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明视野显微镜实验报告

明视野显微镜实验报告
明视野显微镜实验报告

《形态观察技术于原理》实验报告日期:2015年10月12日姓名:高海艳学号:51151300057

实验一明视野显微术的操作技术

[一、实验目的]

1、了解明视野显微镜的结构及其成像原理。

2、掌握使用明视野显微镜科勒照明系统来观察标本装片的操作技能。

[二、实验原理]

通过聚焦镜汇聚到样品上,因而形成一个锥形的明亮光束并通过样品进入物镜的显微镜。其中科勒照明法中光源的灯丝经光源聚光器和可变视场光阑后,第一次在聚光器的孔径光阑处成像。而后,聚光镜又将光源的灯丝像传入物镜,在物镜的后焦点平面处形成第二次灯丝像。因此,在被检物体的平面处没有灯丝像,故在视野中看不到灯丝像。用于观察经染色或本身具备颜色的细胞、组织片等标本。这种方式光源均匀明亮,标本不会因长时间照射而损坏。

[三、实验仪器]

OL YMPUS-BH2明视野显微镜

[四、实验步骤]

1、调高:10倍镜下,将视场光阑关到最小。然后调整聚光器高度直至出现边缘清晰的视场光阑外形(多边形)。

2、调中:若视场光阑没有位于视野正中央,则可调节聚光器上的两个对中螺丝,使视场光阑位于视野的正中央。

3、调整视场光阑:调整视场光阑使其恰好外切视场。如果开大视场光阑太多,反射光线就会进入视场并影响成像的衬度。

4、观察及拍照:观察原生动物永久装片并拍照。

[五、实验结果]

原生动物(口部)永久装片观察结果如下:

【实验报告】生物实验报告【三篇】

生物实验报告【三篇】 篇1 实验名称:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一、实验目的 1.初步掌握高倍显微镜的使用方法。 2.观察高等植物的叶绿体在细胞质基质中的形态和分布 二、实验原理 高等植物的叶绿体呈椭球状,在不同的光照条件下,叶绿体可以运动,改变椭球体的向,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤。在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源;在弱光下,叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。因此,在不同光照条件下采集的葫芦藓,其小叶内叶绿体椭球体的形状不完全一样。 活细胞中的细胞质处于不断的流动状态,观察细胞质的流动,可以用细胞质基质中的叶绿体的运动做为标志。 三、材料用具 藓类的叶,新鲜的黑藻,显微镜,载玻片,盖玻片,滴管,镊子,刀片,培养皿,铅笔 四、实验过程(见书p30) 1.制作藓类叶片的临时装片 2.用显微镜观察叶绿体

3.制作黑藻叶片临时装片 4.用显微镜观察细胞质流动 五、讨论 1.细胞质基质中的叶绿体是否静止不动,为什么? 2.叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系? 3.植物细胞的细胞质处于不断的流动状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义? 4.用铅笔画一个叶片细胞,标出叶绿体的大致流动方向。 篇2 实验生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 一、实验目的 初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。 二、实验原理 1.还原糖的鉴定原理生物组织中普遍存在的还原糖种类较多,常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团(游离醛基或游离酮基),因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基,因此叫做非还原性糖,不具有还原性。本实验中,用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否,而不能鉴定非还原性糖。 斐林试剂由质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g/ml的硫酸铜溶液配制而成,二者混合后,立即生成淡蓝色的cu(oh)2沉淀。cu(oh)2

一显微镜的构造及使用方法

实验一显微镜的构造及使用方法 一、目的要求 1.了解显微镜的构造、性能及成像原理。 2.掌握显微镜的正确适用及维护方法。 二、实验器材 1.显微镜、纱布、绸布 2.酵母菌示教标本 三、普通光学显微镜简介 微生物的最显著的特点就是个体微小,必须借助显微镜才能观察到它们的个体形态和细胞结构。熟悉显微镜并掌握其操作技术是研究微生物不可缺少的手段。 显微镜可分为电子显微镜和光学显微镜两大类。光学显微镜包括:明视野显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜、立体显微镜等。其中明视野显微镜为最常用普通光学显微镜,其它显微镜都是在此基础上发展而来的,基本结构相同,只是在某些部分作了一些改变。明视野显微镜简称显微镜。 (一)显微镜的构造 普通光学显微镜的构造可以分为机械和光学系统两大部分。 图1-1 显微镜构造 1.目镜 2.镜筒 3. 转换器 4. 物镜 5. 载物台 6. 聚光器 7. 虹彩光圈 8. 聚光镜调节钮9.反光镜10. 底座11. 镜臂12. 标本片移动钮 13. 细调焦旋钮14. 粗调焦旋钮15.电源开关16.光亮调节钮17.光源 1.机械系统: (1)镜座Base:在显微镜的底部,呈马蹄形、长方形、三角形等。 (2)镜臂Arm:连接镜座和镜筒之间的部分,呈圆弧形,作为移动显微镜时的握持部分。 (3)镜筒Tube:位于镜臂上端的空心圆筒,是光线的通道。镜筒的上端可插入接目镜,下面可与转换器相连接。镜筒的长度一般为160mm。显微镜分为直筒式和斜筒式; 有单筒式的,也有双筒式的。 (4)旋转器Nosepiece:位于镜筒下端,是一个可以旋转的圆盘。有3~4个孔,用于安

实验1 显微镜的使用实验报告

实验1 显微镜的使用实验报告 班级:10生科二班/星期三上午第二大节课/第二小组 姓名:杨袁予童组员:杨方、朱树生 实验时间2113年 3月 6 日 一、实验名称显微镜的使用方法 二、实验目的: 1、掌握显微镜的构造,熟练使用显微镜进行试验观察。 2、能够分析显微镜常见故障的原因,并作适当处理。 三、实验内容: 1、利用高、低倍显微镜和油镜观察一些永久装片。 2、将所观察到的镜像绘制成图片。 三、实验器材: 显微镜、装片或切片等。 四、实验原理: 1、显微镜的用途 显微镜是一种精密的放大仪器,是研究生物学不可缺少的工具。在学习生物学的过程中,要研究许多细微的结构,必须借助显微镜进行观察。 2、显微镜的构造 光学显微镜由机械装置和光学系统两大部分组成,其中光学系统主要包括物镜、目镜、遮光器和光源等。 3、显微镜的成像原理 光学显微镜的光学系统两由大部分组成。由目镜和物镜组成成像系统,由反光镜和旋转光样构成照明系统。

