近(jìn)場光學顯微(wēi)鏡(jìng)使我(wǒ)們對生(shēng)物體的(dí)生命活動規律有(yǒu)了更(gēng)進(jìn)一步的認識。在普通中(zhōng)學生物教學(xué)大綱(gāng)中規定的實驗中(zhōng),大部(bù)分(fēn)要通(tōng)過顯(xiǎn)微鏡來完成(chéng),因此(cǐ),顯(xiǎn)微鏡性能(néng)的好(hǎo)壞是(shì)做好觀察(chá)實驗(yàn)的關(guān)鍵。
近(jìn)場光學(xué)顯微鏡的(dí)機械裝置是顯微(wēi)鏡的重要組(zǔ)成部分。其作用(yòng)是(shì)固定(dìng)與(yǔ)調(tiáo)節光學鏡頭(tóu),固定(dìng)與移動標(biāo)本(běn)等。主要有鏡(jìng)座,鏡(jìng)臂,載物台,鏡筒(tǒng),物鏡轉換(huàn)器(qì),與調(tiáo)焦(jiāo)裝(zhuāng)置組成(chéng)。
一(yī),鏡座和鏡(jìng)臂:鏡座作(zuò)用是支(zhī)撐整(zhěng)個顯微鏡,裝有(yǒu)反(fǎn)光鏡,有的(dí)還裝有(yǒu)照明光源。鏡臂(bì)作(zuò)用是支(zhī)撐鏡筒(tǒng)和(hé)載(zǎi)物台。分固(gù)定,可(kě)傾(qīng)斜(xié)兩種(zhǒng)。
二,載(zǎi)物台(tái):載物台作(zuò)用(yòng)是(shì)安(ān)放載(zǎi)玻片(piàn),形(xíng)狀有圓(yuán)形和方(fāng)形(xíng)兩種(zhǒng),其(qí)中方(fāng)形(xíng)的麵積為120mm×110mm。中心有一個通光孔,通(tōng)光(guāng)孔(kǒng)後(hòu)方左(zuǒ)右兩(liǎng)側(cè)各(gè)有一個安(ān)裝壓(yā)片夾用的(dí)小孔。分為(wéi)固定式(shì)與移(yí)動式兩(liǎng)種(zhǒng)。有(yǒu)的載物(wù)台的(dí)縱橫(héng)坐標上都裝有(yǒu)遊(yóu)標(biāo)尺,一(yī)般讀(dú)數為(wéi)0.1mm,遊標尺(chǐ)可(kě)用(yòng)來(lái)測(cè)定標本的(dí)大小,也可(kě)用(yòng)來(lái)對被檢部(bù)分(fēn)做標(biāo)記。
三(sān),鏡(jìng)筒:鏡(jìng)筒上(shàng)端放置(zhì)目鏡,下(xià)端(duān)連接物(wù)鏡(jìng)轉換器。分(fēn)為固定式(shì)和可(kě)調節式兩種。機(jī)械(xiè)筒長不能(néng)變更的叫做固定(dìng)式(shì)鏡(jìng)筒,能(néng)變更的(dí)叫做(zuò)調節式鏡筒(tǒng)。
四(sì),物(wù)鏡(jìng)轉換(huàn)器:物鏡轉換器固(gù)定在鏡筒下(xià)端(duān),有(yǒu)3—4個物(wù)鏡(jìng)螺旋口,物鏡(jìng)應(yīng)按(àn)放大倍數高低順序(xù)排列。旋轉物鏡轉(zhuǎn)換器(qì)時,應(yīng)用(yòng)手(shǒu)指(zhǐ)捏住旋轉(zhuǎn)碟旋轉,不(bù)要(yào)用(yòng)手指推(tuī)動物(wù)鏡(jìng),因時(shí)間長(cháng)容易(yì)使光軸歪(wāi)斜,使成像質量邊壞。
五,調焦裝置:近(jìn)場(cháng)光學(xué)顯微鏡上(shàng)裝(zhuāng)有粗準焦螺旋(xuán)和細(xì)準(zhǔn)焦(jiāo)螺(luó)旋(xuán)。有(yǒu)的(dí)顯(xiǎn)微鏡粗準焦螺(luó)旋與(yǔ)裝在同一(yī)軸上,大(dà)螺(luó)旋為(wéi)粗準(zhǔn)焦(jiāo)螺旋(xuán),小螺(luó)旋(xuán)為細準(zhǔn)焦螺(luó)旋;有的則分開安(ān)置,位於鏡(jìng)臂的上端(duān)較大的一(yī)對螺(luó)旋為(wéi)是(shì)粗準(zhǔn)焦(jiāo)螺旋,其轉(zhuǎn)動(dòng)一周,鏡筒上(shàng)升或下降(jiàng)10mm。
