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实验一特殊显微镜的工作原理和使用


人口腔上皮细胞在不同显微镜下的图像
普通显微镜
暗视场显微镜
相差显微镜
(二)相差颜色)及相位(指在某一时间上光的波动所能达 到的位置)的不同。当光波遇到物体时,其波长(颜色)和振幅(亮度)发生变化, 于是就能看到物体,
➢ 当光波通过透明的物体时,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。
➢ 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 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).将显微镜聚光器调到最高位置,用低 倍镜对好焦距。
(2).取下目镜,从镜筒中观察并调节光阑 的大小,使其与镜筒中所见物镜的视野相等。
(3).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 好的光阑孔径一样(可用半透明的小纸片, 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)。
➢ (5)高倍观察:在标本盖玻片上再加香柏油一滴,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 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。 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。
明场普通显微镜成像光路图
暗场照明光路图
成像特点及优缺点
➢ 在暗视野中所观察到的是被检物体的衍射光图像,并非物
体的本身,所以只能看到物体的存在和运动,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物要大。
➢ 但被检物体为非均质时,并大于1/2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。
➢ 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。
➢ 但是,光线通过厚度不同的透明物体时,其相位却会发生改变,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 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,可以把相差改变为振幅差,这样 就能使透明的、厚度和性质不均匀的结构表现明暗的不同,能够较清 楚地予以区别。
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 160/0.17 160/0或160/ 160/∞/0或∞/-
油浸物镜:oil、oel、Hi等 水浸物镜:W或Water 甘油浸物镜:Glyz和Glye 复消色差物镜:APO 半复消色差物镜:FL 平场物镜:PL
环状光圈的大小由不同大小的环状 孔控制。环状光阑的直径和孔宽是 与不同的物镜相匹配的。其作用是 将直射光所形成的像从一些衍射旁 像中分出来。
➢ 暗视场显微镜就是利用此原理设计 的。
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, 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,不 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。
➢ 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, 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,但两条光波位相相同,则因波的叠加而光线增强
-明相差
+暗相差
➢ 相差显微镜,能够通过 其复杂的结构,改变直 射光或衍射光的相位, 并且利用光的衍射和干 涉现象,把相差变成振 幅差,即明暗差,可以 被我们的感觉器官所感 知。
➢ 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 3、荧光显微镜
一、 暗视场显微镜
应用:微小粒子、细菌 形态、细菌记数,透 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 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, 灰尘便粒粒可见了,这是光学上的 丁达尔现象。
➢ 同时它还吸收部分直射 光线,以增大其明暗的 反差。因此可用以观察 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, 用带相板的物镜(通常标有PH的标记)代替普通物镜, 并带有一个调节合轴用的望远镜。
相差环则是由大小不同的环状孔形 成的光阑,放置在光源通路上,使 光线只能由环状部分通过,环状光 圈的大小可由集光镜的数值口径 (N.A)来调节。
(4).将中央挡光板放在滤光片框架上,开 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 重新制作中央挡光板。
要求与注意事项
➢ (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 片(载玻片厚度约1.O~1.1mm,盖玻片厚度约0.1mm),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 片内,就不能看到物像。标本也不能过厚。
➢ (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。
➢ (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 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 野集光器已准确固定好,则可免去这一步骤。
➢ (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, 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 不能有气泡存在。
➢ 一般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨 0.004um以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜(最 大的分辨力为0.2um)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运动等。
(二) 制作中央遮光板
➢ 普通显微镜只要聚光器是可以拆卸的,支架的口径适于安装暗视野 聚光器,即可改装成暗视野显微镜。
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