五、实验步骤: 1、低倍镜的使用 (1)取镜和放置:右手握住镜臂,左手托住镜座。把显微镜轻轻地放在实验桌上略偏左、离实验桌边缘5cm为宜。 (2)对光:转动转换器:使低倍物镜正对通光孔(镜端与孔保持2厘米距离)。转动遮光器,使大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内,右眼睁开同时用手转动反光镜对向光源。直到目镜里看到白亮的视野。(3)放置玻片标本:把要观察的装片放在载物台上,有标本的一面向上使标本正对通光孔的中心,然后用压片夹压住。 (4)调节焦距:下降镜筒,侧目注视物镜头,用手旋转粗准焦螺旋直到物镜头接近装片为止。上升镜筒,左眼注视目镜内,用手旋转粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升,直到从目镜内看清物像为止。再轻微来回转动细焦螺旋,使物像更清晰。 2、高倍镜的使用 (1)选好目标:一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心,同时把物像调节最清晰的程度,才能进行高倍镜的观察。 (2)转动转换器:调换上高倍镜头,转换高倍镜时转动速度要慢,并从侧面进行观察(防止高倍镜头碰撞玻片),如高倍镜头碰到玻片,说明低倍镜的焦距没有调好,应重新操作。 (3)调节焦距:转换好高倍镜后,用左眼在目镜上观察。调节细准焦螺旋。如果视野的亮度不合适,可用集光器和光圈加以调节。

初中生物实验报告

初中生物实验报告 实验一练习使用显微镜 目的要求 1、练习使用显微镜,学会规范的操作方法。 2、能够独立操作显微镜。 3、能够将标本移动到视野中央,并看到清晰的图象。材料用具: 显微镜、e字玻片(写有上字的玻片)、动植物永久玻片、擦镜纸、纱布 方法和步骤 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。 二、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(也可以用印有“e”字的薄纸片制成)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)。 7.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 1、注意安全,不要损伤显微镜、目镜和物镜。 2、材料对准通光孔,用压片夹将玻片压好。 3、下降镜筒时,不要注视目镜,一定要注视物镜,以免损坏玻片标本和物镜镜头。 4、取下玻片标本时要小心; 5、实验完毕,把显微镜的外表擦拭干净。转动转换器,把两个物镜偏到两旁,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。 实验二观察人体的基本组织 目的要求: 1.观察人体基本组织的永久切片,认识人体的四种基本组织;2.描述同一种组织中细胞的共同特点;3.描述不同组织中细胞形态上的不同之处;

偏光显微镜观察球晶的黑十字现象

成绩 a) b) 图1 自然光和线偏振光的振动现象 a) 自然光 b) 线偏振光 图2 球晶的偏光显微镜照片 西安交通大学实验报告 第 页(共 页) 课程: 高分子物理 实 验 日 期 : 年 月 日 专业班号 组别 交报告日期 : 年 月 日 姓 名 学号 报 告 退 发 : (订正、重做) 同 组 者 教师审批签字: 实验名称: 偏光显微镜观察聚合物结晶形态 一.实验目的 1.了解偏光显微镜的基本原理和结构; 2.掌握偏光显微镜的使用方法; 3.用偏光显微镜观察聚合物的结晶形态,估算聚丙烯试样球晶的大小。 二.实验原理 聚合物制品的使用性能与材料的内部结晶形态、晶粒大小及完善程度有着密切的联系,而配方不同、加工条件不同,聚合物晶体的结晶形态、尺寸也不尽相同,它直接影响着产品的质量。 用偏光显微镜研究聚合物的结晶形态是目前实验室中常用的方法。 光是电磁波,也就是横波,它的传播方向与振动方向垂直。但对于自然光来说,它的振动方向均匀分布,没有任何方向占优势。但是自然光通过反射、折射或选择吸收后,可以转变为只在一 个方向上振动的光波,即偏振光(如图1,箭头代 表振动方向,传播方向垂直于纸面)。 聚合物在不同条件下形成不同的结晶,比如单晶、球晶、纤维状晶等等,面其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。球晶可以长得比较大,直径甚至可以达到厘米数量级。 球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构,由于是各向异性的,就会产生双折射的性质。因此,普通的偏光显微镜 就可以对球晶进行观察,因为聚合物球晶在偏光显 微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光 图形。 偏光显微镜的最佳分辨率为200nm ,有效放大 倍数超过500-1000倍,与电子显微镜、X 射线衍射 法结合可提供较全面的晶体结构信息。球晶的基本 结构单元是具有折叠链结构的片晶,球晶是从一个 中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构,即一个球状聚集体。 一束自然光经过两片偏振片,如果两个偏振轴相互垂直,光线就无法通过了。光波在各向异性介质中传播时,其传播速度随振动方向不同而变化,折射率值也随之改变,一般都发生双折射,分解成振动方向相互垂直、传播速度不同、折射率不同的两条偏振

光学显微镜实验报告

光学显微镜实验报告 通信(1)班赵雯琳1140031 【实验目的】 1·熟悉光学显微镜的构造和工作原理 2·学习使用显微镜测量小长度的方法 【实验仪器】 显微镜,可调狭缝,白光源 【实验原理】 显微镜是用来观察和研究微小物体的助视仪器,它的主要部分是物镜和目镜。为简便起见,吧构造复杂的物镜和目镜视为由单个凸透镜组成,物镜焦距较目镜短。 物体先由物镜放大再由目镜放大观察到该实像。 【实验内容】 1·取出显微镜,置于左前方,便于观察与记录。 2·打开白光源,显微镜进行调光。 3·将可调狭缝置于载物台上,并固定好。 4·调节调焦手轮,使得狭缝的像清晰。 5·调节分划板及焦距,使得分划板观察清晰。 6·调节测微鼓轮,使得分划板的第一个交点位于左狭缝的左端。 7·转动分划板,当第一个交点位于左狭缝时,记下数据,继续转动手轮,当同一个交点位于右侧狭缝时,再次记录数据。 8·将手轮转回左狭缝的左端,再向右端转动,重复7的步骤,记录三组数据。

