显微镜实验解析

显微镜实验解析
显微镜实验解析

显微镜实验

显微镜是一种常用的助视光学仪器,在计量测试、科学研究、教学实验、医疗卫生等方面常用来进行微小长度测量和显微放大观察。显微镜一般有生物显微镜、读数显微镜、测量显微镜、金相显微镜、双筒立体显微镜等多种。但基本原理和主要构造是相同的。

【实验目的】

1.了解显微镜的基本结构,加深对显微镜放大原理的理解。

2.正确掌握显微镜的使用方法。

3.把测微目镜和生物显微镜结合起来,进行微小长度的测量。

【仪器用具】

生物显微镜、测量显微镜、光源、全息光栅片、测微目镜、石英尺。

【实验原理】

1.显微镜放大的基本原理

最简单的显微镜是由二块凸透镜组成,它们分别称为物镜和目镜,其放大成像的光路如图1所示。

物镜L o是显微镜的主要元件,它的焦距f o很短,其作用是对被观察的微小物体PQ

图1

进行第一次放大,以便在目镜L e 的焦点F e 附近(目镜一侧)形成一放大实像(为此,物体应放在何处?)。目镜的作用同放大镜。通过它观察放大实像时,实像又再一次被放大,使视角增加,结果在目镜前的明视距离(25cm)处,形成一放大的虚像。因此,只有当物体、物镜、目镜满足上述成像条件时,才能清晰地看到放大的物体像。一般我们把为满足上述条件而进行的调节过程叫调焦。

如L 代表显微镜物镜和目镜间的距离,Δ代表物镜焦点F o '和目镜焦点F e 之间的距离(称光学间隔),s 1'为第一次放大的实像P 1Q 1到物镜的像距(见图1)。

满足调焦要求时,由图1显然有:

通常显微镜的标准筒长,一般为160~180mm ,筒长是固定的,因此实际上调焦就是调节物体到物镜镜头的距离(叫工作距离),以满足上述两次成像的要求,所以观察物体时,显微镜物镜和物体间距离不可任意,必须细心调节。 2. 显微镜的横向放大率

横向放大率定义为:象P'Q'的长度与物PQ 长度之比,即:

由于物镜焦距为f o '目镜焦距为f e ,P'Q'到眼睛的距离(眼睛到目镜的距离可忽略)为明视距离(s 0=25cm),由图1-1可知:

所以

即显微镜的横向放大率为物镜放大倍数和目镜放大倍数之乘积,式中负号表示像是倒立的。

3. 显微镜的视角放大率

视角放大率定义为

e

o e o o f s

f f f f s PQ Q P 0

0)(''??-??+?-=-=

βe

e o

f s f f L +?+?+='1PQ

Q P '

'-=

βe

o

o o f s Q P Q P f f f s PQ Q P 0

11111'';'

?+?-?-?-ω

ω'

=

M

式中:ω'和ω分别是最后的象P'Q'和物PQ 在明视距离处对眼睛所张的视角。由于ω'和ω,都很小,所以有:

因此对显微镜来说,视角放大率和横向放大率在数值上是相等的。 【仪器介绍】

1. 显微镜的基本构造

下面图2和图3分别是XSP-1 6A 生物显微镜和JLC 型测量显微镜的实物结构图 从图中我们知道,显微镜由两大部分组成:机械部分和光学部分。机械部分图中已注明(补充一点,显微镜镜筒的微动调焦范围一般是1.8~2.0mm ,手轮转动一周的升降值为0.1mm)。光学部分备有不同放大率的物镜和目镜各一套,它们互相配合,可得到不同的放大倍数。不同放大倍数的物镜和目镜,焦距和孔径是不同的,放大率越大,焦距就越短,孔径就越小,所以使用高放大倍数镜头时有焦深小,视场小,工作距离短及视场暗等缺点,它给调节带来一定困难。光学部分还包括照明设备,它由反光镜、聚光器和光圈组成,其作用是增加视场亮度,以便获得清晰的物象。

测量显微镜是长焦距显微镜,它比生物显微镜多了一套能使测量工作台在x 轴、y 轴方向移动及绕中心旋转的装置,x 、y 轴的测微鼓轮上的最小分格为0.01mm ,测量台刻度盘的游标示值为6′,刻度盘的最小分格为1°。 2. 显微镜的光学系统规格

XSP —l6A 型生物显微镜

βωωωωωω=-==

=

-=PQ

Q P M s PQ s Q P '''tan ~'''tan ~'0

JLC型测量显微镜

物镜是显微镜最重要的元件。是装在一个镜头内部的一组透镜。其中最前面的一块称“前透镜”,是唯一起放大作用的透镜,其余的透镜只是用来消除前透镜所产生的象差(色差、球差、畸变等),因此称为“修正透镜”。由于显微镜分辨微小细节的本领正比于物空间介质的折射率和孔径角的正弦乘积n ·sinu ,反比于光波波长入,所以用n ·sinu 来表征物镜的分辨本领,并把此值称为数值孔径,简记为N ·A ,镜头的数值孔径越大,分辨率越高。

显微镜目镜一般用惠更斯目镜。 3. 测微目镜

(1) 目镜 (2)棱镜座 (3)镜简 (4)物镜 (5)测量圆台 (6)Y 轴方向测微器 (7)反光镜 (8)底座 (9)测微鼓轮 (10)固紧旋手 (11)平台 (12)固紧旋手 (13)支架 (14)立轴 (15)调焦手轮 (16)目镜止动螺钉

图3 JLC 型测量显微镜结构

测微目镜(又叫测微头,图4)。一般是作为光学精密计量仪器的附件,例如读数显微镜。各种测量仪、测微平行光管和精度在秒级的测角仪都附有这种测微目镜。另外,它也可单独使用,对微小长度进行测量。它的特点是测量范围较小,而测量精度较高。 我们所用的是MCU 一15测微目镜,它主要由目镜、分划板、读数鼓轮组成。 读

数鼓轮上最小刻度值为0.01mm ,在目镜的焦平面上固定不动地装有刻有0—8毫米标尺的上分划板(图5),每格的分值为1mm ,分划板的刻线面朝下,在它下面,在允许间隙(0.05-0.1mm)范围内,装着刻有十字叉丝的下分划板,转动测微鼓轮,可通过机械传动装置,使十字叉丝平稳地左右移动, 移动距离的毫米数可由分划板上的刻度值读取,小于毫米部分可由测微鼓轮上的转动格数读取。 4. 显微镜的调节和使用

