实验一 特殊显微镜的工作原理和使用.ppt
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1、实验一实验一特殊显微镜的工作原理和使用特殊显微镜的工作原理和使用放大倍数和数值孔径放大倍数和数值孔径10/0.25,40/0.65 ,100/1.3标准机械筒长和盖玻片厚度标准机械筒长和盖玻片厚度160/0.17160/0或或160/160/-/0或或/-油浸物镜:油浸物镜:oil、oel、Hi等等水浸物镜:水浸物镜:W或或Water甘油浸物镜:甘油浸物镜:Glyz和和Glye复消色差物镜:复消色差物镜:APO半复消色差物镜:半复消色差物镜:FL平场物镜:平场物镜:PL特殊显微镜是与明视场普通显微镜相对而言,在成像原理、结构和用途上存在差异的显微镜。这里介绍:1、暗视场显微镜 2、相差显微镜
2、3、荧光显微镜 一、一、暗视场显微镜暗视场显微镜应用:应用:应用:应用:微小粒子、细菌微小粒子、细菌形态、细菌记数,透形态、细菌记数,透明标本观察等。明标本观察等。(一)原理和结构特点 在日常生活中,室内飞扬的微粒灰在日常生活中,室内飞扬的微粒灰在日常生活中,室内飞扬的微粒灰在日常生活中,室内飞扬的微粒灰尘是不易被看见的,但在暗的房间尘是不易被看见的,但在暗的房间尘是不易被看见的,但在暗的房间尘是不易被看见的,但在暗的房间中若有一束光线从门缝斜射进来,中若有一束光线从门缝斜射进来,中若有一束光线从门缝斜射进来,中若有一束光线从门缝斜射进来,灰尘便粒粒可见了,这是光学上的灰尘便粒粒可见了,这是光
3、学上的灰尘便粒粒可见了,这是光学上的灰尘便粒粒可见了,这是光学上的丁达尔现象。丁达尔现象。丁达尔现象。丁达尔现象。暗视场显微镜就是利用此原理设计暗视场显微镜就是利用此原理设计暗视场显微镜就是利用此原理设计暗视场显微镜就是利用此原理设计的。的。的。的。丁达尔现象丁达尔现象暗视场显微镜是在普通光学显微镜中去除明视场聚光器,暗视场显微镜是在普通光学显微镜中去除明视场聚光器,暗视场显微镜是在普通光学显微镜中去除明视场聚光器,暗视场显微镜是在普通光学显微镜中去除明视场聚光器,换上一个暗视场聚光器而成。换上一个暗视场聚光器而成。换上一个暗视场聚光器而成。换上一个暗视场聚光器而成。它的结构特点主要是使用中央
4、遮光板或暗视场聚光器,它的结构特点主要是使用中央遮光板或暗视场聚光器,它的结构特点主要是使用中央遮光板或暗视场聚光器,它的结构特点主要是使用中央遮光板或暗视场聚光器,常用的是抛物面聚光器,使光源的中央光束被阻挡常用的是抛物面聚光器,使光源的中央光束被阻挡常用的是抛物面聚光器,使光源的中央光束被阻挡常用的是抛物面聚光器,使光源的中央光束被阻挡,不不不不能由下而上地通过标本进入物镜。从而使光线改变途径,能由下而上地通过标本进入物镜。从而使光线改变途径,能由下而上地通过标本进入物镜。从而使光线改变途径,能由下而上地通过标本进入物镜。从而使光线改变途径,倾斜地照射在观察的标本上。倾斜地照射在观察的标本
5、上。倾斜地照射在观察的标本上。倾斜地照射在观察的标本上。明场普通显微镜成像光路图明场普通显微镜成像光路图暗场照明光路图暗场照明光路图成像特点及优缺点成像特点及优缺点在暗视野中所观察到的是被检物体的在暗视野中所观察到的是被检物体的在暗视野中所观察到的是被检物体的在暗视野中所观察到的是被检物体的衍射光图像衍射光图像衍射光图像衍射光图像,并非物并非物并非物并非物体的本身,所以只能看到物体的体的本身,所以只能看到物体的体的本身,所以只能看到物体的体的本身,所以只能看到物体的存在和运动存在和运动存在和运动存在和运动,不能辨清物,不能辨清物,不能辨清物,不能辨清物体的细微结构,只能呈现出物体的轮廓而且比实
