顯微鏡的使用和細胞形態(tài)的觀察

1、顯微鏡的使用及微生物形態(tài)觀察人的眼睛只能識別大小為0.1mm的物體。顯微鏡是精密的放大儀器，是生物學研究不可缺少的工具。我們用它可以觀察肉眼看不見的微小生物的結(jié)構(gòu)。中學最常用的是光學顯微鏡，為了正確操作、妥善保管和維護顯微鏡，使之延長使用年限，我們必須首先了解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和功能。一臺顯微鏡包括機械裝置和光學系統(tǒng)兩大部分，注意比較和識別。(一)、顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)：顯微鏡構(gòu)造很復雜，種類很多，但基本結(jié)構(gòu)是由機械和光學兩大部分構(gòu)成，現(xiàn)分述如下：1、機械部分：它是為光學部分服務的部件，包括以下九部分：(1)、鏡座：顯微鏡最下面呈馬蹄形或園形的部分，起穩(wěn)定和支持鏡身作用。(2)、鏡柱：從鏡座向上直立的短

2、柱。上連鏡臂，下連鏡座，可以支持鏡臂和載物臺。(3)、鏡臂：彎曲成馬蹄形的部分，便于手持，下端與鏡柱相連接的地方有一個傾斜關節(jié)，可使鏡臂傾斜，便于觀察。(4)、載物臺：自鏡臂下端向前伸出，放置標本用的平臺，其中央有一個園孔，叫通光孔。臺上有一移動器(老式的左右各有一個壓片夾)，用以固定和移動標本。(5)、鏡筒：和鏡臂上方連接的園筒部分。有的顯微鏡鏡筒內(nèi)有一抽管，可適當抽長，一般長度是160-170毫米。鏡筒上端裝有目鏡，下端有一個可轉(zhuǎn)動的園盤，叫物鏡轉(zhuǎn)換器(或叫物鏡旋轉(zhuǎn)盤，固著在鏡筒下端，分兩層，上層固著不動，下層可自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)換器上有24個圓孔，用來安裝不同倍數(shù)的低倍或高倍物鏡)。作用是保護

3、成像的光路與亮度。(6)、調(diào)節(jié)器(也叫調(diào)節(jié)螺旋)：為鏡壁上兩種可轉(zhuǎn)動的螺旋，一大一小，能使鏡筒上下移動，調(diào)節(jié)焦距。大的叫粗準焦螺旋，位于鏡臂的上方，可以轉(zhuǎn)動，以使鏡筒能上下移動，從而調(diào)節(jié)焦距，升降鏡筒較快，用于低倍鏡對焦；小的叫細準焦螺旋，位于鏡臂的下方，它的移動范圍較粗準焦螺旋小，升降鏡筒較慢，可以細調(diào)焦距。(7)、傾斜關節(jié)：鏡柱和鏡臂交界處有一個能活動的關節(jié)。它可以使顯微鏡在一定的范圍內(nèi)后傾(一般傾斜不得超過45。)便于觀察。但是在使用臨時封片觀察時，禁止使用傾斜關節(jié)，尤其是裝片內(nèi)含酸性試劑時嚴禁使用，以免污損鏡體。(8)、載物臺：從鏡臂向前方伸出的金屬平臺。呈方形或圓形，是放置玻片標本的

4、地方。其中央具有通光孔，在通光孔的左右有一個彈性的金屬壓片夾，用來壓住載玻片。較高級的顯微鏡，在載物臺上常具有推進器，它包括夾片夾和推進螺旋，除夾住切片外，還可使切片在載物臺上移動。2、光學部分：由目鏡、物鏡、反光鏡、聚光器等四部件組成。(1)、目鏡：裝于鏡筒上方，由兩組透鏡構(gòu)成，接目鏡的作用是把接物鏡所形成的倒立實像再放大成為一個虛像。接目鏡上刻有5X,8X,10X,15X,25X等符號，表示放大倍數(shù)。我們所觀察到的標本的物像，其放大倍數(shù)是接物鏡和接目鏡放大倍數(shù)的乘積。如接物鏡是10x,接目鏡是8X,其物像的放大倍數(shù)是10X8=80倍。在接目鏡內(nèi)兩個透鏡間的光欄上可裝一根剪短的毛發(fā)，做為指針

5、，用以指示要觀察的材料。（2）、物鏡：裝在鏡筒下端物鏡轉(zhuǎn)換器的孔中，一般的顯微鏡有24個接物鏡鏡頭，每個鏡頭都是由一系列的復式透鏡組成的，其上也有放大倍數(shù)記號，有4X,10X,40X及100X。4X及10X接物鏡是低倍鏡，40X是高倍鏡，100X是油鏡。低倍鏡常用于搜索觀察對象及觀察標本全貌，高倍鏡則用于觀察標本某部分或較細微的結(jié)構(gòu)，油鏡則常用于觀察微生物或動植物更細微的結(jié)構(gòu)。（3）、聚光器（集光器）：位于載物臺（通光孔）下方，由兩塊或數(shù)塊鏡組成，它能將反光鏡反射來的光線集中以射入接物鏡和接目鏡，有的聚光器可升降，便于調(diào)光，集光器下有一可伸縮的園形光圈，叫虹彩光圈，可調(diào)集光器口徑的大小和照射面

