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光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷史|發(fā)展趨勢(shì)
光學(xué)顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器，已有300多年的發(fā)展史。自從有了光學(xué)顯微鏡，人們看到了過去看不到的許多微小生物和構(gòu)成生物的基本單元——細(xì)胞，使我們對(duì)生物體的...[查看全部]
光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。光學(xué)顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構(gòu)成，是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。
光學(xué)顯微鏡的光學(xué)原理折射和折射率：
光線在均勻的各向同性介質(zhì)中，兩點(diǎn)之間以直線傳播，當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí)，則發(fā)生折射現(xiàn)象，這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體(如玻璃)時(shí)，光線在其介面改變了方向，并和法線構(gòu)成折射角。
透鏡的性能：
透鏡是組成光學(xué)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最基本的光學(xué)元件，物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成。依其外形的不同，可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負(fù)透鏡)兩大類。
當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱“焦點(diǎn)”，通過交點(diǎn)并垂直光軸的平面，稱“焦平面”。焦點(diǎn)有兩個(gè)，在物方空間的焦點(diǎn)，稱“物方焦點(diǎn)”，該處的焦平面，稱“物方焦平面”;反之，在象方空間的焦點(diǎn)，稱“象方焦點(diǎn)”，該處的焦平面，稱“象方焦平面”。
光學(xué)顯微鏡的成像原理光學(xué)顯微鏡和放大鏡起著同樣的作用，就是把近處的微小物體成一放大的像，以供人眼觀察。只是光學(xué)顯微鏡比放大鏡可以具有更高的放大率而已。
下圖是物體被光學(xué)顯微鏡成像的原理圖。圖中把物鏡和目鏡均以單塊透鏡表示。物體AB位于物鏡前方，離開物鏡的距離大于物鏡的焦距，但小于兩倍物鏡焦距。所以，它經(jīng)物鏡以后，必然形成一個(gè)倒立的放大的實(shí)像A1B1。A1B1位于目鏡的物方焦點(diǎn)F2或者在很靠近F2的位置上。再經(jīng)目鏡放大為虛像A2B2后供眼睛觀察。虛像A2B2的位置取A1B1之間的距離，可以在無限遠(yuǎn)處(當(dāng)A1B1位于F2上時(shí))，也可以在觀察者的明視距離處(當(dāng)A1B1在圖中焦點(diǎn)F2之右邊時(shí))。
光學(xué)顯微鏡目鏡的作用與放大鏡一樣。所不同的只是眼睛通過目鏡所看到的不是物體本身，而是物體被物鏡所成的已經(jīng)放
... 查看全文光學(xué)顯微鏡主要由光學(xué)系統(tǒng)及支撐它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，光學(xué)系統(tǒng)包括物鏡、目鏡和聚光鏡，都是由各種光學(xué)玻璃做成的復(fù)雜化了的放大鏡。光學(xué)顯微鏡主要用于放大微小物體，使其為人的肉眼所能看見。
光學(xué)顯微鏡的分類方法光學(xué)顯微鏡有多種分類方法：
①按使用目鏡的數(shù)目可分為雙目和單目顯微鏡;
②按圖像是否有立體感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡;
③按觀察對(duì)像可分為生物和金相顯微鏡等;
④按光學(xué)原理可分為偏光、相襯和微差干涉對(duì)比顯微鏡等;
⑤按光源類型可分為普通光、熒光、紫外光、紅外光和激光顯微鏡等;
⑥按接收器類型可分為目視、數(shù)碼(攝像)顯微鏡等。
所以在選購(gòu)光學(xué)顯微鏡前，一定要確定哪種光學(xué)顯微鏡適合自己。常用的光學(xué)顯微鏡有生物顯微鏡、體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、熒光顯微鏡、相襯顯微鏡、倒置顯微鏡等。
1、生物顯微鏡
生物顯微鏡放大倍數(shù)一般在40x-2000x之間，光源為透射光。生物顯微鏡供醫(yī)療衛(wèi)生單位、高等院校、研究所用于微生物、細(xì)胞、細(xì)菌、組織培養(yǎng)、懸浮體、沉淀物等的觀察，同時(shí)可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細(xì)小顆粒等物體。