【数据】 σ=0.01 d=1.65±0.01mm 【误差分析】 1·调节目镜不够准确,使得分划板不是非常地清晰,狭缝板与分划板不处于相对平行的两个平面。 2·手轮的空转需要空间,产生空转误差。 3·视觉的误差使得度数不是非常准确。 【注意事项】 1·狭缝应垂直于显微镜筒的移动方向,使得测量的狭缝下同一水平上。 2·用分划板上的同一点测狭缝的距离,保证测量的狭缝在同一水平上。 3·分划板与狭缝的像必须清晰且在相对平行的两个平面,消除误差。 4·在每次测量中必须保证手轮往同一方向转动,避免空转误差。 5·注意度数采用千分尺的度数方法。

偏光显微镜观察聚合物的结晶形态2

实验名称:偏光显微镜观察聚合物的结晶形态 一.实验目的 通过偏光显微镜直接观察,了解聚合物的结晶结构或无定形结构。 二.实验原理 聚合物的性能主要决定于它的结构。高分子聚集在一起有两种主要方式,即结晶态和无定形态。如果高分子链在空间三个方向上形成有序排列,这种有规律的排列结构称为聚合物的结晶态结构;若高分子链成为无序排列,则称为非晶相或称为无定形结构。 利用普通光学显微镜能直接观察聚合物的外观结构,如均匀性、粒子的大小及分布等。不含填料和杂质的多数无定形聚合物,在显微镜下都是无色清澈透明的。但普通光学显微镜只能看到聚合物中的粒子形态,不能鉴别是晶体还是非晶体,而偏光显微镜利用晶体与非晶体对偏振光有不同的反应,可以观察到粒子是晶体还是非晶体。 三.实验试剂与实验仪器 1.偏光显微镜 偏光显微镜的主要结构与普通光学显微镜相同,主要有目镜和物镜组成,所产生的图象是样品放大的倒像。总的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积。不同的是偏光显微镜比普通光学显微镜多加了两块偏振镜。 下偏振镜位于光源与聚光镜之间,它的作用是使通过样品前的自然光变成偏振光,而上偏振镜位于目镜与物镜之间,它的物理作用与下偏振镜相同。当光线通过上偏振镜时,如果是具有一定振动方向的偏振光,旋转上偏振镜则视场有明暗之别;如果是没有确定方向的自然光,旋转上偏振镜,光都能通过,则视场始终是明亮的,故上偏振镜又称检偏振镜。 上、下两偏振镜的偏振轴相互平行时,光线能全部通过上偏振镜,视场最亮。上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直时,光线完全不能通过上偏振镜,视场最暗。因此,当固定其中一个偏振镜,把另一个偏振镜转动180o,就看到视场有明暗交替出现的现象。 上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直,便组成所谓“正交偏光镜”,用偏光显微镜观察聚合物结晶状态时,通常是在正交偏光镜下观察。 在正交偏光镜下观察非晶态聚合物时,视场是暗的,这种现象叫消光。把载物台旋转360o,消光现象不变,这叫永久消光或全消光(见图1 所示),永久消光是非晶态聚合物的固有特征,是区分结晶聚合物和非晶态聚合物的重要依据。 在非晶态聚合物中,光在各个方向的传播速度是相同的。这是因为非晶态聚合物的分子链呈无序排列属于均匀体,它对于来自于下偏振镜的偏振光不会改变入射偏光的振动方向,传至上偏振镜时,光的振动方向仍然与上偏振镜允许通过的振动方向互相垂直,光不能通过,故视场呈黑暗。又因非晶体各向同性,故转动载物台也不会改变入射光的性质,所以消光现象不变。 在正交偏光镜下观察结晶态聚合物时,当转动载物台360o,视场出现明暗交替四次(见图2所示)。四次消光是结晶聚合物的特征。因为结晶聚合物的分子链有规律排列,它对来自下偏光镜的偏光能产生双折射现象,分解形成两个互相垂直的偏光,以不同的速度通过结晶聚合物,传至上偏振镜时,其中一个偏光与上偏振镜中允许通过的振动方向相互垂直,光不能通过,而另一个则与上偏振镜允许通过的振动方向平行,光能通过,则视场明亮,可以看到晶体状态。当转动载物台360o时,由于双折射而形成的偏振光与上下偏光镜的振动面有四次平行与垂直,故出现明暗交替四次。

望远镜和显微镜实验报告

大学物理实验报告 【实验名称】望远镜和显微镜 【实验目的】 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法; (2)了解视放大率等概念并掌握其测量方法; (3)进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 (一)望远镜 1.望远镜基本光学系统 基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统,物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合,如图所示。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测,望远镜物镜的焦距一般较长。 1. 望远镜的基本光学系统 图示望远镜,物镜与目镜均为会聚透镜,这种望远镜称为开普勒望远镜,其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜(如分光计上的望远镜,光杠杆系统中的望远镜等)均为开普勒望远镜,在中间像平面上装有分划板。 实际上,为方便人眼观察,物体经望远镜后一般不是成像于无穷远,而是成虚像于人眼明视距离处;而且为实现对远近不同物体的观察,物镜与目镜的间距即镜筒长度可调,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时,观察者应先调目镜看清分划板,使分划板成像于人眼明视距离处,再调节望远镜镜筒长度,即改变物镜、目镜间距,使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。 2. 望远镜的视放大率 视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角(记为ω’)的正切与物体直接对人眼的张角(记为ω)的正切之比,即:

tan 'tan ωωΓ= 对图示望远镜,有: y'''tan ,tan ''o e e y y f f f ω=ω== 因此,望远镜的视放大率T Γ为 T o '=' e f f Γ 其中,e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距,e f ='e f 。 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,可以利用图示光路。 用仪器测出像高''y ,从三角关系可得出: ''''' o o T e e f f y f f y Γ= == 因此无焦系统的视放大率可测出。 测量望远镜的视放大率图 3. 物像共面时的视放大率 当望远镜的被观察物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像''y 推远到与物y 在一个平面上来测量。如图所示:

望远镜与显微镜实验报告

望远镜和显微镜 实验报告 BME8鲍小凡15 【实验目的】 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法; (2)了解放大率等的概念并掌握其测量方法; (3)进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 一、望远镜 1、望远镜的基本光学系统 无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。 图1 望远镜的基本光学系统 使用望远镜时,应先调目镜,看清分划板,再调镜筒长度。使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差(中间像落在分划板平面上)。

2、望远镜的视放大率。 记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’,物体直接对人眼的张角为ω,则视放大率: tan 'tan ωωΓ= 由几何光路可知: 0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω= == 因此,望远镜的视放大率: 0' 'T e f f Γ= 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,利用图二所示的光路图。当物y 较近时,即物距: () 100'1''e L f f f <+ 时,物镜所成的像会位于O e 右侧(实像)或左侧(虚像),经目镜后,即成缩小的实像y’’,于是视放大率: 00'''''T e e f f y f f y Γ= == 图2 测望远镜的视放大率图 3、物像共面时的视放大率。 当望远镜的被观测物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y’’推远到与物y 在一个平面上来测量。如图三。此时:

''tan ' ,tan y y L L ωω= = 于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率: ()() 010''''''e T e L f f y y f L f +Γ= =- 可见,当物距L 1大于20倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。 可见,当物距L 1大于20倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。 图3 测望远镜物象共面时的视放大率 二、显微镜 1、显微镜的基本光学系统 显微镜的物镜、目镜都是会聚透镜,位于物镜物方焦点外侧附近的微小物体经物镜放大后先成一放大的实像,此实像再经目镜成像于无穷远处,这两次放大都使得视角增大。为了适于观察近处的物体,显微镜的焦距都很短。 图4 显微镜基本光学系统 使用时需先进行视度调节使分划板叉丝的像位于人眼明视距离处,再调焦使被观察物清晰可见并与分划板叉丝的像无视差。

实验六 偏光显微镜法观察聚合物球晶形态

实验六:偏光显微镜法观察聚合物结晶形态 一、实验目的 1. 了解偏光显微镜的结构及使用方法。 2. 了解球晶黑十字消光图案的形成原理。 3. 观察聚合物的结晶形态,理解影响聚合物球晶大小的因素。 二、实验原理 用偏光显微镜研究聚合物的结晶形态是目前实验室中较为简便而实用的方法。随着结晶条件的不用,聚合物的结晶可以具有不同的形态,如:单晶、树枝晶、球晶、纤维晶及伸直链晶体等。而球晶是聚合物结晶中一种最常见的形式。在从浓溶液中析出或熔体冷却结晶时,聚合物倾向于生成这种比单晶复杂的多晶聚集体,通常呈球形,故称为“球晶”。 球晶的大小取决于聚合物的分子结构及结晶条件,因此随着聚合物种类和结晶条件的不同,球晶尺寸差别很大,直径可以从微米级到毫米级,甚至可以大到厘米。球晶尺寸主要受冷却速度、结晶温度及成核剂等因素影响。球晶具有光学各向异性,对光线有折射作用,因此能够用偏光显微镜进行观察,该法最为直观,且制样方便、仪器简单。聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图象。有些聚合物生成球晶时,晶片沿半径增长时可以进行螺旋性扭曲,因此还能在偏光显微镜下看到同心圆消光图象。对小于几微米的球晶则可用电子显微镜进行观察或采用激光小角散射法等进行研究。 偏光显微镜的最佳分辨率为200nm ,有效放大倍数超过500-1000倍,与电子显微镜、X 射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。光是电磁波,也就是横波,它的传播方向与振动方向垂直。但对于自然光来说,它的振动方向均匀分布,没有任何方向占优势。但是自然光通过反射、折射或选择吸收后,可以转变为只在一个方向上振动的光波,即偏振光(如图1-1,箭头代表振动方向,传播方向垂直于纸面)。 图1-2 共聚聚丙烯在145 o C 时的球晶照片 a) b) 图1-1 自然光和线偏振光的振动现象 a) 自然光 b) 线偏振光

选矿实验报告

选矿试验报告的内容 选矿试验报告是选矿试验成果的总结和记录。试验报告应该数据齐全可靠、问题分析周密、结论符合实际、文字和图表清晰明确、内容能满足设计的要求。试验室试验报告的内容 应比较详细。半工业试验及工业试验一般都是在试验室试验或前一种试验的基础上进行的, 其试验报告的内容应结合前面所做的基础试验编写,但着重反映本次试验的情况。 选矿工艺流程试验报告的主要内容通常有: (1)前言。包括试验任务的来源、目的和要求、试验确定的工艺和达到的结果。 (2)矿样的采集制备与代表性的评价。 (3)原矿石的工艺矿物学研究。包括矿石中的主要金属矿物与脉石矿物的成分和百分含量;研究矿石的结构与构造,根据结构、构造确定矿石的自然类型及工艺类型;矿物粒度统 计分析、有用矿物解离度分析;研究各矿物嵌布状态、颗粒形态与其它矿物的嵌连关系等。 (4)选矿试验。包括探索试验、工艺方案的选择对比、药剂种类与用量条件试验、矿浆 调整条件试验、开路与闭路流程试验。 (5)精矿产品(包括某些中间产品)的分析检查结果。 (6)尾矿产品的分析结果。 (7)技术经济分析。 (8)结论:试验结果的评述、推荐意见、存在问题和建议。 (9)有关附件。篇二:选矿试验报告 选矿试验报告 ** 研究院 2 0** 年 *月 一前言 受**公司委托对某铜铅锌硫化矿进行选矿试验研究,以确定处理该矿较合理的选矿工艺 流程和药剂制度,为原有铅锌选矿厂增建回收铜系列提供技改参考依据。 1.1试验内容 要求进行较系统的工艺流程和药剂制度试验,包括药剂种类及药剂用量条件试验。并进 行“优先浮铜”和“铜铅混浮再分离”两大工艺流程的对比试验,确定处理该矿较合理的工 艺流程和选矿指标。 1.2试验研究结果 该矿原矿品位:铜**%,铅**%,锌**%。选矿试验采用优先浮选工艺流程,在磨矿细度 -0.074mm占**%的条件下,使用**捕收剂优先浮铜,低碱(ph=*)以下用**浮铅、**浮锌, 试验获得的指标:铜精矿产率**%、铜品位**%、铜回收率**%;铅精矿产率**%、铅品位**%、铅回收率**%;锌精矿产率**%、锌品位**%、锌回收率**%,试验指标理想。 选矿废水经检测,全面达到国标gb8979—1996二类企业排放标准。该铜铅锌矿的浮选采 用本试验推荐的药剂制度,不会发生废水超标的问题。 二试样的采集和加工 试样由委托方采集并送至我院,试样重约**kg。为制备试验矿 样,对送来的矿样进行了加工。加工流程如图2.1所示。 图2.1 试样加工流程图 三试样性质研究 3.1试样化学分析 试样多元素化学分析结果见表3.1。 表3.1 试样多元素化学分析结果 成分含量(%)