4.1 装上目镜和物镜,物镜可装高、低倍二种,转动装物镜的圆盘,听到“卡”声后,

说明物镜已对准了镜筒。

4.2 调节反射镜角度和光圈大小,使视场变亮。

4.3 将被观察物放在载物台上,先用低倍物镜找寻被观察部位,旋动粗调焦螺旋,直

至看到一个清晰的像,然后转动装物镜圆盘,换上高倍物镜,此时只要稍微转动细调螺旋,就可清晰的聚焦了。

4.4 由于生物显微镜工作距离很短,为了避免调焦时,物镜镜头和被观察物碰撞、挤

压,损坏镜头或物体,特规定调焦规则如下:眼睛离开目镜,从侧面监视,整个镜筒缓缓下降,直至非常接近物体,然后从目镜中观察,慢慢升高镜筒,直至看清物体,这一规定必须严格遵守。

4 MCD-15测微目镜

图5 测微目镜结构剖面图

【实验内容】

1. 仔细观察显微镜构造,按调节要求练习,观察光栅片,并通过放大倍数来估计光

栅常数(相邻两透光缝中心的宽度)。

2. 取下目镜,换上测微目镜,用石英尺(其上中心部分的双线圆环内,有分格值为

0.01mm ,全长为1mm 刻度的石英片)作物体,重新调焦,通过石英尺的刻度值对测微目镜的刻度值重新定标。

3. 取下石英尺,用测微目镜定标后的刻度值来测定全息光栅的光栅常数,然后在测

量显微镜中测定,并进行比较。

要求,用多次测量方法来提高实验精度,事先设计好数据表格。

【实验数据记录和处理】 1. 定标

记录测微目镜移动0.5mm 转动格子数,实验中目镜放大倍数10

由上可知,测微目镜最小分度值为0.0101mm

2. 测定光栅常数

实验时,每五条测定一次测微目镜转动格子数,实验中目镜放大倍数10

3. 数据处理

误差分析: )

1()(1

2

--==

∑=n n x x n

n

i

i x

x σσ Ua=0.0000804mm

Ub=?/3=0.000000577mm U=2

2

b a U U +=0.0000804mm

d=00008.000952.0±mm d 标准=0.010mm

相对误差d%=(0.01-0.00952)/0.01=4.8%

望远镜和显微镜实验报告

望远镜和显微镜 实验报告 BME8 鲍小凡 2008013215 【实验目的】 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法; (2)了解放大率等的概念并掌握其测量方法; (3)进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 一、望远镜 1、望远镜的基本光学系统 无穷远处物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。 图1 望远镜的基本光学系统 使用望远镜时,应先调目镜,看清分划板,再调镜筒长度。使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差(中间像落在分划板平面上)。 2、望远镜的视放大率。 记目视光学仪器所成的像对人眼的张角为ω’,物体直接对人眼的张角为ω,则视放大率: tan 'tan ωωΓ= 由几何光路可知: 0'''tan ,tan '''e e y y y f f f ωω= == 因此,望远镜的视放大率: 0' 'T e f f Γ= 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,利用图二所示的光路图。当物y 较近时,即物距: () 100'1''e L f f f <+ 时,物镜所成的像会位于O e 右侧(实像)或左侧(虚像),经目镜后,即成缩小的实像y’’,于是视放大率: 00'''''T e e f f y f f y Γ= ==

图2 测望远镜的视放大率图 3、物像共面时的视放大率。 当望远镜的被观测物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像y’’推远到与物y 在一个平面上来测量。如图三。此时: ''tan ',tan y y L L ωω= = 于是可以得到望远镜物像共面时的视放大率: ()() 010''''''e T e L f f y y f L f +Γ= =- 可见,当物距L 1大于20倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。 可见,当物距L 1大于20 倍物镜焦距时,它和无穷远时的视放大率差别很小。 图3 测望远镜物象共面时的视放大率 二、显微镜 1、显微镜的基本光学系统 显微镜的物镜、目镜都是会聚透镜,位于物镜物方焦点外侧附近的微小物体经物镜放大后先成一放大的实像,此实像再经目镜成像于无穷远处,这两次放大都使得视角增大。为了适于观察近处的物体,显微镜的焦距都很短。 图4 显微镜基本光学系统 使用时需先进行视度调节使分划板叉丝的像位于人眼明视距离处,再调焦使被观察物清晰可见并与分划板叉丝的像无视差。 2、显微镜的视放大率。 显微镜的视放大率定义为像对人眼的张角的正切和物在明视距离D =250㎜处时直接对人眼的张角的正切之比。于是由三角关系得:

显微镜使用及观察永久装片

课时教学设计 年级:高一学科:生物 课题:显微镜使用及观察永久装片 课时:第 1 课时 课型:实验课(指:新授课、复习课、作文课等) 一、课程分析: 正确使用高倍显微镜和制作临时装片是重要的实验室操作技能。本节课观察所用的装片都是现成的,不需要进行临时装片的制作,重点在于掌握如何正确使用高倍显微镜及利用高倍显微镜观察比较几种细胞的异同。使用显微镜观察各种细胞是手段,认识细胞的多样性和统一性是目标,观察之后要及时进行总结,此外高倍显微镜在后续的观察实验中还要用到,因此这节课掌握高倍显微镜使用的方法显得尤为重要。 二、学情分析: 初中时学生已经使用过低倍显微镜,对于操作步骤有一定了解,学生积极性很高,但由于时间间隔较长,加上学生动手能力较差,可能找不到所要观察的细胞。因此,需要教师详细示范和指导。关于高倍显微镜使用的操作步骤不但需要学生掌握,而且教师需要在操作前设置问题引导学生思考,以便使其真正理解这些操作步骤,更好的完成观察细胞的任务。 三、设计思路: 首先介绍显微镜的结构及各部分的作用,再介绍显微镜的使用方