生物顯微鏡可連續(xù)觀察細(xì)胞、細(xì)菌等在培養(yǎng)液中繁殖分裂的過程等。在細(xì)胞學(xué)、寄生蟲學(xué)、腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、遺傳工程學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證的必備檢驗(yàn)設(shè)備。
2、體視顯微鏡
體視顯微鏡又稱“實(shí)體顯微鏡”或“解剖鏡”，是一種具有正像立體感的光學(xué)顯微鏡。體視顯微鏡放大倍數(shù)在7x-45x左右，也可以放大到90x，180x，225x。在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛用于切片操作和顯微外科手術(shù);在工業(yè)中用于微小零件和集成電路的觀測(cè)、裝配、檢查等工作。
體視顯微鏡利用雙通道光路，雙目鏡筒中的左右兩光束不是平行，而是具有一定的夾角，即體視角(一般為12度~15度)，為左右兩眼提供一個(gè)
... 查看全文光學(xué)顯微鏡是一種既古老又年輕的科學(xué)工具，從誕生至今，已有三百年的歷史。光學(xué)顯微鏡的用途十分廣泛，例如在生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等科研工作中都是離不開光學(xué)顯微鏡。
光學(xué)顯微鏡的機(jī)械部分1、鏡筒：
鏡筒是安裝在光學(xué)顯微鏡最上方或鏡臂前方的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上端裝有目鏡，下端與物鏡轉(zhuǎn)換器相連。根據(jù)鏡筒的數(shù)目，光學(xué)顯微鏡可分為單筒式或雙筒式兩類。單筒光學(xué)顯微鏡又分為直立式和傾斜式兩種。而雙筒式光學(xué)顯微鏡的鏡筒均為傾斜的。鏡筒直立式光學(xué)顯微鏡的目鏡與物鏡的中心線互成45度角，在其鏡筒中裝有能使光線折轉(zhuǎn)45度的棱鏡。
2、物鏡轉(zhuǎn)換器：
物鏡轉(zhuǎn)換器又稱物鏡轉(zhuǎn)換盤。是安裝在鏡筒下方的一圓盤狀構(gòu)造，可以按順時(shí)針或反時(shí)針方向自由旋轉(zhuǎn)。其上均勻分布有3～4個(gè)圓孔，用以裝載不同放大倍數(shù)的物鏡。轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換盤可使不同的物鏡到達(dá)工作位置(即與光路合軸)。使用時(shí)注意憑手感使所需物鏡準(zhǔn)確到位。
3、鏡臂：
鏡臂是支持鏡筒和鏡臺(tái)的彎曲狀構(gòu)造，是取用光學(xué)顯微鏡時(shí)握拿的部位。鏡筒直立式光學(xué)顯微鏡在鏡臂與其下方的鏡柱之間有一傾斜關(guān)節(jié)，可使鏡筒向后傾斜一定角度以方便觀察，但使用時(shí)傾斜角度不應(yīng)超過45度，否則光學(xué)顯微鏡由于重心偏移容易翻倒。在使用臨時(shí)裝片時(shí)，千萬不要傾斜鏡臂，以免液體或染液流出，污染光學(xué)顯微鏡。
4、調(diào)焦器：
調(diào)焦器也稱調(diào)焦螺旋，為調(diào)節(jié)焦距的裝置，位于鏡臂的上端(鏡筒直立式光學(xué)顯微鏡)或下端(鏡筒傾斜式光學(xué)顯微鏡)，分粗調(diào)螺旋(大螺旋)和細(xì)調(diào)螺旋(小螺旋)兩種。粗調(diào)螺旋可使鏡筒或載物臺(tái)以較快速度或較大幅度的升降，能迅速調(diào)節(jié)好焦距使物像呈現(xiàn)在視野中，適于低倍鏡觀察時(shí)的調(diào)焦。而細(xì)調(diào)螺旋只能使鏡筒或載物臺(tái)緩慢或較小幅度的升降(升或降的距離不易被肉眼觀察到)，適用于高倍鏡和油鏡的聚焦或觀察標(biāo)本的不同層次，一般在粗調(diào)螺旋調(diào)焦的基礎(chǔ)上再使用細(xì)調(diào)焦螺旋，精細(xì)調(diào)節(jié)焦距。
有些類型的光學(xué)顯微鏡，粗
... 查看全文光學(xué)顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器，它廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，是一種十分重要的觀測(cè)工具。在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧、地質(zhì)、礦產(chǎn)和一些工業(yè)部門內(nèi)，光學(xué)顯微鏡有特殊的地位，發(fā)揮重要的作用。