6、物要大。体的细微结构,只能呈现出物体的轮廓而且比实物要大。体的细微结构,只能呈现出物体的轮廓而且比实物要大。体的细微结构,只能呈现出物体的轮廓而且比实物要大。但被检物体为非均质时,并大于但被检物体为非均质时,并大于但被检物体为非均质时,并大于但被检物体为非均质时,并大于1 12 2波长,则各级衍射光波长,则各级衍射光波长,则各级衍射光波长,则各级衍射光线同时进入物镜,在某种程度上可观察物体的构造。线同时进入物镜,在某种程度上可观察物体的构造。线同时进入物镜,在某种程度上可观察物体的构造。线同时进入物镜,在某种程度上可观察物体的构造。一般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨一般暗视野显
7、微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨一般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨一般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨0.004um0.004um以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜(最最最最大的分辨力为大的分辨力为大的分辨力为大的分辨力为0.2um)0.2um)所不具有的特性,可用以观察活细胞所不具有的特性,可用以观察活细胞所不具有的特性,可用以观察活细胞所不具有的特性,可用以观察活细胞的结构和细胞内微粒的的结构和细胞内微粒的的结构和细胞内微粒的的结构和细胞
8、内微粒的运动运动运动运动等。等。等。等。(二)制作中央遮光板 普通显微镜只要聚光器是可以拆卸的,支架的口径适于普通显微镜只要聚光器是可以拆卸的,支架的口径适于普通显微镜只要聚光器是可以拆卸的,支架的口径适于普通显微镜只要聚光器是可以拆卸的,支架的口径适于安装暗视野安装暗视野安装暗视野安装暗视野聚光器聚光器聚光器聚光器,即可改装成暗视野显微镜。,即可改装成暗视野显微镜。,即可改装成暗视野显微镜。,即可改装成暗视野显微镜。在无暗视野聚光器时,可用厚黑纸片制作一个中央遮光板,放在普在无暗视野聚光器时,可用厚黑纸片制作一个中央遮光板,放在普在无暗视野聚光器时,可用厚黑纸片制作一个中央遮光板,放在普在无
9、暗视野聚光器时,可用厚黑纸片制作一个中央遮光板,放在普通显微镜的聚光器下方的滤光片框上,也能得到暗视野效果。通显微镜的聚光器下方的滤光片框上,也能得到暗视野效果。通显微镜的聚光器下方的滤光片框上,也能得到暗视野效果。通显微镜的聚光器下方的滤光片框上,也能得到暗视野效果。(1)(1)将显微镜聚光器调到最高位置,用低将显微镜聚光器调到最高位置,用低将显微镜聚光器调到最高位置,用低将显微镜聚光器调到最高位置,用低倍镜对好焦距。倍镜对好焦距。倍镜对好焦距。倍镜对好焦距。(2)(2)取下目镜,从镜筒中观察并调节光阑取下目镜,从镜筒中观察并调节光阑取下目镜,从镜筒中观察并调节光阑取下目镜,从镜筒中观察并调
10、节光阑的大小,使其与镜筒中所见物镜的视野相等。的大小,使其与镜筒中所见物镜的视野相等。的大小,使其与镜筒中所见物镜的视野相等。的大小,使其与镜筒中所见物镜的视野相等。(3)(3)用厚黑纸剪制中央挡光板。外圈直径用厚黑纸剪制中央挡光板。外圈直径用厚黑纸剪制中央挡光板。外圈直径用厚黑纸剪制中央挡光板。外圈直径与滤光片框架相同,中央部分的大小与调节与滤光片框架相同,中央部分的大小与调节与滤光片框架相同,中央部分的大小与调节与滤光片框架相同,中央部分的大小与调节好的光阑孔径一样好的光阑孔径一样好的光阑孔径一样好的光阑孔径一样(可用半透明的小纸片,可用半透明的小纸片,可用半透明的小纸片,可用半透明的小纸