法,同时设置相关问题引导学生思考进行这些操作的原因,并进行示范和指导,然后对于显微镜使用时应注意的相关问题也进行说明,最后学生动手操作,教师巡视并适时进行示范和指导,学生观察细胞并进行比较归纳。 四、学习目标: 1.说出使用高倍显微镜的步骤和操作要点 2.能够正确使用高倍显微镜观察几种细胞 五、教学流程: 一.初步观察整体感知 (一)显微镜的结构 请结合课本和自己已有的知识,观察显微镜的各个组成部分,明确其各部分作用,可以同桌交流也可询问老师。 二亲自操作了解实质 (一)显微镜的使用方法 请同学们仔细观察显微镜中的物镜及目镜并参照显微镜的使用流程动手操作,独立完成下列表格,提出自己的疑问,同桌交流之后自由发言。

实验1 显微镜的使用实验报告

实验1 显微镜的使用实验报告 班级:10生科二班/星期三上午第二大节课/第二小组 姓名:杨袁予童组员:杨方、朱树生 实验时间2113年 3月 6 日 一、实验名称显微镜的使用方法 二、实验目的: 1、掌握显微镜的构造,熟练使用显微镜进行试验观察。 2、能够分析显微镜常见故障的原因,并作适当处理。 三、实验内容: 1、利用高、低倍显微镜和油镜观察一些永久装片。 2、将所观察到的镜像绘制成图片。 三、实验器材: 显微镜、装片或切片等。 四、实验原理: 1、显微镜的用途 显微镜是一种精密的放大仪器,是研究生物学不可缺少的工具。在学习生物学的过程中,要研究许多细微的结构,必须借助显微镜进行观察。 2、显微镜的构造 光学显微镜由机械装置和光学系统两大部分组成,其中光学系统主要包括物镜、目镜、遮光器和光源等。 3、显微镜的成像原理 光学显微镜的光学系统两由大部分组成。由目镜和物镜组成成像系统,由反光镜和旋转光样构成照明系统。

五、实验步骤: 1、低倍镜的使用 (1)取镜和放置:右手握住镜臂,左手托住镜座。把显微镜轻轻地放在实验桌上略偏左、离实验桌边缘5cm为宜。 (2)对光:转动转换器:使低倍物镜正对通光孔(镜端与孔保持2厘米距离)。转动遮光器,使大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内,右眼睁开同时用手转动反光镜对向光源。直到目镜里看到白亮的视野。(3)放置玻片标本:把要观察的装片放在载物台上,有标本的一面向上使标本正对通光孔的中心,然后用压片夹压住。 (4)调节焦距:下降镜筒,侧目注视物镜头,用手旋转粗准焦螺旋直到物镜头接近装片为止。上升镜筒,左眼注视目镜内,用手旋转粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升,直到从目镜内看清物像为止。再轻微来回转动细焦螺旋,使物像更清晰。 2、高倍镜的使用 (1)选好目标:一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心,同时把物像调节最清晰的程度,才能进行高倍镜的观察。 (2)转动转换器:调换上高倍镜头,转换高倍镜时转动速度要慢,并从侧面进行观察(防止高倍镜头碰撞玻片),如高倍镜头碰到玻片,说明低倍镜的焦距没有调好,应重新操作。 (3)调节焦距:转换好高倍镜后,用左眼在目镜上观察。调节细准焦螺旋。如果视野的亮度不合适,可用集光器和光圈加以调节。

实验一 光学显微镜的使用与微生物观察

实验一光学显微镜的使用与微生物观察 第一节普通光学显微镜的使用 一、实验目的 1、了解普通光学显微镜的基本构造和工作原理。 2、学习并掌握普通光学显微镜,重点是油镜的使用技术和维护知识。 3、在油镜下观察微生物的几种基本形态。 二、基本原理 (一)普通光学显微镜的构造 普通光学显微镜由机械系统和光学系统两部分组成(图1-1)。 1、机械系统 机械系统包括镜座、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、调节器等。 (1)镜座:它是显微镜的基座,可使显微镜平稳地放置在平台上。 (2)镜臂:用以支持镜筒,也是移动显微镜时手握的部位。 (3)镜筒:它是连接接目镜(简称目镜)和接物镜(简称物镜)的金属圆筒。镜筒上端插入目镜,下端与物镜转换器相接。镜筒长度一般固定,通常是160mm。有些显微镜的镜筒长度可以调节。 (4)物镜转换器:它是一个用于安装物镜的圆盘,位于镜筒下端,其上装有3~5个不同放大倍数的物镜。为了使用方便,物镜一般按由低倍到高倍的顺序安装。转动物镜转换器可以选用合适的物镜。转换物镜时,必须用手旋转圆盘,切勿用手推动物镜,以免松脱物镜而招致损坏。 (5)载物台:载物台又称镜台,是放置标本的地方,呈方形或圆形。载物台上装有压片夹,可以固定被检标本;有标本移动器,转动螺旋可以使标本前后和左右移动。有些标本移动器上刻有标尺,可指示标本的位置,便于重复观察。 (6)调节器:调节器又称调焦装置,由粗调螺旋和细调螺旋组成,用于调节物镜与标本间的距离,使物像更清晰。粗调螺旋转动一圈可使镜筒升降约10mm,细调螺旋转动一圈可使镜筒升降约0.1mm。 图1-1 普通光学显微镜的构造 1. 镜座 2. 镜臂 3. 镜筒 4. 转换器 5. 载物台 6. 压片夹 7. 标本移动器 8. 粗调螺旋 9. 细调螺旋 10. 目镜 11. 物镜 12. 虹彩光阑(光圈)13. 聚光器14. 反光镜 2、光学系统 光学系统包括目镜、物镜、聚光器、反光镜等。 (1)目镜:它的功能是把物镜放大的物像再次放大。目镜一般由两块透镜组成。上面一块称接目透镜,下面一块称场镜。在两块透镜之间或在场镜下方有一光阑。由于光阑的大小决定着视野的大小,故它又称为视野光阑。标本成像于光阑限定的范围之内,在光阑上粘一小段细发可用作指针,指示视野中标本的位置。在进行显微测量