近場光(guāng)學顯(xiǎn)微鏡(jìng)一(yī)般由載(zǎi)物(wù)台,聚光(guāng)照(zhào)明係統,物(wù)鏡(jìng),目鏡和調(tiáo)焦機(jī)構組成。載物台用(yòng)於(yú)承放被(bèi)觀察(chá)的物體。利用調焦旋鈕(niǔ)可以(yǐ)驅動調焦機構,使載物台作粗調(tiáo)和(hé)微調的升降運動(dòng),使(shǐ)被觀(guān)察(chá)物(wù)體調焦清(qīng)晰成象。它的上(shàng)層(céng)可(kě)以在水(shuǐ)平(píng)麵(miàn)內沿(yán)作精(jīng)密(mì)移(yí)動(dòng)和轉動,一般(bān)都(dū)把被觀察(chá)的部(bù)位(wèi)調放到視場(cháng)中心。
聚光(guāng)照明(míng)係統由(yóu)燈源和聚(jù)光鏡(jìng)構成,聚(jù)光鏡(jìng)的功能是使更多的光能集中到被觀察(chá)的部(bù)位(wèi)。照明燈(dēng)的(dí)光譜特性必(bì)須(xū)與(yǔ)顯(xiǎn)微鏡(jìng)的(dí)接(jiē)收(shōu)器(qì)的(dí)工(gōng)作(zuò)波段相適應(yīng)。物鏡(jìng)位於(yú)被觀察物體附(fù)近,是實現*級放(fàng)大的鏡(jìng)頭。在(zài)物(wù)鏡(jìng)轉換器上同時裝著(zhuó)幾個不(bù)同放(fàng)大倍率的物鏡(jìng),轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換(huàn)器就可讓不同倍率(shuài)的(dí)物(wù)鏡(jìng)進入(rù)工作(zuò)光路,物鏡(jìng)的放(fàng)大倍率通(tōng)常為5~100倍(bèi)。
物(wù)鏡是顯微(wēi)鏡(jìng)中(zhōng)對成象質量優(yōu)劣(liè)起決定性作用的光(guāng)學元(yuán)件(jiàn)。常(cháng)用的有能對兩種(zhǒng)顏色的光(guāng)綫校正色差的(dí)消(xiāo)色差物鏡;質量更高(gāo)的(dí)還有能對(duì)三(sān)種(zhǒng)色(sè)光(guāng)校正(zhèng)色(sè)差的(dí)復消(xiāo)色差物鏡;能保(bǎo)證(zhèng)物鏡的整個像(xiàng)麵(miàn)為平麵,以提(tí)高(gāo)視場邊(biān)緣(yuán)成(chéng)像質(zhì)量的平像(xiàng)場物鏡(jìng)。高倍物(wù)鏡中(zhōng)多采(cǎi)用浸(jìn)液(yè)物(wù)鏡(jìng),即在物(wù)鏡(jìng)的(dí)下表(biǎo)麵和(hé)標(biāo)本片(piàn)的上表(biǎo)麵之(zhī)間(jiān)填(tián)充折射率為1.5左(zuǒ)右(yòu)的(dí)液體,它能(néng)顯著(zhuó)的(dí)提(tí)高(gāo)顯微觀(guān)察的(dí)分(fēn)辨率。
目鏡是位(wèi)於(yú)人(rén)眼附近實(shí)現第二(èr)級放大(dà)的(dí)鏡(jìng)頭(tóu),鏡放(fàng)大倍率(shuài)通常為5~20倍。按照所能看(kàn)到(dào)的視場(cháng)大(dà)小,目(mù)鏡(jìng)可(kě)分為視(shì)場較(jiào)小(xiǎo)的普通(tōng)目(mù)鏡(jìng),和(hé)視(shì)場(cháng)較大(dà)的大(dà)視場目鏡(或(huò)稱(chēng)廣(guǎng)角目鏡)兩類。