11、片,放在通光孔处聚光镜镜面上,纸上显示的光放在通光孔处聚光镜镜面上,纸上显示的光放在通光孔处聚光镜镜面上,纸上显示的光放在通光孔处聚光镜镜面上,纸上显示的光斑即为光阑的孔径,再用圆规量取大小斑即为光阑的孔径,再用圆规量取大小斑即为光阑的孔径,再用圆规量取大小斑即为光阑的孔径,再用圆规量取大小)。(4)(4)将中央挡光板放在滤光片框架上,开将中央挡光板放在滤光片框架上,开将中央挡光板放在滤光片框架上,开将中央挡光板放在滤光片框架上,开大光阑进行样品观察。大光阑进行样品观察。大光阑进行样品观察。大光阑进行样品观察。如需使用高倍镜作暗视野观察,应按高倍镜对焦后的视野大小如需使用高倍镜作暗视野观察,应
12、按高倍镜对焦后的视野大小如需使用高倍镜作暗视野观察,应按高倍镜对焦后的视野大小如需使用高倍镜作暗视野观察,应按高倍镜对焦后的视野大小重新制作中央挡光板。重新制作中央挡光板。重新制作中央挡光板。重新制作中央挡光板。要求与注意事项要求与注意事项(1)(1)制作标本时所用的载玻片和盖玻片均应清洁干净,必须使用薄玻制作标本时所用的载玻片和盖玻片均应清洁干净,必须使用薄玻制作标本时所用的载玻片和盖玻片均应清洁干净,必须使用薄玻制作标本时所用的载玻片和盖玻片均应清洁干净,必须使用薄玻片片片片(载玻片厚度约载玻片厚度约载玻片厚度约载玻片厚度约1.O1.O1.1mm1.1mm,盖玻片厚度约,盖玻片厚度约,盖玻
13、片厚度约,盖玻片厚度约0.1mm)0.1mm),否则会影响,否则会影响,否则会影响,否则会影响暗视野集光器斜射光焦点的调节,如载玻片太厚,焦点只能落在载玻暗视野集光器斜射光焦点的调节,如载玻片太厚,焦点只能落在载玻暗视野集光器斜射光焦点的调节,如载玻片太厚,焦点只能落在载玻暗视野集光器斜射光焦点的调节,如载玻片太厚,焦点只能落在载玻片内,就不能看到物像。标本也不能过厚。片内,就不能看到物像。标本也不能过厚。片内,就不能看到物像。标本也不能过厚。片内,就不能看到物像。标本也不能过厚。(2)(2)采用的光源宜强,一般均用强光灯照明。光线暗则物像不清晰。采用的光源宜强,一般均用强光灯照明。光线暗则物
14、像不清晰。采用的光源宜强,一般均用强光灯照明。光线暗则物像不清晰。采用的光源宜强,一般均用强光灯照明。光线暗则物像不清晰。(3)(3)调节光源:使光线集中在暗视野集光器上。先用低倍镜观察,移调节光源:使光线集中在暗视野集光器上。先用低倍镜观察,移调节光源:使光线集中在暗视野集光器上。先用低倍镜观察,移调节光源:使光线集中在暗视野集光器上。先用低倍镜观察,移动暗视野集光器,使其中央的一个圆圈恰好处在视野的中央。如暗视动暗视野集光器,使其中央的一个圆圈恰好处在视野的中央。如暗视动暗视野集光器,使其中央的一个圆圈恰好处在视野的中央。如暗视动暗视野集光器,使其中央的一个圆圈恰好处在视野的中央。如暗视野
15、集光器已准确固定好,则可免去这一步骤。野集光器已准确固定好,则可免去这一步骤。野集光器已准确固定好,则可免去这一步骤。野集光器已准确固定好,则可免去这一步骤。(4)(4)先在暗视野的集光器上加香柏油一滴,然后将标本放在载物台上,先在暗视野的集光器上加香柏油一滴,然后将标本放在载物台上,先在暗视野的集光器上加香柏油一滴,然后将标本放在载物台上,先在暗视野的集光器上加香柏油一滴,然后将标本放在载物台上,把暗视野集光器向上移,使其上的柏木油与标本片的底面接触,中间把暗视野集光器向上移,使其上的柏木油与标本片的底面接触,中间把暗视野集光器向上移,使其上的柏木油与标本片的底面接触,中间把暗视野集光器向上