光学显微镜实验报告

光学显微镜实验报告 通信(1)班赵雯琳1140031 【实验目的】 1·熟悉光学显微镜的构造和工作原理 2·学习使用显微镜测量小长度的方法 【实验仪器】 显微镜,可调狭缝,白光源 【实验原理】 显微镜是用来观察和研究微小物体的助视仪器,它的主要部分是物镜和目镜。为简便起见,吧构造复杂的物镜和目镜视为由单个凸透镜组成,物镜焦距较目镜短。 物体先由物镜放大再由目镜放大观察到该实像。 【实验内容】 1·取出显微镜,置于左前方,便于观察与记录。 2·打开白光源,显微镜进行调光。 3·将可调狭缝置于载物台上,并固定好。 4·调节调焦手轮,使得狭缝的像清晰。 5·调节分划板及焦距,使得分划板观察清晰。 6·调节测微鼓轮,使得分划板的第一个交点位于左狭缝的左端。 7·转动分划板,当第一个交点位于左狭缝时,记下数据,继续转动手轮,当同一个交点位于右侧狭缝时,再次记录数据。 8·将手轮转回左狭缝的左端,再向右端转动,重复7的步骤,记录三组数据。

【数据】 σ=0.01 d=1.65±0.01mm 【误差分析】 1·调节目镜不够准确,使得分划板不是非常地清晰,狭缝板与分划板不处于相对平行的两个平面。 2·手轮的空转需要空间,产生空转误差。 3·视觉的误差使得度数不是非常准确。 【注意事项】 1·狭缝应垂直于显微镜筒的移动方向,使得测量的狭缝下同一水平上。 2·用分划板上的同一点测狭缝的距离,保证测量的狭缝在同一水平上。 3·分划板与狭缝的像必须清晰且在相对平行的两个平面,消除误差。 4·在每次测量中必须保证手轮往同一方向转动,避免空转误差。 5·注意度数采用千分尺的度数方法。

高中生物实验:普通光学显微镜的使用方法

高中生物实验:普通光学显微镜的使用方法 普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。 机械部分 镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。 镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂。 镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位。 镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。 物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通。 镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动。 调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动。 粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快

速和较大辐度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象。 照明部分 装在镜台下方,包括反光镜,集光器。 反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。 集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上。 聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱。 光学部分 目镜:装在镜筒的上端,通常备有2-3个,上面刻有5*、10*或15*符号以表示其放大倍数,一般装的是10*的目镜。 物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有“10*”符号的为低倍镜,较长的刻有“40*”符号的为高倍镜,最长的刻有“100*”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别。 在物镜上,还有镜口率(N.A.)的标志,它反应该镜头分辨力的大小,其数字越大,表示分辨率越高,各物镜的镜口率如下表:

望远镜和显微镜实验报告材料

大学物理实验报告 【实验名称】望远镜和显微镜 【实验目的】 (1)了解望远镜和显微镜的构造及其放大原理,并掌握其使用方法; (2)了解视放大率等概念并掌握其测量方法; (3)进一步熟悉透镜成像规律。 【实验原理】 (一)望远镜 1.望远镜基本光学系统 基本的望远系统是由物镜和目镜组成的无焦系统,物镜L0的像方焦点'o F与目镜e L的物方焦点e F重合,如图所示。无穷远物体发出的光经物镜后在物镜焦平面上成一倒立缩小的实像,再利用目镜(短焦距)将此实像成像于无穷远处,使视角增大,利于人眼观察。为了利于对远处物体的观测,望远镜物镜的焦距一般较长。 1. 望远镜的基本光学系统 图示望远镜,物镜与目镜均为会聚透镜,这种望远镜称为开普勒望远镜,其优点是可在物镜与目镜之间的中间像平面上安装分划板(其上有叉丝和刻尺)以供瞄准或测量。实验装置中用到的望远镜(如分光计上的望远镜,光杠杆系统中的望远镜等)均为开普勒望远镜,在中间像平面上装有分划板。 实际上,为方便人眼观察,物体经望远镜后一般不是成像于无穷远,而是成虚像于人眼明视距离处;而且为实现对远近不同物体的观察,物镜与目镜的间距即镜筒长度可调,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点可能会不重合。使用望远镜时,观察者应先调目镜看清分划板,使分划板成像于人眼明视距离处,再调节望远镜镜筒长度,即改变物镜、目镜间距,使被观察物清晰可见并与分划板叉丝无视差。 2. 望远镜的视放大率 视放大率Γ定义为目视光学仪器所成的像对人眼的张角(记为ω’)的正切与物体直接对人眼的张角(记为ω)的正切之比,即:

tan ' tan ωω Γ= 对图示望远镜,有: y''' tan ,tan ''o e e y y f f f ω=ω== 因此,望远镜的视放大率T Γ为 T o '=' e f f Γ 其中,e f 、'e f 分别是e L 的物方焦距、像方焦距,e f ='e f 。 实际测量望远镜无焦系统的视放大率时,可以利用图示光路。 用仪器测出像高''y ,从三角关系可得出: ''''' o o T e e f f y f f y Γ= == 因此无焦系统的视放大率可测出。 测量望远镜的视放大率图 3. 物像共面时的视放大率 当望远镜的被观察物位于有限远时,望远镜的视放大率可以通过移动目镜把像''y 推远到与物y 在一个平面上来测量。如图所示:

生化实验室常用仪器

生化实验室常用仪器操作一览 【冷冻真空干燥机】 基本原理 高真空状态下,利用升华原理使预先冻结的物料中的水份直接从冰态升华为水蒸汽而被除去,从而使物料干燥。真空冷冻干燥广泛应用于多种产品,可确保物品中蛋白质、维生素等各种营养成份,特别是那些易挥发热敏性成份不损失,因而能最大限度地保持原有的营养成份。还能有效防止干燥过程中的氧化,可以避免营养成份的转化和状态变化。冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性好、含水份极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。 操作步骤 1、系统准备 检查系统是否清洁和干燥,真空泵与冷冻机是否连接,接通电源,检查排气口、冷冻管的密封性。 2、加样 样品需要预冷到至少-40℃,可以在深低温冰箱(-70℃)或者液氮(-196℃)中进行。打开密封管开关,搬开冷冻舱,将样品置于冷冻舱里的隔板上。关闭密封管开关。 3、冷冻 打开冷冻开关,等待20~30分钟,直到冷冻舱的温度低于-40℃。 4、抽真空 打开真空泵开关,等待10~15分钟,直到系统压力低于100 millitorr。 5、监控过程 确保系统参数(冷冻温度、真空压力)在正常范围内; 定期检查冷冻舱中的结冰情况,决定是否要除霜; 观察样品是否干燥完全,一般干燥过程需要24~72小时,视具体样品通过目测而定。 6、关闭系统 关闭总开关,接上排气管或打开密封管开关以解除真空状态。 关闭真空开关,关闭冷冻开关,取出样品。 7、系统维护 除霜:冷冻舱下面的压缩舱内如果有霜,则接上排水管,然后用少量热水(不能超过压缩舱容积的一半)促进冰霜的融化。不能通过敲击冰块来除霜。 除湿:压缩舱、冷冻舱、真空泵压缩机以及垫圈等表面的水雾均需擦干。 清洁:压缩舱、冷冻舱可以用温和的去污剂或苏打水来清洗,然后干燥并撤去排水管,并重新密封排水孔。泵油:定期检查油位,排除油雾。 注意事项 1、样品要保持冷冻,不能“回融”。 大多数溶剂的冰点高于-40℃,所以冷冻舱温度低于-40℃可以使一般样品保持冰态。 为确保样品不“回融”,可将冰冻的样品制成小于20 mm的小块。 2、有毒或有腐蚀性的样品。 最好不要用来冷冻干燥,如果一定要用,则更加需要系统维护,并需要另外定购特定的滤器以保护真空泵。 3、真空泵油需保持干净。 微黄或无色的油是干净的,颜色变深表示有酸污染,雾状浑浊表示有水污染。有污染时需要更换好油。