6、，以調(diào)節(jié)光線強弱（有的顯微鏡只有遮光極而無集光器）。光線過強時，可縮小虹彩光圈。（4）、反光鏡：是顯微鏡觀察時獲得光源的裝置，位于顯微鏡鏡座中央，一面為平面鏡，一面為凹面鏡。轉(zhuǎn)動反光鏡，可使外面光線通過集光器照射到標本上。使用時，光線強用平面鏡，光線弱用凹面鏡。顯微鏡的成像原理（放大原理）光線反光鏡遮光器通光孔標本（一定要透明）物鏡的透鏡（第一次放大成倒立實像）-鏡筒-目鏡（再放大成虛像）-眼。物鏡的作用：使被觀察物體成一個倒立的放大的實像。像投影儀的鏡頭。目鏡的作用：把物鏡成的實像，再一次放大成虛像。像放大鏡的鏡頭，把物體的像放大。（二）顯微鏡的使用方法：1、取鏡安放：取鏡右手握住鏡臂，左手

7、平托鏡座，保持鏡體直立。（特別要禁止單手提著顯微鏡走，防止目鏡從鏡筒中滑脫）。安放放置桌邊時動作要輕。一般應在身體的前面，略偏左，鏡筒向前，鏡臂向后，距桌邊710cm處，以便觀察和防止掉落。安放目鏡和物鏡。2、取好光源（調(diào)光）：用顯微鏡觀察標本前，先要取好光源。首先把顯微鏡放在自己左肩一側(cè)臺前，鏡座距桌邊約兩寸，鏡臂朝自己，鏡筒朝外。用手轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換器，使低倍接物鏡和鏡筒成一直線，正對通光孔。用左眼從接目鏡向下注視，同時用手撥動反光鏡，讓鏡面對著光源，當看到園形鏡界（視野）呈現(xiàn)光亮而均勻的時候即調(diào)好光了，如視野陰暗不明，則需再調(diào)節(jié)反光鏡和集光器，直到視野明亮均勻為止。3、低倍鏡的使用：觀察任何

8、標本都必須先用低倍鏡。（1）放置切片升高鏡筒，把玻片標本放在載物臺中央，標本材料正對通光孔的中心，用壓片夾壓住載玻片的兩端。（2）調(diào)焦將要觀察的玻片標本放在載物臺通光孔的中央，玻片標本兩端用壓片夾夾緊，再用手沿順時針方向旋轉(zhuǎn)粗調(diào)節(jié)器，把鏡筒徐徐降到接物鏡頭差不多接近玻片標本（約半厘米）為止（從側(cè)面觀察下降鏡筒）。然后左眼觀察，邊觀察邊用調(diào)節(jié)器將鏡筒徐徐上升（逆時針方向旋轉(zhuǎn)粗調(diào)節(jié)器）直到發(fā)現(xiàn)物象，觀察清晰為止。如果不夠清楚，可用細準焦螺旋調(diào)節(jié)。（不可以在調(diào)焦時邊觀察邊使鏡筒下降，以免壓碎裝片和鏡頭。）（3）低倍鏡的觀察由所用的目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)相乘，即為原物被放大的倍數(shù)。如果物像不在視野

9、中央，要慢慢移動到視野中央，適當再進行調(diào)節(jié)。4、高倍鏡的使用（1）選好目標如果要觀察視野內(nèi)某部分更細微的結(jié)構(gòu)，則需要用高倍鏡觀察。先用低倍物鏡確定要觀察的目標，將其移至視野中央。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，把低倍物鏡輕輕移開，原位置小心換上高倍物鏡。再用粗調(diào)節(jié)器徐徐將鏡筒距離調(diào)整，至視野中出現(xiàn)物象，然后用細調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到看清物象止。（用高倍物鏡工作距離較短，操作要十分仔細，以防鏡頭碰擊玻片）C（2）調(diào)焦在正常情況下，當高倍物鏡轉(zhuǎn)正之后，在視野中央即可見到模糊的物像，只要向反時針方向略微調(diào)動細準焦螺旋，既可獲得清晰的物像。在換上高倍物鏡觀察時，視野變小變暗，要重新調(diào)節(jié)視野亮度，可升高聚光器或利用凹面反光鏡。5、油

10、鏡的使用：高倍鏡下觀察的標本，如果放大倍數(shù)還不夠，可用油鏡，換用前，同樣要先在高倍鏡下觀察，把要觀察的部分放在視野的正中央。觀察到清晰的物象之后，在蓋玻片上表面的中央滴一小滴香柏油，再換上油鏡頭，使油鏡頭與香柏油接觸，然后由目鏡觀察。一邊觀察，一邊用手稍移動細調(diào)節(jié)器（切忌用粗調(diào)節(jié)器）以看清物象。用油鏡觀察完畢后，轉(zhuǎn)開油鏡，必須用擦鏡紙點二甲苯擦去鏡頭上的香柏油。下降鏡筒，直立反光鏡，使光學部件的光線不再對在一條直線上。應當了解的是，在顯微鏡中觀察到的物象是倒象，因此移動玻片時，應注意移動方向。如果要使物象左移動就要向右移動玻片，同樣要使物象向前移動，就要向后移動玻片。6、使用后的整理觀察結(jié)束，

