显微镜

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  显微镜汉语拼音:Xianweijing;英语:Microscope),将微小物体或物体的微细部分高倍放大,以便观察的仪器或设备。广泛应用于工农业生产及科学研究,在生物学和医学工作中也经常使用。大致分为光学显微镜和电子显微镜。

光学显微镜

  以可见光为光源的显微镜。原始的光学显微镜是一个高倍率的放大镜。曾记载在1610年前意大利物理学家伽利略已制作过复式显微镜观察昆虫的复眼。这是一种已具目镜、物镜和镜筒等装置,并固定在支架上的显微镜。荷兰人A.van列文虎克是第一个用显微镜作科学观察的人 。到18世纪显微镜已有许多改进,应用比较普遍,已作为一种商品进行生产。1886年生产出具复消色差油镜的现代光学显微镜,达到了光学显微镜的分辨限度。从19世纪后期至20世纪60年代发展了许多类型的光学显微镜,如:金相显微镜、偏光显微镜、暗视场显微镜、相差显微镜、干涉差显微镜、荧光显微镜、体视显微镜。80年代后期又发展了一种同聚焦扫描激光显微镜。

  普通的光学显微镜在结构上可分为光学系统和机械装置两个部分。光学系统主要包括目镜、物镜、聚光器、光阑及光源等部分。机械装置主要包括镜筒、镜柱、载物台、镜座、粗细调节螺旋等部分。目镜位于显微镜筒的上方,一般由两个或更多透镜构成,它除了进一步扩大物镜所形成的实像之外,也限制了眼睛所观察的视野。按放大率分,常用目镜有5倍、10倍和15倍3种。物镜一般位于显微镜筒的下方,接近所观察的物体。由8~10片透镜组成 。其作用一是放大(给物体造成一个放大的实像),二是保证像的质量,三是提高分辨率。常用物镜可按放大率分为低倍(4×)、中倍(10×或20×)、高倍(40×)和油浸物镜(100×)。多个物镜共同安装在转换器上,可以按需要转动转换器选择不同倍数的物镜。

  显微镜的放大倍数为目镜倍数乘物镜倍数,如目镜为10倍,物镜为40倍,则放大倍数为40×10倍(放大400倍)。优良的显微镜可放大2000倍,可分辨相距1×10-5厘米的两点。

  聚光器位于显微镜载物台的下方,可会聚来自光源的光线,将光量集中于标本,使标本受到光强适度的均匀照射。聚光器的下端装有孔径光阑(光圈)以控制光束的照明范围。

  普通生物光学显微镜的照明光源位于聚光器的下方,为特制的照度均匀的强光灯泡,并且配有可变电阻,可以改变光线的强度。

  显微镜的目镜和物镜安装在镜筒的两端,它们的距离是固定的。将组织切片放在载物台上,旋转粗调螺旋使载物台接近物镜。组织切片进入物镜第一焦平面,目镜内即可见标本内的组织影像。然后用细调螺旋使目镜内的影像清晰即可进行观察。改换放大倍数时就要调换目镜或物镜。

电子显微镜

  以电子射线为电子光源的显微镜。1934年由M.诺尔和E.鲁斯卡在柏林制造成功第一台实用的透射电子显微镜。其成象原理和光学显微镜相似,它用电子束作为照射源,用电子透镜代替玻璃透镜,整个系统在高真空中工作 。由于电子波长很短,所以分辨率大大提高。50年代扫描电子显微镜在英国首先制造成功。它利用物体反射的电子成像 。扫描电子显微镜景深大,放大倍率连续可变,适用于研究微小物体的立体形态和表面的微观结构。

  光学显微镜的分辨本领由于所用光波的波长而受到限制。小于光波波长的物体因衍射而不能成像。最高级的光学显微镜的分辨本领的限度约200纳米(2000埃)。为了突破这一限度,可采用电子射线来代替光波。电子微粒以高速运动时,其行为类似光波的传播过程。运动电子的波长随其速度而定,其放大倍数比最高级的光学显微镜要高很多级。

  由于标本厚薄不同,超薄切片机切出的很薄的标本,可用透射式电子显微镜观察。不能切得很薄的标本可用扫描式电镜进行观察。