近(jìn)場(cháng)光學顯微(wēi)鏡是(shì)一種(zhǒng)精(jīng)密的(dí)光學儀器(qì),已(yǐ)有300多(duō)年的(dí)發展史。自(zì)從有了(liǎo)顯微(wēi)鏡(jìng),人(rén)們(mén)看(kàn)到了過去(qù)看(kàn)不到(dào)的許多微小生(shēng)物(wù)和(hé)構成生物的(dí)基本(běn)單元——細胞(bāo)。不僅有能放大千(qiān)餘(yú)倍的(dí)光(guāng)學(xué)顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng),而且(qiě)有放(fàng)大幾(jī)十萬(wàn)倍的電子(zǐ)顯微(wēi)鏡(jìng),使我們(mén)對生物體的(dí)生命活(huó)動(dòng)規律有(yǒu)了更進(jìn)一(yī)步的認識。近場(cháng)光學顯(xiǎn)微(wēi)鏡在普通中(zhōng)學(xué)生(shēng)物(wù)教學(xué)大(dà)綱(gāng)中(zhōng)規定的實(shí)驗(yàn)中,大部分(fēn)要通過(guò)顯微鏡(jìng)來完成(chéng),因此,顯微(wēi)鏡(jìng)性能(néng)的好壞是(shì)做好觀察實(shí)驗的(dí)關(guān)鍵。
近場光學顯微鏡(jìng)使用(yòng)方法
1.使(shǐ)用單筒(tǒng)顯(xiǎn)微鏡時,要養(yǎng)成(chéng)用左眼(yǎn)觀(guān)察的習慣(因一般用右手(shǒu)畫(huà)圖),觀察時要(yào)兩(liǎng)眼同(tóng)時睜開(kāi),不(bù)要(yào)睜(zhēng)一(yī)隻閉(bì)一隻(zhī),因為(wéi)這樣(yàng)易(yì)於(yú)疲(pí)勞。為了(liǎo)訓(xùn)練(liàn)學生(shēng)習慣(guàn)於兩(liǎng)眼(yǎn)同時(shí)睜(zhēng)開(kāi)觀(guān)察(chá),可(kě)剪(jiǎn)一塊(kuài)長約14cm,寬約(yuē)6cm的長方(fāng)形硬紙片,在靠(kào)近左端處(chǔ)挖一個(gè)直徑比鏡筒上端(duān)外徑略小(xiǎo)的圓(yuán)孔(kǒng),把圓孔套(tào)在鏡筒上(shàng)段(duàn),觀察時兩(liǎng)眼(yǎn)同(tóng)時(shí)睜開(kāi),利用紙片(piàn)的右端擋住右眼的(dí)視(shì)綫,這(zhè)樣(yàng)訓練一(yī)段(duàn)時間後,就(jiù)能習慣(guàn)於兩(liǎng)眼(yǎn)同時睜開,然後把(bǎ)紙(zhǐ)片去掉。
2.直筒顯微鏡(jìng)的鏡(jìng)臂與(yǔ)鏡(jìng)座連(lián)接處,是(shì)一個(gè)機(jī)械(xiè)關節,可用於調節鏡筒的(dí)傾斜(xié)度,便於觀察,鏡(jìng)臂不能(néng)過(guò)於後傾,一般不超過40°。但(dàn)是在使用臨(lín)時(shí)裝(zhuāng)片觀察時(shí),禁止(zhǐ)使用傾斜(xié)關節(jié)(當鏡(jìng)筒傾斜時,載物台也隨(suí)之(zhī)傾斜(xié),載(zǎi)玻片(piàn)上的(dí)液體易流(liú)出),尤其(qí)是(shì)裝片(piàn)內(nèi)含酸性試劑時(shí)嚴禁使用,以免汙(wū)損鏡體。
3.目(mù)鏡(jìng)和(hé)物鏡的(dí)使(shǐ)用(yòng)
