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1.1 显微镜的用途和构造

【目的要求】 1、认识显微镜的构造,掌握使用显微镜的方法

2、了解显微镜的常见故障

【材料用具】 显微镜、装片或切片等

【方法步骤】

(一)显微镜的用途

显微镜是一种精密的放大仪器,是研究生物科学不可缺少的工具。在学习生物学的过程中,要研究许多细微的结构,如细胞、细菌、根茎叶的结构等等。这些都是用肉眼或放大镜看不清楚或看不见的微细结构,必须借助显微镜进行观察。显微镜的种类很多,我们一般用的是中学生用的普通显微镜。它能把物体放大几百倍。

(二)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(图1),其中光学系统主要包括物镜、目镜、遮光器和光源等。物镜和目镜构成一个放大系统

1、镜座:马蹄形的镜座,用来稳定显微镜。

2、镜柱:镜座向上直立的铁柱,支持着它以上的各部分结构。

3、镜臂:镜柱向上弯曲的部分,是握镜的地方。

镜座和镜臂之间有一个活动的关节,可以使显微

镜略向后倾斜,便于观察。

4、载物台:从镜臂向前伸出的金属板即为载物台。是放置观察标本的地方。载物台中央的圆孔叫通光孔。孔的两旁各有固定标本的金属片,叫压片。

5、遮光器:紧帖载物台的下面,有一个圆形的板,叫遮光器,遮光器 图1显微镜的构造上有大小不同的圆孔(称光圈)。需强光时,让大的光圈对准通光孔,需弱光时,让小的光圈对准通光孔。

6、反光镜:载物台下面有一个可以随意转动的镜子,它可以把光线反射上去,这是反光镜。反光镜有反正两面,一面是平面镜,另一面是凹面镜。

7、准焦螺旋:镜臂上有两种螺旋,可以转动,使镜臂上升或下降,这是准焦螺旋。一种准焦螺旋时,镜筒升降的范围较大,叫粗准焦螺旋;一种准焦螺旋时,镜筒升降的范围较小,叫细准焦螺旋。

8、镜头:能把物象放大的部分是镜头。镜头分目镜和物镜。目镜安装在镜筒的上端,接近人的眼睛。物镜安装在镜筒的下端的转换器上。

(1)物镜的种类及物镜金属壳上的标志的识别

物镜为显微镜最主要的光学部件,其作用是对物体作第一次放大,决定成像质量和分辨力。分辨率主要取决于物镜的数值孔径NA(镜口率)。

物镜的种类,按象差校正程度,可分下述几类:

① 消色差物镜

一种常见的物镜,物镜的外壳上不刻代表标志,此物镜能把光谱中红光和蓝光聚焦于一点,黄绿光聚焦于另一点。其最佳清晰范围在510—630nm,性能较差,不适于摄影用。

② 复消色差物镜

物镜的外壳上刻有APO,性能高,能将可见光谱中的红、蓝和黄光聚焦于一点,改正了红蓝光的球差和其它象差。其最佳清晰范围从波长400—720 nm, 容纳了全部可见光谱。适于任何色光下观察和摄影。

③ 萤石物镜 也称半复消色差物镜

物镜的外壳上刻有FI, 色差的校正介于消色差物镜和复消色差物镜之间,最佳清晰范围从波长430—680nm之间。包括绝大部分的可见光谱,适于加用各种滤色镜观察或摄影。

以上三种物镜,皆有使平面物体形成类似球面的弯曲现象,结果使视野中心和边缘的影象不能同时聚焦,中心清晰边缘模糊或相反,并随放大倍数的增高而递增。

④ 平场物镜

物镜的外壳上刻有PI,平场物镜除具有一般物镜具有的优点外,还校正了象场弯曲,不存在视野中心与边缘不同时准焦的现象。由于影象展平,在同样倍数下,影象比一般物镜的影象为大,为今理想的物镜。平场物镜的种类有多种,其中以“PI APO”(平场复消色差物镜)最佳。平场物镜要与特制的平场目镜配合使用。

对物镜上表示性能的一组数据的理解

习惯上把放大10倍及10倍以下的物镜称为低倍物镜,把放大40—45倍的物镜称为高倍物镜,把放大90—100倍的油浸物镜称为油镜。一般物镜上常标有一组数字表示显微镜的有关性能指标,低倍物镜上为10/0.25、160/0.17;高倍物镜上为40/0.65、160/0.17;油镜上为100/1.25、160/0.17。其中10(40、100)表示放大倍数;0.25(0.65、1.25)表示数值孔径(镜口率);160或170(mm)表示镜筒长度;0.17(mm)表示要求盖玻片的厚度。

物镜与标本间的介质情况

干燥系物镜无符号;

油浸物镜符号为“OLL”、“OEL”、“HL”或“IMM”;

水浸物镜符号为“W”或“WATER”;

甘油浸物镜符号为“GLYZ”或“GLYC”。

(2)、目镜的种类

目镜的作用是把物镜映来的影象进行第二次放大,不增加分辨率,但能校正物镜余下的象差和色差。上面一般标有5x,7x,10x,15x,16x等放大倍数,可根据需要选择。

目镜直径有两种:标准型和广视野型

最常用的目镜有:惠更新目镜、兰姆斯登目镜、补偿目镜、平场目镜和摄影目镜。

 

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王永胜 教授 E-mail:yshwang@nenu.edu.cn