偏光显微镜

实验五偏光显微镜观察晶体的结构 【实验目的】 1.了解偏光显微镜的结构及使用方法。 2.通过偏光显微镜直接观察,了解结晶结构和无定形结构。 【基本原理】 晶体的性能主要决定于它的结构。分子(原子)聚集在一起有两种主要方式,即结晶态和无定形态。如果分子链在空间三个方向上形成有序排列,这种有规律的排列结构称为结晶态结构;若分子链成为无序排列,则称为非晶相或称为无定形结构。 偏光显微镜的主要结构与普通光学显微镜相同,主要有目镜和物镜组成,所产生的图象是样品放大的倒像。总的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积。不同的是偏光显微镜比普通光学显微镜多加了两块偏振镜。下偏振镜位于光源与聚光镜之间,它的作用是使通过样品前的自然光变成偏振光,而上偏振镜位于目镜与物镜之间,它的物理作用与下偏振镜相同。当光线通过上偏振镜时,如果是具有一定振动方向的偏振光,旋转上偏振镜则视场有明暗之别;如果是没有确定方向的自然光,旋转上偏振镜,光都能通过,则视场始终是明亮的,故上偏振镜又称检偏振镜。上、下两偏振镜的偏振轴相互平行时,光线能全部通过上偏振镜,视场最亮。上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直时,光线完全不能通过上偏振镜,视场最暗。因此,当固定其中一个偏振镜,把另一个偏振镜转动180°,就看到视场有明暗交替出现的现象。上、下两偏振镜的偏振轴相互垂直,便组成所谓“正交偏光镜”,用偏光显微镜观察结晶状态时,通常是在正交偏光镜下观察。在正交偏光镜下观察非晶态聚合物时,视场是暗的,这种现象叫消光。把载物台旋转360°,消光现象不变,这叫永久消光或全消光(见图 1 所示),永久消光是非晶态聚合物的固有特征,是区分结晶态和非晶态的重要依据。 在非晶态物质中,光在各个方向的传播速度是相同的。这是因为非晶态物质的分子链呈无序排列属于均匀体,它对于来自于下偏振镜的偏振光不会改变入射偏光的振动方向,传至上偏振镜时,光的振动方向仍然与上偏振镜允许通过的振动方向互相垂直,光不能通过,故视场呈黑暗。又因非晶体各向同性,故转动载物台也不会改变入射光的性质,所以消光现象不变。 在正交偏光镜下观察结晶态物质时,当转动载物台360°,视场出现明暗交替四次(见图2所示)。四次消光是结晶物质的特征。因为结晶物质的分子链有规律排列,它对来自下偏光镜的偏光能产生双折射现象,分解形成两个互相垂直的偏光,以不同的速度通过结晶态物质,传至上偏振镜时,其中一个偏光与上偏

偏光显微镜法观察聚合物结晶形态实验报告

实验三偏光显微镜法观察聚合物结晶形态 聚合物的各种性能是由其结构在不同条件下所决定的。研究聚合物晶体结构形态主要方法有电子显微镜、偏光显微镜和小角光散射法等。其中偏光显微镜法是目前实验室中较为简便而实用的方法。 一、实验目的要求 1、了解偏光显微镜的结构及使用方法。 2、观察聚合物的结晶形态,估算聚丙烯球晶大小。 二、实验原理 根据聚合物晶态结构模型可知:球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶(晶片厚度在100埃左右)。许多这样的晶片从一个中心(晶核)向四面八方生长,发展成为一个球状聚集体。电子衍射实验证明了在球晶中分子链(c轴)总是垂直于球晶的半径方向,而b轴总是沿着球晶半径的方向(参考图3-1和图3-2)。 在正交偏光显微镜下,球晶呈现特有的黑十字消光图案,这是球晶的双折射现象。分子链的取向排列使球晶在光学性质上具有各向异性,即在不同的方向上有不同的折光率。当在正交偏光显微镜下观察时,分子链取向与起偏器或检偏器的偏振面相平行就产生消光现象。有时,晶片会周期性地扭转,从一个中心向四周生长(如聚乙烯的球晶),结果在偏光显微镜中就会观察到一系列消光同心圆环。 图3-1 片晶的排列与分子链的取向图3-2 球晶形状 三、仪器与试样 1、仪器 偏光显微镜及附件、载玻片、盖玻片、电炉和油浴锅。 2、试样 聚丙烯(颗粒状),工业级。 四、实验步骤 1、制备样品 (1)将少许聚丙烯树脂颗粒料放在已于260℃电炉上恒温的载玻片上,待树脂熔融后,加上盖玻片,加压成膜。保温2分钟,然后迅速放入140一150℃甘油浴中,结晶2小时后取出。 (2)将少量聚乙烯粒料用以上同样的方法熔融加压法制得薄膜,然后切 断电炉电源,使样品缓慢冷却到室温。 2、熟悉偏光显微镜的结构及使用方法(参阅本实验的附录及仪器说明书)。 3、显微镜目镜分度尺的标定 将带有分度尺的目镜插入镜筒内,把载物台显微尺放在载物台上,调节到二尺基线重合。载物台显微尺长1.00毫米,等分为100格,所以每格为0.01毫米。在显微镜内观察,若目镜分度尺50格正好与显微尺10格相等,则目镜分度尺每格相当于0.01×10/50=2×l0-3 毫米。在进行测量时只要读出被测物体所对应的格数,就能知道实物的大小。

