顯微鏡的分類和用途

顯微鏡的分類和用途

顯微鏡
顯微鏡 將微小物體或物體的微細(xì)部分高倍放大，以便觀察的儀器或設(shè)備。
它廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究。生物學(xué)和醫(yī)學(xué)工作者在業(yè)務(wù)中也經(jīng)常使用顯微鏡。大致分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。 
光學(xué)顯微鏡 即以可見光為光源的顯微鏡。普通的光學(xué)顯微鏡在結(jié)構(gòu)上可分為光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械裝置兩個部分。光學(xué)系統(tǒng)主要包括目鏡、物鏡、聚光器、光闌及光源等部分。機(jī)械裝置主要包括鏡筒、鏡柱、載物臺、鏡座、粗細(xì)調(diào)節(jié)螺旋等部分（圖1 [光學(xué)顯微鏡]）。其基本光學(xué)原理如圖2[光學(xué)顯微鏡成像原理模式圖],圖中左邊小的凸透鏡代表短焦距的一組透鏡，稱物鏡。右邊大的凸透鏡代表長焦距的一組透鏡，稱目鏡。被觀察的物體(AB)放在物鏡焦點(diǎn)(f)稍外的地方。物體的光線通過物鏡后在目鏡焦點(diǎn)(f)稍內(nèi)方形成一個倒立的放大實像(BA)。觀察者的眼睛通過目鏡將該實像(BA)進(jìn)一步放大為一個倒立的虛像(BA)。 目鏡位于顯微鏡筒的上方，一般由兩個凸透鏡構(gòu)成。它除了進(jìn)一步擴(kuò)大物鏡所形成的實像之外，也限制了眼睛所觀察的視野。按放大率分,常用目鏡有5倍、10倍和15倍三種。 物鏡一般位于顯微鏡筒的下方，接近所觀察的物體。由8～10片透鏡組成。其作用一是放大(給物體造成一個放大的實像）,二是保證像的質(zhì)量,三是提高分辨率。常用物鏡可按放大率分為低倍 (4×)、中倍(10×或20×)、高倍 (40×)和油浸物鏡(100×)。多個物鏡共同鑲在換鏡轉(zhuǎn)盤上，可以按需要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤選擇不同倍數(shù)的物鏡。 顯微鏡的放大倍數(shù)為目鏡倍數(shù)乘物鏡倍數(shù)，如目鏡為10倍，物鏡為40倍,則放大倍數(shù)為40×10倍（放大400倍）。優(yōu)良的顯微鏡可放大2000倍，可分辨相距1×10cm的兩點(diǎn)。 當(dāng)白光通過凸透鏡時,波長較短的光（藍(lán)紫色）,其折射度大于長波長的光（紅橙色），因此，成像時在像周出現(xiàn)各色光譜圍繞,并且有一圈藍(lán)色或紅色的輝光,這種顏色上的缺陷稱為色差。由于光線進(jìn)入（和離開）透鏡鏡面各部分的角度不同，從透鏡四周透過的光線與從透鏡中心透過的光線相比，其折射角度較大。因此，成像時在像周出現(xiàn)模糊而歪曲的影像。這種成像面彎曲的缺陷稱為球面差。一系列形狀、結(jié)構(gòu)和距離不同的凸和凹透鏡組互相配合，便能zui大限度地糾正色差和球面差，形成一個明亮、清晰而準(zhǔn)確的影像。這就是目鏡或物鏡分別由一組透鏡構(gòu)成的緣故。這種透鏡稱為平場消色差透鏡。 光線從一種介質(zhì)（如空氣）投射到另一種較為致密的介質(zhì)(如玻璃)中時會彎向“法線”（與介質(zhì)交界面垂直的一條線）,如圖3 [光線通過物鏡時的情況]中的BOA線。光線由致密介質(zhì)(玻璃)進(jìn)到不致密介質(zhì)(空氣)中時會偏離“法線”，如AOB線(圖3a)當(dāng)光線穿過聚光鏡玻璃(折射率為1.51)進(jìn)入空氣時同樣會偏離,向外折射,因此進(jìn)入物鏡的光量減少很多，像的分辨力也降低。使用100倍物鏡時,如果在物鏡和蓋玻片之間充以油液（折射率同樣為1.51）以隔絕空氣，則光線幾乎可以不折射地進(jìn)入物鏡，這就增加了像的亮度和分辨率。這種物鏡稱為油浸物鏡(圖3b)。 聚光器位于顯微鏡臺的下方，可會聚來目光源的光線，將光量集中于標(biāo)本，使標(biāo)本受到光強(qiáng)適度的均勻照射。聚光器的下端裝有孔徑光闌（光圈）以控制光束的粗細(xì)。 普通光學(xué)顯微鏡的照明光源位于聚光器的下方，為特制的照度均勻的強(qiáng)光燈泡，并且配有可變電阻，可以改變光線的強(qiáng)度。 由于普通光學(xué)顯微鏡的光源光線自鏡體下方向上透射，通過聚光鏡、物鏡，達(dá)到目鏡，因此在醫(yī)學(xué)及生物學(xué)研究中必須將被觀察的樣品切成能透過光線的、厚約6m 的薄片，并且要進(jìn)行染色以顯示不同的組織和細(xì)胞等細(xì)微結(jié)構(gòu)。整個加工過程稱常規(guī)組織制片技術(shù)，包括選取適當(dāng)?shù)慕M織材料經(jīng)甲醛（福爾馬林）液固定，逐級酒精脫水，石蠟包埋，用切片機(jī)將組織切成薄片裱在玻璃片上，再經(jīng)蘇木素―伊紅染料著色，zui后將組織玻片封固在光學(xué)樹脂膠內(nèi)。制好的組織玻片可長期保存。 顯微鏡的目鏡和物鏡安裝在鏡筒的兩端，它們的距離是固定的。將組織玻片放在載物臺上，旋轉(zhuǎn)粗調(diào)螺旋使載物臺接近物鏡。組織切片進(jìn)入物鏡*焦平面，目鏡內(nèi)即可見標(biāo)本內(nèi)的組織影像。然后用細(xì)調(diào)螺旋使目鏡內(nèi)的影像清晰即可進(jìn)行觀察。改換放大倍數(shù)時就要調(diào)換目鏡或物鏡。