11、應先將鏡筒升高，聚光器下降，再取下切片，然后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使物鏡與通光孔錯開，做好清潔工作。清潔完畢，再下降鏡筒，使兩個物鏡位于載物臺上通光孔的兩側(cè),呈“八”字形，將反光鏡轉(zhuǎn)至與載物臺垂直，罩上防塵罩，仍用右手握住鏡臂，左手平托鏡座，按號放回鏡箱中。(三)、顯微鏡的保養(yǎng)：(1)取送顯微鏡時，必須右手握住鏡臂，左手托住鏡座，輕拿輕放。(2)顯微鏡的使用，一定要按實驗指導寫的方法和步驟，認真仔細去做，不然，容易損壞標本和鏡頭，又達不到看清物象的目的。(3)觀察標本時，一定要先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡，低倍鏡能看清，就不必用高倍鏡。(4)不能用硬紙擦透鏡，必須用干凈的擦鏡紙或細軟紗布，朝一個方向擦試透

12、鏡，以免損壞鏡頭。(5)不要隨便轉(zhuǎn)動粗細調(diào)節(jié)器，以免機器損傷，調(diào)節(jié)失靈。(6)載物臺要保持清潔、干凈，不要讓水或其他液體(酸、堿或其他化學藥品等)流到臺上，以免生銹或腐蝕。(7)避免陽光直接照射，要防潮濕、防灰塵，經(jīng)常保持鏡體和鏡體箱的干燥和清潔。油鏡物鏡的基本原理微生物學研究用的顯微鏡的物鏡通常有低倍物鏡(10X),高倍物鏡(40X),和油鏡(100X)三種。也有“OI"(oilimmersion)字樣表示，它是三者中放大倍數(shù)最大的。根據(jù)使用不同放大倍數(shù)的目鏡，可使被檢物體放大1000-1600倍。本商城出售的規(guī)格中稱之為油彈。使用時，油鏡與其他物鏡的不同是載玻片與物鏡之間不是隔一

13、層空氣，而是隔一層油質(zhì)稱為油浸系。這種油常選用香柏油，因香柏油的折射率n=1.52,與玻璃相同。當光線通過載玻片后，可直接通過香柏油進入物鏡而不發(fā)生折射。如果玻片與物鏡之間的介質(zhì)為空氣，稱為干燥系，當光線通過載玻片后，受折射發(fā)生散射現(xiàn)象，進入物鏡的光線顯然減少，這就降低了視野的照明度。利用油鏡不但能增加照明度，更主要能增加數(shù)值孔徑，因為顯微鏡的放大效能是由其數(shù)值孔徑?jīng)Q定的。所謂數(shù)值孔徑，即光線投射到物鏡的最大角度(稱為鏡口角)的一半正弦乘上玻片與物鏡間介質(zhì)的折射率所得的乘積，可用下列公式表示：NA=nxsina式中NA=數(shù)值孔徑；n=介質(zhì)折射率；a=最大入射角的半數(shù)，即鏡口角的半數(shù)。因此，光線

14、投射到物鏡的角度越大，顯微鏡的效能就越大，該角度的大小決定于物鏡的直徑和焦距。同時，a的理論限度為90。sin90。=1,故以空氣為介質(zhì)時(n=1),數(shù)值孔徑不能超過1,如以香柏油為介質(zhì)時，則n增大，其數(shù)值孔徑也隨之增大。如光線入射角為120o,其半數(shù)的正弦為sin60o=0.87,則：以空氣為介質(zhì)時：NA=1X0.87=0.87以水為介質(zhì)時：NA=1.33X0.87=1.15以香柏油為介質(zhì)時：NA=1.52X0.87=1.32顯微鏡的分辨力是指顯微鏡能夠辨別兩點之間最小距離的能力。它與物鏡的數(shù)值孔徑成正比，與波長長度成反比。因此，物鏡的數(shù)值孔徑越大，光波波長就越短，則顯微鏡的分辨率力越大，被檢物體的細微結(jié)構(gòu)也越能明晰地區(qū)分出來。因此，一個高的分辨力意味著一個小的可分辨距離，這兩個因素是成反比關系的，通常有人把分辨力說成是多少微米或納米，這實際上把分辨力和最小分辨距離混淆起來了。顯微鏡的分辨力是用可分辨的最小距離來表示的。能辨別兩點之間的最小距離=入/2NA式中入=光波波長我們?nèi)庋鬯芨惺艿墓獠ㄆ骄L度為0.55科m,假如數(shù)值孔徑為0.65的高倍物鏡，它能辨別兩點之間的距離為0.42m。而在0.42m以下的兩點之間的距離就分辨不出，即使使用倍數(shù)更大的目鏡，使顯微鏡的總放大率，也仍然分辨不出。只有改用數(shù)值孔徑更大的物鏡更大的物鏡，增加其