自组显微镜实验报告

自组显微镜 显微镜由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,用来放大微小物体的像,是放大虚像的透镜系统。当把待观察物体放在物镜焦点外侧靠近焦点处时,在物镜后所成的实像恰在目镜焦点内侧靠近焦点处,经目镜再次放大成一虚像,观察到的是经两次放大后的倒立虚像。 【实验目的】 1、了解显微镜的基本原理和结构,并掌握其调节、使用和测量放大率的一种方法。 2、了解视觉放大率的概念并掌握其测量方法。 3、进一步熟悉透镜的成像规律。 【实验仪器】 光学平台、带有毛玻璃的白炽灯光源S 、1/10mm 分划板F 、显微物镜L 0(焦距f 0=1.5cm )、显微目镜Le (去掉物镜头的读数显微镜,焦距f e =1.25cm )、读数显微镜架SZ -38、二维调整架SZ -07(2个)、底座4个。 【实验原理】 由于人眼分辩能力的限制,在观察远处物体或微小物体时,分辩不清物体的细节。为此人们发明了望远镜、放大镜、显微镜等仪器以增大对眼的视角。仪器增大视角的能力用视角放大率来描述。若人眼通过光学仪器观察物体时(实际是物体的像)的张角为φ,不通过光学仪器直接观察物体的张角为ψ,则视角放大率M 定义为: 显微镜的光学系统如图所示,它的物镜L0和目镜Le 都是会聚透镜。被观察的物体y1位于物镜前面一倍焦距f 0和二倍焦距之间,经物镜L 0后成倒立放大实像y 2,y 2应成图 1显微镜的工作原理

像在Le的第一焦点f e之内,经过目镜Le后成一放大的虚像y3。y3应该位于人的明视距离处。为了适合观察近处的小物体,显微镜物镜L0的焦距f0应该选取比较小,一般在-30.0mm左右。目镜主要作为放大镜,观察中间像y2。 显微镜的视角放大率M定义为最后的虚像和物体在明视距离处对人眼的张角之比。 由上式可知,显微镜的视角放大率等于它的物镜的垂轴放大率和目镜的视角放大率的乘积。其中,D=250mm为明视距离,△为显微镜的物镜与目镜焦点之间的距离,称为光学间隔。 【实验内容】 1、用已知焦距的透镜组组装显微镜。 2、计算显微镜的放大倍数。 【实验步骤】 图2 实验光路图 1.带有毛玻璃的白炽灯光源S; 2. 1/10mm分划板F1;3.二维调整架 SZ-07;4.物镜Lo:f o=15mm;5.5、二维调整架SZ-07;6.测微目镜Le (去掉物镜头的读数显微镜);7.读数显微镜架SZ-38;8.三维底座SZ-01; 9.一维底座SZ-03;10.一维底座SZ-03;11.通用底座SZ-04 1、根据组装显微镜对透镜焦距的要求,按图组装相应的器件。 2、把全部器件按图2的顺序摆放在平台上,靠拢后目测调至共轴。 3、固定透镜L0的位置,调节分划板F,位于透镜L0的焦距外侧。 4、将光源紧挨F装置。 5、沿标尺导轨前后移动Le,直至在显微镜系统中看清分划板F的刻线。

偏光显微镜实验报告

实验报告 课程名称: 材料科学基础实验 指导老师: 成绩: 实验名称:无机材料偏光显微镜显微结构初识 实验类型: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 二、实验内容和原理(必填) 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填) 一、实验目的和要求 偏光显微镜是对透明和半透明矿物岩石进行鉴定及显微结构研究的重要仪器,在使用前 必须了解它的基本构造和使用、调节方法。 熟悉偏光显微镜的基本构造、各部分的性能,用途及使用方法;初步了解偏光显微镜的应用;了解偏光显微镜的构造及其与普通光学显微镜的区别。掌握偏光显微镜的使用、调节 和校正方法。 二、主要仪器设备 XPT-7型偏光显微镜。 构造如下:目镜,销控光栏,勃氏镜,粗动手轮,粗动锁紧手柄,微调手轮,镜身,检偏振镜,物镜,旋转工作台,拉索透镜,聚光镜。 三、实验原理和内容 1、使用前检查: (1)确定起偏振镜或检偏振镜振动方向 (2)起偏振镜与检偏振镜正交 (3)目镜划分板十字线与起偏振镜、检偏振镜振动方向平行