自组显微镜实验报告

自组显微镜 显微镜由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,用来放大微小物体的像,是放大虚像的透镜系统。当把待观察物体放在物镜焦点外侧靠近焦点处时,在物镜后所成的实像恰在目镜焦点内侧靠近焦点处,经目镜再次放大成一虚像,观察到的是经两次放大后的倒立虚像。 【实验目的】 1、了解显微镜的基本原理和结构,并掌握其调节、使用和测量放大率的一种方法。 2、了解视觉放大率的概念并掌握其测量方法。 3、进一步熟悉透镜的成像规律。 【实验仪器】 光学平台、带有毛玻璃的白炽灯光源S、1/10mm分划板F、显微物镜L0(焦距f0=1.5cm)、显微目镜Le(去掉物镜头的读数显微镜,焦距f e=1.25cm)、读数显微镜架SZ-38、二维调整架SZ-07(2个)、底座4个。

【实验原理】 由于人眼分辩能力的限制,在观察远处物体或微小物体时,分辩不清物体的细节。为此人们发明了望远镜、放大镜、显微镜等仪器以增大对眼的视角。仪器增大视角的能力用视角放大率来描述。若人眼通过光学仪器观察物体时(实际是物体的像)的张角为φ,不通过光学仪器直接观察物体的张角为ψ,则视角放大率M 定义为: ψ ?ψ?tan tan ≈=M 显微镜的光学系统如图所示,它的物镜L0和目镜Le 都是会聚透镜。被观察的物体y1位于物镜前面一倍焦距f 0和二倍焦距之间,经 物镜L 0后成倒立放大实像y 2,y 2应成像在Le 的第一焦点f e 之内,经 过目镜Le 后成一放大的虚像y 3。y 3应该位于人的明视距离处。为了 适合观察近处的小物体,显微镜物镜L 0的焦距f 0应该选取比较小, 一般在12.5-30.0mm 左右。目镜主要作为放大镜,观察中间像y 2。 显微镜的视角放大率M 定义为最后的虚像和物体在明视距离处对 图1显微镜的工作原理

显微镜的使用实验教案

显微镜的使用实验教案 一、教学内容分析 《练习使用显微镜》这一节内容,可以说是高中第一次带领学生接触实验仪器,走进生物学微观的世界。生命科学是一门实验科学,显微镜是生物学研究中最常用、最基本的观察工具,显微镜的使用作为本册教材中第一个技能性实验,就显得尤其重要了。在实验过程中应由教师引导,以学生为中心;教师及时解决学生遇到的困难,督促学生养成良好的实验习惯,培养学生的观察、实验和思维能力。 二、教学对象分析 学生在初中已经初步接触过显微镜,但对显微镜的结构和原理相关知识会淡忘,对显微镜的使用缺乏规范和熟练,并且没有养成良好的实验习惯。青少年好奇心盛,对于动手实验有很浓厚的兴趣。利用这种好奇心组织教学,会收到比较好的效果。 三、教学重点和难点 1、教学重点 (1)显微镜的原理 (2)显微镜的使用方法 (3)临时装片的制作方法 2、教学难点 (1)规范使用显微镜,观察到清晰的物象 (2)制作出色的易于观察的临时装片 四、教学目标 1、知识目标 (1)识别显微镜的结构和各部分功能 (2)能依据显微镜的操作规范,熟练操作显微镜,并掌握显微镜的保养措施 (3)认识植物细胞的构造 2、能力目标 掌握一般的显微镜制片方法 3、情感目标 (1)通过显微镜的使用训练,培养认真细致的工作作风,养成遵守实验室纪律的行为习惯,养成科学实验的良好习惯 (2)在实验中体验严谨求实的科学态度和敢于探索、质疑的科学精神,养成实事求是的科学态度 五、实验准备 1、材料 各种切片,洋葱鳞叶;碘液,清水。 显微镜,擦镜纸,镊子,小剪,载玻片,盖玻片,解剖针,表面皿,吸水纸。 六、教学过程

七、教学反思 这节实验课设计的教学过程能达到既定的教学目标,让学生既习得一种技能,又获得一种体验。对于实验材料,如果有充分的时间和条件准备的话,可以多选择几种作为制作临时装片的备选材料,供有余力的同学观察,最好同时有动物材料和植物材料,以作比较。在实验过程中可能会出现一些突发状况,教师应保持清醒的头脑,冷静的解决,尤其应注意实验室安全。 八、板书设计 实验一、显微镜的使用 一、显微镜的原理