一般都(dū)是用(yòng)一(yī)個(gè)放(fàng)大(dà)倍數適(shì)中的(dí)目鏡(jìng)(10×)和zui低倍(bèi)的物鏡開始(shǐ)觀察(chá),逐步改(gǎi)用倍數(shù)較(jiào)高的物鏡(jìng),從中找到(dào)符合實驗要求的放大(dà)倍數(shù)。
轉換(huàn)物(wù)鏡(jìng)時,先(xiān)用低倍鏡觀(guān)察(chá),調(tiáo)節到正確的(dí)工(gōng)作距離(成像zui清(qīng)晰)。如果進一步使(shǐ)用高(gāo)倍(bèi)物(wù)鏡(jìng)觀(guān)察,應(yīng)在轉(zhuǎn)換高倍物鏡之前(qián),把物(wù)像(xiàng)中(zhōng)需要(yào)放(fàng)大觀(guān)察(chá)的部分移(yí)至視野(yě)中(zhōng)央(將低倍(bèi)物鏡轉換成(chéng)高(gāo)倍(bèi)物(wù)鏡(jìng)觀察時(shí),視(shì)野中的物像(xiàng)範(fàn)圍縮(suō)小(xiǎo)了(liǎo)很(hěn)多)。低倍物(wù)鏡和高倍物(wù)鏡基本齊(qí)焦(同高調(tiáo)焦(jiāo))。
通常認為,使用任何一(yī)個物鏡(jìng)時(shí),有效放大(dà)倍(bèi)數(shù)的上限是(shì)1,000乘它的數(shù)值孔(kǒng)徑(jìng),下(xià)限(xiàn)是250乘(chéng)它的數值孔徑(jìng)。如40×物(wù)鏡的(dí)數(shù)值孔徑是0.65,則(zé)上,下(xià)限(xiàn)分(fēn)別(bié)為:1000×0.65=650倍和250×0.65≈163倍(bèi),超過有(yǒu)效(xiào)放大(dà)倍數上限的(dí)叫(jiào)做無效(xiào)放大,不(bù)能提(tí)高(gāo)觀察效果。低於下(xià)限(xiàn)的(dí)放大(dà)倍數(shù)則人眼無法分(fēn)辨,不利(lì)於觀察(chá)。一般(bān)*的放大(dà)倍數(shù)範(fàn)圍(wéi)是(shì)500—700乘數(shù)值孔徑之間(jiān)的數(shù)字。
4.油浸(jìn)物(wù)鏡的使用(yòng)
近場(cháng)光(guāng)學顯微(wēi)鏡使(shǐ)用(yòng)油(yóu)浸物(wù)鏡時,一般(bān)不要使用同高(gāo)調(tiáo)焦(jiāo)。同高(gāo)調(tiáo)焦(jiāo)隻(zhī)適(shì)用於每台顯微鏡(jìng)的原配(pèi)物(wù)鏡(jìng),在使用低(dī)倍(bèi)和(hé)高倍物(wù)鏡時(shí),是(shì)一個有(yǒu)利的(dí)方便(biàn)條(tiáo)件,但在(zài)使(shǐ)用油(yóu)浸(jìn)物鏡(jìng)時,則受到一定(dìng)限(xiàn)製,一般地(dì)說,用油鏡觀察(chá)未(wèi)加蓋玻片(piàn)的(dí)標(biāo)本(běn)片(piàn)(載玻(bō)片)時,利用同(tóng)高(gāo)調(tiáo)焦(jiāo)的(dí)安(ān)全度(dù)較(jiào)大(dà),而(ér)對於有(yǒu)蓋(gài)玻(bō)片的標本片(piàn),要(yào)小心使(shǐ)用,因為(wéi)油浸物(wù)鏡(jìng)的工作(zuò)距(jù)離(lí)很(hěn)短,在(zài)設(shè)計和裝配時所(suǒ)考慮的(dí)同(tóng)高是對標準厚(hòu)度蓋(gài)玻(bō)片(piàn)的。