2、物镜中心调节方法如下: (1)观察旋转工作台上的切片,在切片中找一小黑点,使位于目镜十字线中心。 (2)转动工作台,若物镜光轴与工作台中心不一致,黑点即离开十字线中心绕一个圆转动。圆的中心即为工作台的中心。 (3)将小黑点转至Oi (此时小黑点距十字线中心最远)借物镜座上两个调节螺丝调节S 与O 重合,使得小黑点自Oi 移回Ooi 距离一半。 (4)如此循环进行上述三步骤可使物镜光轴与旋转工作台中心重合。 3、用低倍物镜时,应将拉索透镜移出光路,同时用平面反射镜引入光线。用高倍物镜及观察锥光图时,必须将拉索透镜引入光路,为增加视域亮度,可用凹面反射引入光线。聚光镜之实验名称:_ __________________姓名: 学号: 间的可变光栏可调节光量的大小。 4、勃氏镜在一般情况是不用的,只当在高倍物镜下看锥光图时才将勃氏镜加进光路,此时勃氏镜连同目镜构成一个放大镜以观察镜后焦面上的锥光束干涉图。 5、当用人工照明时,需将反射镜拔下,插换上灯室,并在起偏振镜下加蓝色滤光片。调节灯室上的两个螺丝,以使视场均匀。 6、当使用高倍物镜观察时,一般都先用低倍物镜来寻找目标,这时应先调节低倍物镜光轴与旋转工作台中心重合,并预使观察的目标移向视场中心,然后更换上高倍物镜。调换时,将镜筒升高使物镜离开切片,这样可避免因物镜碰到切片而使镜片走动,同时应注意不试物镜调节螺丝走动。 7、在使用过程中必须注意:要先旋转微动手轮,使微动处于中部位置,再转动粗动手轮,将 镜筒下降使物镜靠近切片(从侧面观察);然后在观察切片的同时再慢慢上升镜筒至看清物体的像为止,这样可避免物镜与切片碰撞而压坏切片和损坏镜头。 装 订 线

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜 实验报告 BME8 鲍小凡 2008013215 【实验目的】 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法; (2)了解放大率等的概念并掌握其测量方法; (3)进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 一、望远镜 1、望远镜的基本光学系统 无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。 图1 望远镜的基本光学系统 使用望远镜时,应先调目镜,看清分划板,再调镜筒长度。使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差(中间像落在分划板平面上)。 2、望远镜的视放大率。 记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’,物体直接对人眼的张角为ω,则视放大率: tan 'tan ωωΓ= 由几何光路可知: 0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω= == 因此,望远镜的视放大率: 0' 'T e f f Γ= 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,利用图二所示的光路图。当物y 较近时,即物距: () 100'1''e L f f f <+ 时,物镜所成的像会位于O e 右侧(实像)或左侧(虚像),经目镜后,即成缩小的实像y’’,于是视放大率: 00'''''T e e f f y f f y Γ= ==

图2 测望远镜的视放大率图 3、物像共面时的视放大率。 当望远镜的被观测物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y’’推远到与物y 在一个平面上来测量。如图三。此时: ''tan ',tan y y L L ωω= = 于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率: ()() 010''''''e T e L f f y y f L f +Γ= =- 可见,当物距L 1大于20倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。 图3 测望远镜物象共面时的视放大率 二、显微镜 1、显微镜的基本光学系统 显微镜的物镜、目镜都是会聚透镜,位于物镜物方焦点外侧附近的微小物体经物镜放大后先成一放大的实像,此实像再经目镜成像于无穷远处,这两次放大都使得视角增大。为了适于观察近处的物体,显微镜的焦距都很短。 图4 显微镜基本光学系统 使用时需先进行视度调节使分划板叉丝的像位于人眼明视距离处,再调焦使被观察物清晰可见并与分划板叉丝的像无视差。 2、显微镜的视放大率。 显微镜的视放大率定义为像对人眼的张角的正切和物在明视距离D =250㎜处时直接对人眼的张角的正切之比。于是由三角关系得: 00''''''e M e e e y f Dy D y D f y f f δ βΓ= ===Γ

显微镜的使用方法

实验一显微镜的构造及使用方法二 一、目的要求 1.了解显微镜的构造、性能及成像原理。 2.掌握显微镜的正确适用及维护方法。 二、实验器材 1.显微镜、纱布、绸布 2.酵母菌示教标本 三、普通光学显微镜简介 微生物的最显著的特点就是个体微小,必须借助显微镜才能观察到它们的个体形态和细胞结构。熟悉显微镜并掌握其操作技术是研究微生物不可缺少的手段。 显微镜可分为电子显微镜和光学显微镜两大类。光学显微镜包括:明视野显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜、立体显微镜等。其中明视野显微镜为最常用普通光学显微镜,其它显微镜都是在此基础上发展而来的,基本结构相同,只是在某些部分作了一些改变。明视野显微镜简称显微镜。 (一)显微镜的构造 普通光学显微镜的构造可以分为机械和光学系统两大部分。 图1-1 显微镜构造 1.目镜 2.镜筒 3. 转换器 4. 物镜 5. 载物台 6. 聚光器 7. 虹彩光圈 8. 聚光镜调节钮9.反光镜10. 底座11. 镜臂12. 标本片移动钮 13. 细调焦旋钮14. 粗调焦旋钮15.电源开关16.光亮调节钮17.光源 1.机械系统: (1)镜座Base:在显微镜的底部,呈马蹄形、长方形、三角形等。 (2)镜臂Arm:连接镜座和镜筒之间的部分,呈圆弧形,作为移动显微镜时的握持部分。 (3)镜筒Tube:位于镜臂上端的空心圆筒,是光线的通道。镜筒的上端可插入接目镜,下面可与转换器相连接。镜筒的长度一般为160mm。显微镜分为直筒式和斜筒式; 有单筒式的,也有双筒式的。 (4)旋转器Nosepiece:位于镜筒下端,是一个可以旋转的圆盘。有3~4个孔,用于安

认识实验报告

认识实习报告 学生姓名:陈明 学号:1313220219 班级:11302班 专业:高分子 教师:左丹英 2015年6月25日星期一

目录 一、实习目的……………………………………………………………………… 二、实习安排……………………………………………………………………… 三、实习内容及过程……………………………………………………………… 四、实习总结及体会………………………………………………………………