16、移,使其上的柏木油与标本片的底面接触,中间不能有气泡存在。不能有气泡存在。不能有气泡存在。不能有气泡存在。(5)(5)高倍观察:在标本高倍观察:在标本高倍观察:在标本高倍观察:在标本盖玻片上盖玻片上盖玻片上盖玻片上再加香柏油一滴,降下镜筒,使油镜再加香柏油一滴,降下镜筒,使油镜再加香柏油一滴,降下镜筒,使油镜再加香柏油一滴,降下镜筒,使油镜浸在香柏油内,再用粗、细螺旋调节物镜的焦距,有时还需稍微升降浸在香柏油内,再用粗、细螺旋调节物镜的焦距,有时还需稍微升降浸在香柏油内,再用粗、细螺旋调节物镜的焦距,有时还需稍微升降浸在香柏油内,再用粗、细螺旋调节物镜的焦距,有时还需稍微升降暗视野集光器以调节
17、斜射光焦点,使其正好落在标本上,并且调节油暗视野集光器以调节斜射光焦点,使其正好落在标本上,并且调节油暗视野集光器以调节斜射光焦点,使其正好落在标本上,并且调节油暗视野集光器以调节斜射光焦点,使其正好落在标本上,并且调节油镜头的光圈,相互配合,直到物像清楚为止,即可开始检查。镜头的光圈,相互配合,直到物像清楚为止,即可开始检查。镜头的光圈,相互配合,直到物像清楚为止,即可开始检查。镜头的光圈,相互配合,直到物像清楚为止,即可开始检查。也可用低倍或高倍物镜进行镜检,这就不必在盖玻片上加香柏油。也可用低倍或高倍物镜进行镜检,这就不必在盖玻片上加香柏油。也可用低倍或高倍物镜进行镜检,这就不必在盖玻片
18、上加香柏油。也可用低倍或高倍物镜进行镜检,这就不必在盖玻片上加香柏油。普通显微镜普通显微镜暗视场显微镜暗视场显微镜相差显微镜相差显微镜人口腔上皮细胞在不同显微镜下的图像人口腔上皮细胞在不同显微镜下的图像(二(二)相差显微镜相差显微镜原理和结构特点原理和结构特点光波有振幅(亮度)、波长(颜色)及相位光波有振幅(亮度)、波长(颜色)及相位光波有振幅(亮度)、波长(颜色)及相位光波有振幅(亮度)、波长(颜色)及相位(指在某一时间上光的波动所能达指在某一时间上光的波动所能达指在某一时间上光的波动所能达指在某一时间上光的波动所能达到的位置到的位置到的位置到的位置)的不同。当光波遇到物体时,其的不同。当光
19、波遇到物体时,其的不同。当光波遇到物体时,其的不同。当光波遇到物体时,其波长波长波长波长(颜色颜色颜色颜色)和和和和振幅振幅振幅振幅(亮度亮度亮度亮度)发生变化,发生变化,发生变化,发生变化,于是就能看到物体,于是就能看到物体,于是就能看到物体,于是就能看到物体,当光波通过当光波通过当光波通过当光波通过透明透明透明透明的物体时,虽然物体的内部不同结构会有厚度和折光率不同的物体时,虽然物体的内部不同结构会有厚度和折光率不同的物体时,虽然物体的内部不同结构会有厚度和折光率不同的物体时,虽然物体的内部不同结构会有厚度和折光率不同的差异,而波长和振幅则仍然是不会发生改变的。因此,就不易看清这些不的差异
20、,而波长和振幅则仍然是不会发生改变的。因此,就不易看清这些不的差异,而波长和振幅则仍然是不会发生改变的。因此,就不易看清这些不的差异,而波长和振幅则仍然是不会发生改变的。因此,就不易看清这些不同的结构。同的结构。同的结构。同的结构。用普通光学显微镜观察一些活的微生物或其他细胞等透明物体时,也就不易用普通光学显微镜观察一些活的微生物或其他细胞等透明物体时,也就不易用普通光学显微镜观察一些活的微生物或其他细胞等透明物体时,也就不易用普通光学显微镜观察一些活的微生物或其他细胞等透明物体时,也就不易分清其内部的细微结构。分清其内部的细微结构。分清其内部的细微结构。分清其内部的细微结构。但是,光线通过但
