,使像模糊不清。而放大率色差使像带有彩色边缘。 2.球差(Spherical aberration) 球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,不在是个亮点,而是一个中间亮边缘逐渐模糊的亮斑,从而影响成像质量。 球差的矫正常利用透镜组合来消除,由于凸、凹透镜的球差是相反的,可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来给予消除。旧型号显微镜,物镜的球差没有完全矫正,应与相应的补偿目镜配合,才能达到纠正效果。一般新型显微镜的球差完全由物镜消除。 3.慧差(Coma) 慧差属轴外点的单色像差。轴外物点以大孔径光束成像时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,则一光点的像便会得到一逗点状,型如慧星,故称“慧差”。 4.像散(Astigmatism) 像散也是影响清晰度的轴外点单色像差。当视场很大时,边缘上的物点离光轴远,光束倾斜大,经透镜后则引起像散。像散使原来的物点在成像后变成两个分离并且相互垂直的短线,在理想像平面上综合后,形成一个椭圆形的斑点。像散是通过复杂的透镜组合来消除。 5.场曲(Curvature of field)

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