一、实验目的 1.主要了解相关实验仪器的名称、作用和使用方法; 2.了解我们学院的老师以及他们所研究的领域; 3.为我们以后的学习做铺垫; 4.激发我们的学习热情,提高我们的科学意识; 二、实习安排 时间:2015-06-26 那天下午,左丹英老师为我们高分子1-4班和复合材料5-6班进行了认识实习的动员大会,之后在周应山老师的带领下我们依次参观了高分子化学实验室、高分子物理实验室、柏自奎老师的生物医药高分子实验室、熊传溪院长的复合材料实验室、高分子材料加工实验室和实习厂等。这些让我收获颇多。 三、实习内容及过程(重点内容) 高分子物理实验室是为了满足高分子专业本科实验教学的需要而设立的,实验仪器包括偏光显微镜、冲击试验机、分析天平、SCYIII型热机分析仪、数字式渗水性测定仪、微机控制电子式万能试验机、XWJ-500型热机分析仪、电子单纤维强力机、XNR熔体流动速率仪、维卡软化点温度测定仪数字式织物透气量仪等进行常规教学的成套仪器设备,承担了高分子物理课程中许多实验项目,可以进行聚合物的玻璃化转变、结晶形态和力学性能的测定。 高分子化学是研究高分子化合物的反应、合成、性质和应用等方面的一门综合性学科,高分子化学实验室是为了满足高分子专业本科实验教学的需要而设立的。试验设备包括旋转蒸发仪、精密分析天平、电动搅拌器、恒温水浴和集热式加热磁力搅拌器等成套仪器设备,承担了10个班级的基础高分子化学实验室教学任务。实验室为本科生开放的同时,也为我院的老师提供了一个教学科研平台。 之后周应山老师带我们参观了学院部分老师的实验室,并为我们讲述了老师们的生平经历及研究方向,院长熊传溪毕业于武汉理工大学,研究方向为1、高分子材料加工2、纳米材料3、有机/无机复合材料获得了磁电性聚偏氟乙烯/锆钛酸铅/铽镝铁薄片复合材料及制备、建筑用纳米晶PVC材料及其制备方法、一类类流体无机纳米粒子与聚合物的复合材料及制备、无溶剂无机纳米粒子流体及其制备方法等多项国家专利。副院长王罗新为清华大学博士后,发表多篇论文,

原子力显微镜实验报告

原子力显微镜实验报告 刘文凯匡亚明学院111242020 一,引言 在当今的科学技术中,如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体,是一个重要的研究方向。扫描隧道显微镜(STM) 使人们首次能够真正实时地观察到单个原子在物体表面的排列方式和与表面电子行为有关的物理、化学性质。 STM要求样品表面能够导电,从而使得STM只能直接观察导体和半导体的表面结构。为了克服STM 的不足之处,推出了原子力显微镜(AFM)。AFM是通过探针与被测样品之间微弱的相互作用力(原子力) 来获得物质表面形貌的信息。因此,AFM除导电样品外,还能够观测非导电样品的表面结构,且不需要用导电薄膜覆盖,其应用领域将更为广阔。除物理,化学生物等领域外,AFM在为微电子,微机械学,新型材料,医学等领域有着广泛的应用,以STM和AFM为基础,衍生出一系列的扫描探针显微镜,有激光里显微镜,磁力显微镜,扫描探针显微镜主要用于对物质表面在纳米线上进行成像和分析。 二,实验目的 1了解原子力显微镜的工作原理 2掌握用原子力显微镜进行表面观测的方法 三,原子力显微镜结构及工作原理 (1) AFM的工作原理 在原子力显微镜的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。 主要工作原理如下图:

在AFM中用一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂上的极细探针。当探针与样品接触时,由于它们原子之间存在极微弱的作用力(吸引或排斥力) ,引起微悬臂偏转。扫描时控制这种作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动, 因而会使反射光的位置改变而造成偏移量,通过光电检测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法) 对微悬臂的偏转进行扫描,测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化, 此时激光检测器会记录此偏移量,也会把此时的信号给反馈系统,以利于系统做适当的调整。将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像。 AFM 的核心部件是力的传感器件, 包括微悬臂(Cantilever) 和固定于其一端的针尖。根据物理学原理,施加到Cantilever 末端力的表达式为: F = KΔZ。 ΔZ 表示针尖相对于试样间的距离, K 为Can2tilever 的弹性系数,力的变化均可以通过Cantilever 被检测。 (2) AFM关键部位: AFM关键部份是力敏感元件和力敏感检测装置。所以微悬臂和针尖是决定AFM灵敏度的核心。为了能够准确地反映出样品表面与针尖之间微弱的相互作用力的变化,得到更真实的样品表面形貌,提高AFM 的灵敏度,微悬臂的设计通常要求满足下述条件: ①较低的力学弹性系数,使很小的力就可以产生可观测的位移; ②较高的力学共振频率; ③高的横向刚性,针尖与样品表面的摩擦不会使它发生弯曲; ④微悬臂长度尽可能短;⑤微悬臂带有能够通过光学、电容或隧道电流方法检测其动态位移的镜子或电极; ⑥针尖尽可能尖锐。 (3) AFM的针尖技术 探针是AFM的核心部件。如右图。目前, 一般的探针式表面形貌测量仪垂直分辨率已 达到0.1 nm ,因此足以检测出物质表面的微 观形貌。但是,探针针尖曲率半径的大小将 直接影响到测量的水平分辨率。当样品的尺 寸大小与探针针尖的曲率半径相当或更小时, 会出现“扩宽效应”,即实际观测到的样品宽 度偏大。这种误差来源于针尖边壁同样品的 相互作用以及微悬臂受力变形。某些AFM 图像的失真在于针尖受到污染。一般的机械触针为金刚石材料,其最小曲率半径约20 nm。普通的AFM 探针材料是硅、氧化硅或氮化硅(Si3N4 ) ,其最小曲率半径可达10 nm。由于可能存在“扩宽效应”,针尖技术的发展在AFM中非常重要。其一是发展制得更尖锐的探针,如用电子沉积法制得的探针,其针尖曲率半径在5~10 nm 之间。其二是对探针进行修饰,从而发展起针尖修饰技术。 探针针尖的几何物理特性制约着针尖的敏感性及样品图像的空间分辨率。因此针尖技术的发展有赖于对针尖进行能动的、功能化的分子水平的设计。只有设计出更尖锐、更功能化的探针, 改善AFM 的力调制成像(force modulation imaging) 技术和相位成像(phase imaging)技术的成像环境,同时改进被测样品的制备方法,才能真正地提高样品表面形貌图像的质量。

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