光學(xué)顯微鏡使用準(zhǔn)備將光學(xué)顯微鏡小心地從鏡箱中取出(移動(dòng)光學(xué)顯微鏡時(shí)應(yīng)以右手握住鏡壁，左手托住鏡座)，放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的偏左側(cè)，以鏡座的后端離實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊緣約6～10cm為宜。首先檢查光學(xué)顯微鏡的各個(gè)部件是否完整和正常。如果是鏡筒直立式光學(xué)顯微鏡，可使鏡筒傾斜一定角度(一般不應(yīng)超過45度)以方便觀察(觀察臨時(shí)裝片時(shí)禁止傾斜鏡臂)。
1、對(duì)光：
打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的工作燈(如果是自帶光源光學(xué)顯微鏡，這時(shí)應(yīng)該打開光學(xué)顯微鏡上的電源開關(guān))，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)螺旋，使鏡筒略升高(或使載物臺(tái)下降)，調(diào)節(jié)物鏡轉(zhuǎn)換器，使低倍鏡轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)(即對(duì)準(zhǔn)通光孔)，當(dāng)鏡頭完全到位時(shí)，可聽到輕微的扣碰聲。
打開光圈并使聚光器上升到適當(dāng)位置(以聚光鏡上端透鏡平面稍低于載物臺(tái)平面的高度為宜)。然后用左眼向著目鏡內(nèi)觀察(注意兩眼應(yīng)同時(shí)睜開)，同時(shí)調(diào)節(jié)反光鏡的方向(自帶光源光學(xué)顯微鏡，調(diào)節(jié)亮度旋鈕)，使視野內(nèi)的光線均勻、亮度適中。
2、放置玻片標(biāo)本：
將玻片標(biāo)本放置到載物臺(tái)上用標(biāo)本移動(dòng)器上的彈簧夾固定好(注意：使有蓋玻片或有標(biāo)本的一面朝上)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)本移動(dòng)器的螺旋，使需要觀察的標(biāo)本部位對(duì)準(zhǔn)通光孔的中央。
3、調(diào)節(jié)焦距：
用眼睛從側(cè)面注視低倍鏡，同時(shí)用粗調(diào)螺旋使鏡頭下降(或載物臺(tái)上升)，直至低倍鏡頭距玻片標(biāo)本的距離小于0.6cm(注意操作時(shí)必須從側(cè)面注視鏡頭與玻片的距離，以避免鏡頭碰破玻片)。然后在目鏡上觀察，同時(shí)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)螺旋使鏡筒上升(或使載物臺(tái)下降)直至視野中出現(xiàn)物像為止，再轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)調(diào)螺旋，使視野中的物像最清晰。
如果需要觀察的物像不在視野中央，甚至不在視野內(nèi)，可用標(biāo)本移動(dòng)器前后、左右
... 查看全文光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。主要由載物臺(tái)、聚光照明系統(tǒng)、物鏡、目鏡和調(diào)焦機(jī)組成，被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域中。
光學(xué)顯微鏡的常見故障1、調(diào)焦系統(tǒng)
故障主要有粗準(zhǔn)校螺旋太緊和鏡筒自行下滑兩類。
①粗準(zhǔn)校螺旋太緊
光學(xué)顯微鏡由于長(zhǎng)期使用，使?jié)櫥透煽荩蛘哂形畚镞M(jìn)入鏡筒與鏡臂之間的滑道中，可能使粗準(zhǔn)校螺旋旋轉(zhuǎn)吃力。可以向后旋轉(zhuǎn)粗準(zhǔn)校螺旋將鏡筒提起來取下，清理鏡筒和鏡臂間的滑道，然后加入潤(rùn)滑油。如果還是旋轉(zhuǎn)吃力的話，可以將兩側(cè)粗準(zhǔn)校螺旋沿逆時(shí)針方向用力相對(duì)旋轉(zhuǎn)，將其卸開，清理內(nèi)部后加上潤(rùn)滑油。
光學(xué)顯微鏡清理時(shí)可以用干凈的紗布蘸100%的乙醇清洗，不要使用有機(jī)溶劑以免損壞漆面。潤(rùn)滑油可以用固態(tài)潤(rùn)滑油，如凡士林，切不可使用液態(tài)潤(rùn)滑油，如縫紉機(jī)油等。因?yàn)橐簯B(tài)潤(rùn)滑油很可能游離擴(kuò)散到物鏡等光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)損壞鏡頭。
②鏡筒自行下滑
可以先將兩個(gè)粗準(zhǔn)校螺旋沿著順時(shí)針方向相對(duì)旋緊，如果效果不明顯的話可以將粗準(zhǔn)校螺旋卸開，卸開的方法是將左右粗準(zhǔn)校螺旋旋鈕向相反方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)即可將其旋開。將一個(gè)內(nèi)徑5mm外徑10mm的圓形塑料墊片，塑料墊片可以就地取材使用任何有韌性的薄塑料片。加上墊片旋緊要適度，太緊太松都不好，以光學(xué)顯微鏡可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)鏡筒不自動(dòng)下滑為準(zhǔn)。
