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zz1983

2007-08-22 19:31

顯微鏡技術(shù)原理詳解

微生物個(gè)體微小，用肉眼直接觀察不到，必須借助顯微鏡才能觀察到他的個(gè)體形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等所需對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察的研究中也都會(huì)用到各種顯微鏡。現(xiàn)有的各種顯微鏡基本上都是由物鏡和目鏡組成，目鏡的焦距很短，目鏡的焦距很長(zhǎng)，目鏡的作用是得到物體放大的實(shí)像，目鏡的作用是將物鏡放大的實(shí)像作為物體，進(jìn)一步放大成虛像。顯微鏡將物體放大的總倍數(shù)是物鏡放大倍數(shù)乘以目鏡放大的倍數(shù)。這樣雖然目鏡和物鏡放大的倍數(shù)有限，但是顯微鏡總放大倍數(shù)就非常可觀。

儀器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)

普通光學(xué)顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器。早期的顯微物鏡僅由少數(shù)幾塊透鏡組成，難于消除物像的像差和色差。近代的顯微物鏡已由一套精密磨制的透鏡組成，已能較好地消除像差和色差，并能將物體放大1500～2000倍。普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造可分為兩大部分：即機(jī)械裝置和光學(xué)系統(tǒng)。這兩部分很好地配合，才能充分發(fā)揮顯微鏡的作用。

1.顯微鏡的機(jī)械裝置顯微鏡的機(jī)械裝置包括鏡座、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)、推動(dòng)器、粗動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋等部件。

(1)鏡座鏡座是顯微鏡的基本支架，由底座和鏡臂兩部分組成。在其上部連接有載物臺(tái)和鏡筒，是用于安裝光學(xué)放大系統(tǒng)部件的基礎(chǔ)。

(2)鏡筒鏡筒上接接目鏡，下接轉(zhuǎn)換器。形成接目鏡與接物鏡(裝在轉(zhuǎn)換器下)間的暗室。從鏡筒的上緣到物鏡轉(zhuǎn)換器螺旋口之間的距離稱(chēng)為機(jī)械筒長(zhǎng)。因?yàn)槲镧R的放大率是對(duì)一定的鏡筒長(zhǎng)度而言的。鏡筒長(zhǎng)度的變化，不僅放大倍率隨之變化，而且成像質(zhì)量也受到影響。因此，使用顯微鏡時(shí)，不能任意改變鏡筒長(zhǎng)度。國(guó)際上將顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)筒長(zhǎng)定為160mm，此數(shù)字標(biāo)在物鏡的外殼上。

(3)物鏡轉(zhuǎn)換器物鏡轉(zhuǎn)換器上可安裝3～4個(gè)物鏡，一般是3個(gè)物鏡(低倍、高倍、油鏡)，Nikon顯微鏡裝有4個(gè)物鏡。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，可以按需要將其中的任何一個(gè)接物鏡和鏡筒接通，與鏡筒上面的目鏡構(gòu)成一個(gè)放大系統(tǒng)。

(4)載物臺(tái) 載物臺(tái)中央有一孔，為光線通路。在臺(tái)上裝有彈簧標(biāo)本夾和推動(dòng)器。

(5)推動(dòng)器是移動(dòng)標(biāo)本的機(jī)械裝置，由一橫一縱兩個(gè)推進(jìn)齒軸和齒條構(gòu)成。研究顯微鏡的縱橫架桿上刻有刻度標(biāo)尺，構(gòu)成精密的平面坐標(biāo)系。如需要重復(fù)觀察已檢查標(biāo)本的某一物像時(shí)，可在第一次檢查時(shí)記下縱橫標(biāo)尺的數(shù)值，下次按數(shù)值移動(dòng)推動(dòng)器，就可以找到原來(lái)標(biāo)本的位置。

(6)粗調(diào)螺旋粗調(diào)螺旋用于粗放調(diào)節(jié)物鏡和標(biāo)本的距離，老式顯微鏡粗調(diào)螺旋向前扭，鏡頭下降接近標(biāo)本。新近出產(chǎn)的顯微鏡(如Nikon顯微鏡)鏡檢時(shí)，右手向前扭動(dòng)使載物臺(tái)上升，讓標(biāo)本接近物鏡，反之則下降，標(biāo)本遠(yuǎn)離物鏡。

(7)微調(diào)螺旋用粗調(diào)螺旋只能粗放地調(diào)節(jié)焦距，難于觀察到清晰的物像，因而需要用微調(diào)螺旋做進(jìn)一步調(diào)節(jié)。微調(diào)螺旋每轉(zhuǎn)一圈鏡筒僅移動(dòng)0.1 mm(100μm)。新近出產(chǎn)的研究顯微鏡的粗調(diào)螺旋和微調(diào)螺旋是共軸的。

2.顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)由反光鏡，聚光器，物鏡，目鏡等組成，光學(xué)系統(tǒng)使標(biāo)本物像放大，形成倒立的放大物像。

(1)反光鏡早期的普通光學(xué)顯微鏡常用自然光檢視標(biāo)本，在鏡座上裝有反光鏡。反光鏡是由一平面和另一凹面的鏡子組成，可以將投射在它上面的光線反射到聚光器透鏡的中央，照明標(biāo)本。不用聚光器時(shí)用凹面鏡也能起匯聚光線的作用。用聚光器時(shí)，一般都用平面鏡。新近出產(chǎn)的研究顯微鏡鏡座上裝有光源，并有電流調(diào)節(jié)螺旋，可通過(guò)調(diào)節(jié)電流大小來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。