实验室金相显微镜使用及操作规程

实验室金相显微镜使用及操作规程Usage and Operating Instruction of Laboratory Metallographic Microscope 1、检查供电电压在显微镜适用范围内后电源与显微镜相连接。 After checking the power supply voltage in the range of metallographic microscope application, making the power connect to metallographic microscope. 2、旋转电位器旋钮,使其处于亮度最低位置,打开显微镜电源开 关,然后调节电位器使亮度适中。 Spin the button of potentiometer to reach to the minimum brightness point, and open the power switch of metallographic microscope, then adjust the potentiometer to reach to actual brightness. 3、安放试样先确认先前所选载物片合适后再将要观察的试样放 置在载物片上,注意将被观察面向下,用弹簧压片将试样固定好,旋转载物台手轮将试样移入光路。 The Sample Imposition, Firstly confirming the microscope slide is suitable or not, and then put the sample which need observed onto microscope slide, the observation section must be down, fixing the sample by spring pressed, spinning the hand wheel of object stage and making the sample into light path. 4、转动物镜转换器将低倍物镜置入光路,慢慢转动粗动手轮, 用左眼从左固定筒目镜观察,见物像大致轮廓后用微调手轮将物像调清晰,然后将高倍物镜置入光路。 Spin the Nosepiece, Making the low-power objective into light path, spinning coarse motion hand wheel slowly, observing from the left eyepiece by left eye, when observing blear outline, adjusting by fine-adjustment hand wheel to image brilliant, then making the high-power objective into light path. 5、双目曈距调整及视度调节曈距调整:双手分别握住双目左右 支架转动,直至双目中看到的光环完全重合,此时曈距即已调好。视度调节:双目观察调焦时,应先以固定筒一侧观察,即右眼从右侧观察,物像调清晰后再从左筒观察,同时调节左筒上的视度调节圈以补偿左右两眼视度上的差异,使两筒成像同样清晰。 Pupil Distance Adjustment and Diopterregulation, Pupil Distance Adjustment: Two hands hold the left and right sides bracket of binocular and revolve until then the ring observed by two eyes reclosing completely, at this time; the pupil distance is adjusted well. Diopterregulation: When binocular observation focusing, should observe from fixed lens barrel firstly, that is observing from right side by right eye, when image is brilliant, observing from the left side and adjusting oxyopter adjusting ring on left eyepiece to

显微镜的使用方法实验报告

显微镜的使用实验报告 班级:姓名:小组其他成员: 实验地点:实验时间:年月日一、实验名称: 显微镜的使用 二、实验目的: 练习使用显微镜 三、实验器材: 显微镜(J2702)、装片或切片,擦镜纸、纱布。 四、实验步骤: 1.检查实验器材是否完备。 2.取镜和安放。 ⑴取镜:右手握住镜臂,左手托住镜座 ⑵安放:把显微镜轻轻地放在实验桌上略偏左、离实验桌边缘7厘米处。 ⑶用手转动粗准焦螺旋,使镜筒升高,安装好物镜和目镜 3.对光。 ⑴转动转换器,使低倍物镜正对通光孔(镜端与孔保持2厘米距离)。 ⑵转动遮光器,使大的光圈对准通光孔。 ⑶左眼注视目镜内,右眼睁开,同时,用手转动反光镜对向光源,直到目镜里看到白亮的视野(图3-3)。

4.观察: ⑴安放装片。把要观察的装片放在载物台上,有标本的一面向上,使标本正对通光孔的中心,然后用压片夹压住。 ⑵下降镜筒。侧目注视物镜头,用手旋转粗准焦螺旋,直到物镜头接近装片为止 ⑶上升镜筒。左眼注视目镜内,用手旋转粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到从目镜内看清物像为止。再轻微来回转动细焦螺旋,使物像更清晰 5.整理实验器材: ⑴把装片取下放回原处。 ⑵把显微镜外表擦拭干净。转动转换器。使两物镜偏到通光孔两侧,再把镜筒降低到最低位置最后把显微镜装进镜箱,送回原处。 五、思考与讨论: 1、使用显微镜时,为什么在下降镜筒时眼睛要从旁边注视物镜? 2、在显微镜下看到写在透明玻片上的“F“字,看到的像是什么字? 3、玻片标本移动方向跟像移动方向是相同还是相反? 六、教师评语:签名:成绩: 检测练习:

1.小明在显微镜的视野中看到一个“P”字,请问透明纸上写的是什么字?() A.p B.q C.d D.b 2.如果显微镜目镜的放大倍数是10倍,物镜的放大倍数是45倍,那么观察到的物像放大了() A.10倍 B.45倍 C.55倍 D.450倍 3.某同学用显微镜观察洋葱鳞片叶的表皮细胞,看到的物像如图中①所示,若要观察的物像达到图1中②所示效果,他应将装片向______移动。( ) A.右下方 B.左下方 C.右上方D.左上方 4.用下列四台显微镜观察洋葱表皮细胞,视野中细胞数目最多的是() A.目镜5X 物镜8X B.目镜10X 物镜40X C.目镜15X 物镜10 D.目镜20X 物镜45X

显微实验室介绍

临床医学认证显微实验室介绍 一、简介: 显微实验室成立于1999年,由原来的组织学与胚胎学、生物遗传学、病理学、医学微生物学、人体寄生虫学的实验室和显微镜室合并组建的一个全新的多方位的形态学实验室,直属于基础医学院管理。1999年12月被江西省教委评为合格实验室。为适应我院教学改革以及学校发展规划的要求,校领导以“高起点、高水平、高效益”的标准在原来显微实验室的基础上整合了人体解剖学教研室的实验教学,于2005年12月组建了赣南医学院“医学形态学实验教学中心”。2007 年该中心被评为“江西省医学形态学实验教学示范中心”,2009年列为中央与地方共建实验室,下达共建专项经费300万元,更新添置了包括数字切片扫描与应用系统在内的一批现代化实验仪器设备。 二、硬件设备: 实验室面积2454.00m2。现有仪器设备2625台(件)、固定资产总价值533.39万元。拥有Motic显微数码互动实验室3套、多媒体实验室7个、小组讨论室3个;组胚学、病理学、寄生虫学标本开放实验室3个;P2生物安全实验室1个;综合显微镜室1个,使其资源得到充分共享,实现了实验教学手段现代化。建立了一个从微观到大体、从胚胎到成年的动态过程;从形态结构到功能,从正常到疾病演变过程的系统化的形态学开放实验室,使形态学科的教学内容紧密结合并具有连贯性,对培养学生形象思维及分析问题的能力起到了重要的作用。 三、实验技术人员队伍: 本室注重师资队伍的提高,不定期选派人员外出学习和进修,参加国内外会议以及在职攻读硕士,科室内坚持集体备课,相互学习,打造一支知识和技能全面、又有专长的队伍,目前,实验室有一支业务较精湛、年龄和职称结构较合理的技术团队。有专职技术人员13人,其中,高级职称4人,中级职称7人,初级职称1人,其他人员1人。 四、科研主要情况和成果: 2007年来我室以第一作者在国家和省级刊物发表科研论文25篇,其中核心期刊