2、物鏡轉(zhuǎn)換器
光學(xué)顯微鏡該故障主要有物鏡定位不準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換器太緊及轉(zhuǎn)換器晃動(dòng)等。
①物鏡定位不準(zhǔn)
物鏡旋轉(zhuǎn)到位時(shí)應(yīng)有“咔”的一聲，這是因?yàn)殓R筒后側(cè)的定位珠恰好卡入了轉(zhuǎn)換器的定位槽內(nèi)。如果定位珠的彈片太松，就會(huì)使轉(zhuǎn)換器定位不準(zhǔn)，可以將其取下，用鉗子正位后再安裝上去即可。
②轉(zhuǎn)換器太緊或者晃動(dòng)
光學(xué)顯微鏡可能是由于缺少潤(rùn)滑油或者緊固螺絲松動(dòng)造成的，需要將其卸開，調(diào)整，加潤(rùn)滑油。轉(zhuǎn)換器的緊固螺絲有內(nèi)外兩個(gè)，外面的螺絲絲扣與普通螺絲一樣，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)是旋緊，內(nèi)層空心螺絲
... 查看全文光學(xué)顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器，已有300多年的發(fā)展史。自從有了光學(xué)顯微鏡，人們看到了過去看不到的許多微小生物和構(gòu)成生物的基本單元——細(xì)胞，使我們對(duì)生物體的生命活動(dòng)規(guī)律有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷史公元前一世紀(jì)，人們就已發(fā)現(xiàn)通過球形透明物體去觀察微小物體時(shí)，可以使其放大成像。后來逐漸對(duì)球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認(rèn)識(shí)。
1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似光學(xué)顯微鏡的放大儀器。1610年前后，意大利的伽利略和德國(guó)的開普勒在研究望遠(yuǎn)鏡的同時(shí)，改變物鏡和目鏡之間的距離，得出了光學(xué)顯微鏡的光路結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)的光學(xué)工匠遂紛紛從事光學(xué)顯微鏡的制造、推廣和改進(jìn)。
17世紀(jì)中葉，英國(guó)的胡克和荷蘭的列文胡克，都對(duì)光學(xué)顯微鏡的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。1665年前后，胡克在光學(xué)顯微鏡中加入粗動(dòng)和微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)、照明系統(tǒng)和承載標(biāo)本片的工作臺(tái)。這些部件經(jīng)過不斷改進(jìn)，成為現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡的基本組成部分。
1673～1677年期間，列文、胡克制成單組元放大鏡式的高倍光學(xué)顯微鏡。胡克和列文胡克利用自制的光學(xué)顯微鏡，在動(dòng)、植物機(jī)體微觀結(jié)構(gòu)的研究方面取得了杰出成就。
19世紀(jì)，高質(zhì)量消色差浸液物鏡的出現(xiàn)，使光學(xué)顯微鏡觀察微細(xì)結(jié)構(gòu)的能力大為提高。1827年阿米奇第一個(gè)采用了浸液物鏡。19世紀(jì)70年代，德國(guó)人阿貝奠定了光學(xué)顯微鏡成像的古典理論基礎(chǔ)。這些都促進(jìn)了光學(xué)顯微鏡制造和顯微觀察技術(shù)的迅速發(fā)展，并為19世紀(jì)后半葉包括科赫、巴斯德等在內(nèi)的生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)菌和微生物提供了有力的工具。
在光學(xué)顯微鏡本身結(jié)構(gòu)發(fā)展的同時(shí)，顯微觀察技術(shù)也在不斷創(chuàng)新：1850年出現(xiàn)了偏光顯微術(shù);1893年出現(xiàn)了干涉顯微術(shù);1935年荷蘭物理學(xué)家澤爾尼克創(chuàng)造了相襯顯微術(shù)，他為此在1953年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
古典的光學(xué)顯微鏡只是光學(xué)元件和精密機(jī)械元件的組合，它以人眼作為接收器來觀察放大的
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