21、是,光线通过但是,光线通过但是,光线通过厚度不同厚度不同厚度不同厚度不同的透明物体时,其的透明物体时,其的透明物体时,其的透明物体时,其相位相位相位相位却会发生改变,形成却会发生改变,形成却会发生改变,形成却会发生改变,形成相差。不过,相差不表现为明暗和颜色的差异,这种微小的变化,人相差。不过,相差不表现为明暗和颜色的差异,这种微小的变化,人相差。不过,相差不表现为明暗和颜色的差异,这种微小的变化,人相差。不过,相差不表现为明暗和颜色的差异,这种微小的变化,人眼是无法加以鉴别的,故在普通显微镜下难以观察到。眼是无法加以鉴别的,故在普通显微镜下难以观察到。眼是无法加以鉴别的,故在普通显微镜下难以
22、观察到。眼是无法加以鉴别的,故在普通显微镜下难以观察到。我们可以利用光学的相干干涉原理,可以把我们可以利用光学的相干干涉原理,可以把我们可以利用光学的相干干涉原理,可以把我们可以利用光学的相干干涉原理,可以把相差改变为振幅差相差改变为振幅差相差改变为振幅差相差改变为振幅差,这样,这样,这样,这样就能使透明的、厚度和性质不均匀的结构表现就能使透明的、厚度和性质不均匀的结构表现就能使透明的、厚度和性质不均匀的结构表现就能使透明的、厚度和性质不均匀的结构表现明暗明暗明暗明暗的不同,能够较清的不同,能够较清的不同,能够较清的不同,能够较清楚地予以区别。楚地予以区别。楚地予以区别。楚地予以区别。如果这两
23、条光波射到光屏的同一点上,而且一条光波比另一条光波迟如果这两条光波射到光屏的同一点上,而且一条光波比另一条光波迟如果这两条光波射到光屏的同一点上,而且一条光波比另一条光波迟如果这两条光波射到光屏的同一点上,而且一条光波比另一条光波迟滞了半个波长,即两条光波因位相相反而互相干涉抵消则光线消失,滞了半个波长,即两条光波因位相相反而互相干涉抵消则光线消失,滞了半个波长,即两条光波因位相相反而互相干涉抵消则光线消失,滞了半个波长,即两条光波因位相相反而互相干涉抵消则光线消失,或者相对振幅相互影响而光线减弱。如果一条光波虽然迟滞了一个波或者相对振幅相互影响而光线减弱。如果一条光波虽然迟滞了一个波或者相对
24、振幅相互影响而光线减弱。如果一条光波虽然迟滞了一个波或者相对振幅相互影响而光线减弱。如果一条光波虽然迟滞了一个波长长长长,但两条光波位相相同但两条光波位相相同但两条光波位相相同但两条光波位相相同,则因波的叠加而光线增强则因波的叠加而光线增强则因波的叠加而光线增强则因波的叠加而光线增强-明相差明相差+暗相差暗相差相差显微镜,能够通过相差显微镜,能够通过其复杂的结构,改变直其复杂的结构,改变直射光或衍射光的相位,射光或衍射光的相位,并且利用光的并且利用光的衍射衍射衍射衍射和和干干涉涉涉涉现象,现象,把相差变成振把相差变成振把相差变成振把相差变成振幅差,即明暗差幅差,即明暗差幅差,即明暗差幅差,即明
25、暗差,可以,可以被我们的感觉器官所感被我们的感觉器官所感知。知。同时它还吸收部分直射同时它还吸收部分直射光线,以增大其明暗的光线,以增大其明暗的反差。因此可用以观察反差。因此可用以观察活细胞或未染色标本。活细胞或未染色标本。相差显微镜的构造特点相差显微镜的构造特点相差显微镜的构造以普通显微镜为基础,与普通显相差显微镜的构造以普通显微镜为基础,与普通显微镜的主要不同之处是:用环状光阑代替可变光阑,微镜的主要不同之处是:用环状光阑代替可变光阑,用带相板的物镜用带相板的物镜(通常标有通常标有PHPH的标记的标记)代替普通物代替普通物镜,并带有一个调节合轴用的望远镜。镜,并带有一个调节合轴用的望远镜。
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