实验二 显微镜的使用

微生物学实验 微生物实验室规则及要求 ?实验前要预习,写好预习报告。 ?保持室内整洁,不要随意走动。 ?如若发生意外,及时报告老师。 ?作好实验记录,写好实验报告。 ?对于实验材料,写好姓名组号。 ?牢记无菌概念,保持清洁卫生。 ?上课认真听讲,课后积极讨论。 ?上课不许闲聊,不得随意走动。 ?注意实验安全,祝你实验顺利。 实验二、显微镜的使用以及细菌形态观察 一、目的要求:学习并掌握油镜的原理和使用方法 二、材料用具:显微镜擦镜纸香柏油标本 三、显微镜的构造及工作原理 (一)显微镜的构造 微生物学研究用的显微镜物镜通常有: 低倍物镜(16mm,10?); 高倍物镜(4mm,40-45?); 油镜(1.8mm,95-100?) 普通光学显微镜的构造可分为两大部分:一为机械装置,一为光学系统,这两部分很好的配合,才能发挥显微镜的作用。 1.光学部分:接目镜、接物镜、照明装置(聚光镜、虹彩光圈、反光镜等). 它使检视物放大,造成物象. 2.机械部分:镜座、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、载物台转移器、粗调节器、细调节器等部件.它起着支持调节固定等作用. (1)光源 (2)聚光器聚光器在载物台下面,它是由聚光透镜、虹彩光圈和升降螺旋组成的。 (3)物镜安装在镜筒前端转换器上的接物透镜利用光线使被检物体第一次造像,物镜成像的质量,对分辨力有着决定性的影响。物镜的性能取决于物镜的数值孔径(numerical apeature简写为NA),每个物镜的数值孔径都标在物镜的外壳上,数值孔径越大,物镜的性

能越好。 (二) 油镜工作原理 油镜常标有黑圈或红圈,它是三者中放大倍数最大的。 使用油镜时,油镜与其他物镜的不同是载玻片与接物镜之间,不是隔一层空气,而是隔一层油质,称为油浸系。 这种油常选用香柏油,香柏油的折射率n =1.52,而玻璃的折射率n =1.52。 当光线通过载玻片后,可直接通过香柏油进入物镜而不发生折射。 如果玻片与物镜之间的介质为空气,则称为干燥系;当光线通过玻片后,受到折射发生散射现象,进入物镜的光线显然减少,这样视野的照明度就减低了 1 数值孔径 利用油镜不但能增加照明度;更主要的是能增加数值孔径。因为 显微镜的放大效能由其数值孔径决定的。所谓数值孔径,即光线 投射到物镜上的最大角度(称镜口角)的一半正弦,乘上玻片与物镜 间介质折射率所得的乘积,可用下列公式表示: ? NA=数值孔径;n= 介质折射率α—最大入射角 即镜口角 数值孔径的大小又是衡量一台显微镜分辨力强弱的依据; 2、分辨力(D ):分辨力是指显微镜能辨别物体两点间最小距离的能力。 ? 可见光的波长为0.4-0.7微米,平均波长为0.55微米。若用数值孔径为0.65的物镜, 则D=0.55微米/2×0.65=0.42微米。这表示被检物体在0.42微米以上时可被观察到,若小于0.42微米就不能视见。如果使用数值孔径为1.25的物镜,则D=0.22微米。凡被检物体长度大于这个数值,均能视见。 由此可见,D 值愈小,分辨力愈高,物象愈清楚。 根据上式,可通过:(1)减低波长;(2)增大折射率;(3)加大镜口角来提高分辨力。 紫外线作光源的显微镜和电子显微镜就是利用短光波来提高分辨力以检视较小的物体的。物镜分辨力的高低与造象是否清楚有密切的关系。目镜没有这种性能,目镜只放大物镜所造的 A N =2λ D 2sin α =n A N ?

实验室显微镜操作规程

实验室显微镜操作规程 目的:制订显微镜的标准操作规程。 适用范围:各类检定菌及物料的显微镜鉴别。 责任:显微镜操作人员对本规程实施负责。 程序: 1.显微镜主要包括物镜、目镜、聚光镜、反射镜四部分。还包括照明光源、滤光片、载玻 片和盖玻片。 2.采光 2.1用低倍镜对准栽物台中央之圆孔。 2.2打开光圆对好光源(不能直接对太阳光)。 3.观察照明是否良好,视野是否均匀。 4.调节焦距:从侧面注视物镜头,将大螺旋把镜筒转下,至镜头将接近标本玻片为止(注意 两者不能相碰,避免损坏),再从目镜观察,同时将大螺旋把镜筒慢慢转上,至视野内可见物象为止,再用小螺旋调节光线,以供视野内可见物象为止,再用小螺旋调节至物象清楚。 5.调节光线:使用聚镜或光圈调节光线,以供视野适宜光度。 6.观察步骤 6.1先用低倍镜观察全景,再转高倍镜进行局部观察。 6.2从低倍镜转到高倍镜时,必须在低倍镜下把目视移到视野中心,然后把镜筒转上,再转 动物镜转盘,将高倍镜对准标本,然后调节焦距。 6.3镜检时,须两眼同时睁开、用左眼观察,以便右眼以绘图或记录。 6.4使用完毕,进行使用登记。 7.注意事项 7.1拿镜时必须用右手紧握镜臂,左手平托镜座,注意放平放稳。 7.2使用时必须按步骤小心缓慢转动。 7.3使用高倍镜观察液体标本时,一定要加盖玻片,否则,不仅清晰度下降,而且试液会浸 入高倍镜的镜头内,使镜片受到污染和腐蚀。 7.4显微镜应在清洁、干燥、无震动、无腐蚀性气体存在的工作室操作。 7.5要保持清洁,勿使尘埃、污物、手指等接触光学部分。