載(zǎi)物台和物鏡兩者必須(xū)能(néng)沿物鏡(jìng)光軸(zhóu)方向作(zuò)相對(duì)運動(dòng)以實(shí)現調(tiáo)焦,獲(huò)得(dé)清(qīng)晰的圖像。用高(gāo)倍物鏡工(gōng)作(zuò)時(shí),容(róng)許(xǔ)的(dí)調(tiáo)焦範圍(wéi)往往小(xiǎo)於微米(mǐ),所(suǒ)以(yǐ)顯(xiǎn)微鏡(jìng)必(bì)須(xū)具備為(wéi)精密的(dí)微動(dòng)調(tiáo)焦機(jī)構(gòu)。顯(xiǎn)微鏡(jìng)放大(dà)倍率(shuài)的限即有效(xiào)放大倍(bèi)率,近場光學(xué)顯微鏡(jìng)的分(fēn)辨(biàn)率是指能被(bèi)顯微鏡(jìng)清晰(xī)區(qū)分(fēn)的兩(liǎng)個物點(diǎn)的zui小間距(jù)。分辨率(shuài)和放大倍率是(shì)兩個(gè)不(bù)同(tóng)的但又互有的(dí)概(gài)念(niàn)。
當選(xuǎn)用的(dí)物(wù)鏡數(shù)值孔徑(jìng)不(bù)夠(gòu)大,即分(fēn)辨率(shuài)不夠(gòu)高(gāo)時(shí),顯微鏡(jìng)不能(néng)分(fēn)清(qīng)物(wù)體(tǐ)的微細(xì)結構,此時即(jí)使過度地增大放大倍率(shuài),得(dé)到(dào)的(dí)也(yě)隻(zhī)能是(shì)一個輪(lún)廓雖大但細節(jié)不清(qīng)的(dí)圖(tú)像,稱(chēng)為(wéi)無效(xiào)放大(dà)倍率(shuài)。反之(zhī)如(rú)果分(fēn)辨(biàn)率已(yǐ)滿(mǎn)足(zú)要求(qiú)而放大倍(bèi)率不(bù)足(zú),則顯微(wēi)鏡雖(suī)已(yǐ)具備(bèi)分辨(biàn)的能力,但(dàn)因(yīn)圖(tú)像(xiàng)太(tài)小而仍(réng)然不能被(bèi)人眼清晰視見。所(suǒ)以為了充(chōng)分(fēn)發(fā)揮顯(xiǎn)微(wēi)鏡的(dí)分辨(biàn)能(néng)力(lì),應(yīng)使數(shù)值孔徑與(yǔ)顯(xiǎn)微鏡(jìng)總放大倍(bèi)率合理匹配。
聚(jù)光(guāng)照明係(xì)統是(shì)對顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)成像(xiàng)性(xìng)能有較(jiào)大影響,但(dàn)又是易於被使(shǐ)用者(zhě)忽視的環(huán)節。近場光學(xué)顯微鏡的功能是(shì)提供(gōng)亮(liàng)度(dù)足(zú)夠且均(jūn)匀的(dí)物麵照(zhào)明(míng)。聚(jù)光鏡(jìng)發來的光束應能保證(zhèng)充滿物鏡孔(kǒng)徑角,否則就(jiù)不能(néng)充(chōng)分利用物鏡(jìng)所(suǒ)能(néng)達(dá)到的(dí)zui高分(fēn)辨率。為此目的(dí),在(zài)近(jìn)場(cháng)光學顯微鏡中設有類似照相物鏡中的(dí),可(kě)以調(tiáo)節(jié)開(kāi)孔(kǒng)大小的可(kě)變孔(kǒng)徑光(guāng)闌(lán),用來調(tiáo)節(jié)照明光(guāng)束(shù)孔(kǒng)徑,以(yǐ)與(yǔ)物鏡(jìng)孔徑角(jiǎo)匹配(pèi)。
改變(biàn)照(zhào)明(míng)方(fāng)式,可(kě)以(yǐ)獲(huò)得亮(liàng)背景(jǐng)上的暗物點(diǎn)(稱(chēng)亮視場照(zhào)明)或(huò)暗背景(jǐng)上(shàng)的(dí)亮(liàng)物(wù)點(稱(chēng)暗視(shì)場照明(míng))等(děng)不同的觀察方式(shì),以(yǐ)便在不(bù)同情(qíng)況下(xià)更好(hǎo)地(dì)發(fā)現(xiàn)和觀察微細(xì)結構。