7.6镜内零件不得任意拆出,或与他镜调换。 7.7用完后,把镜臂复原,物镜转成人字形,接近载物台。 7.8擦拭光学系统,必须用镜头纸,不准用毛巾、手帕、衣服擦拭,更严禁用手擦拭。乙醚、 酒精不可用得过多,以免脱胶。镜片表面有一层紫兰色的透光膜,不要误作污物来擦拭。 硝酸汞滴定液配制和标定标准操作规程 目的:制订硝酸汞滴定液配制和标定标准操作规程。 适用范围:硝酸汞滴定液(0.02或0.05mol/L)的配制和标定。 责任:检验室人员按本规程操作,检验室主任监督本规程的实施。 程序: 1.仪器及用具十万分之一分析天平、干燥箱、酸度计、磁力搅拌器、容量瓶、垂熔玻璃滤器、烧杯、具 塞锥形瓶、刻度吸管、量筒、滴定管等。 2.试剂及试液硝酸汞、蒸馏水、硝酸、基准氯化钠、二苯偕肼指示液。 3.配制 3.1硝酸汞滴定液(0.02 mol/L):取硝酸汞6.85g,加1mol/L硝酸溶液20ml 使溶解后,用水稀释至1000ml,摇匀。 3.2硝酸汞滴定液(0.05 mol/L):取硝酸汞17.2g,加水400ml与硝酸5ml 溶 解后,滤过,再加水适量使成1000ml, 摇匀。 4.标定 4.1硝酸汞滴定液(0.02 mol/L):取在110℃干燥至恒重的基准氯化钠约15mg ,精密称定,加水50ml 使溶解,照电位滴定法(按药典附录项下的SOP),以铂电极作为指示电极,汞-硫酸亚汞电极作为参比电极,在不断搅拌下用本液滴定。每1ml的硝酸汞滴定液(0.02 mol/L)相当于2.338mg的氯化钠。 根据本液的消耗量与氯化钠的取用量,算出本液的浓度,即得。 4.2硝酸汞滴定液(0.05 mol/L):取在110℃干燥至恒重的基准氯化钠约15g,精密称定,加水100ml使 溶解,加二苯偕肼指示液1ml,在剧烈振摇下用本液滴定至显淡玫瑰紫色。每1ml的硝酸汞滴定液(0.05 mol/L)相当于5.844mg的氯化钠。根据本液的消耗量与氯化钠的取用量,算出本液的浓度,即得。 5.结果计算: 式中:F表示滴定液的校正因子。 W表示基准物的取样量。 V表示基准物消耗滴定液的体积。 T表示滴定度。 6.注意事项:为防止硝酸汞水解,故在配制时加少量硝酸。 7.技术要求

原子力显微镜实验报告

原子力显微镜实验报告 刘文凯匡亚明学院111242020 一,引言 在当今的科学技术中,如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体,是一个重要的研究方向。扫描隧道显微镜(STM) 使人们首次能够真正实时地观察到单个原子在物体表面的排列方式和与表面电子行为有关的物理、化学性质。 STM要求样品表面能够导电,从而使得STM只能直接观察导体和半导体的表面结构。为了克服STM 的不足之处,推出了原子力显微镜(AFM)。AFM是通过探针与被测样品之间微弱的相互作用力(原子力) 来获得物质表面形貌的信息。因此,AFM除导电样品外,还能够观测非导电样品的表面结构,且不需要用导电薄膜覆盖,其应用领域将更为广阔。除物理,化学生物等领域外,AFM在为微电子,微机械学,新型材料,医学等领域有着广泛的应用,以STM和AFM为基础,衍生出一系列的扫描探针显微镜,有激光里显微镜,磁力显微镜,扫描探针显微镜主要用于对物质表面在纳米线上进行成像和分析。 二,实验目的 1了解原子力显微镜的工作原理 2掌握用原子力显微镜进行表面观测的方法 三,原子力显微镜结构及工作原理 (1) AFM的工作原理 在原子力显微镜的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。 主要工作原理如下图:

在AFM中用一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂上的极细探针。当探针与样品接触时,由于它们原子之间存在极微弱的作用力(吸引或排斥力) ,引起微悬臂偏转。扫描时控制这种作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动, 因而会使反射光的位置改变而造成偏移量,通过光电检测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法) 对微悬臂的偏转进行扫描,测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化, 此时激光检测器会记录此偏移量,也会把此时的信号给反馈系统,以利于系统做适当的调整。将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像。 AFM 的核心部件是力的传感器件, 包括微悬臂(Cantilever) 和固定于其一端的针尖。根据物理学原理,施加到Cantilever 末端力的表达式为: F = KΔZ。 ΔZ 表示针尖相对于试样间的距离, K 为Can2tilever 的弹性系数,力的变化均可以通过Cantilever 被检测。 (2) AFM关键部位: AFM关键部份是力敏感元件和力敏感检测装置。所以微悬臂和针尖是决定AFM灵敏度的核心。为了能够准确地反映出样品表面与针尖之间微弱的相互作用力的变化,得到更真实的样品表面形貌,提高AFM 的灵敏度,微悬臂的设计通常要求满足下述条件: ①较低的力学弹性系数,使很小的力就可以产生可观测的位移; ②较高的力学共振频率; ③高的横向刚性,针尖与样品表面的摩擦不会使它发生弯曲; ④微悬臂长度尽可能短;⑤微悬臂带有能够通过光学、电容或隧道电流方法检测其动态位移的镜子或电极; ⑥针尖尽可能尖锐。 (3) AFM的针尖技术 探针是AFM的核心部件。如右图。目前, 一般的探针式表面形貌测量仪垂直分辨率已 达到0.1 nm ,因此足以检测出物质表面的微 观形貌。但是,探针针尖曲率半径的大小将 直接影响到测量的水平分辨率。当样品的尺 寸大小与探针针尖的曲率半径相当或更小时, 会出现“扩宽效应”,即实际观测到的样品宽 度偏大。这种误差来源于针尖边壁同样品的 相互作用以及微悬臂受力变形。某些AFM 图像的失真在于针尖受到污染。一般的机械触针为金刚石材料,其最小曲率半径约20 nm。普通的AFM 探针材料是硅、氧化硅或氮化硅(Si3N4 ) ,其最小曲率半径可达10 nm。由于可能存在“扩宽效应”,针尖技术的发展在AFM中非常重要。其一是发展制得更尖锐的探针,如用电子沉积法制得的探针,其针尖曲率半径在5~10 nm 之间。其二是对探针进行修饰,从而发展起针尖修饰技术。 探针针尖的几何物理特性制约着针尖的敏感性及样品图像的空间分辨率。因此针尖技术的发展有赖于对针尖进行能动的、功能化的分子水平的设计。只有设计出更尖锐、更功能化的探针, 改善AFM 的力调制成像(force modulation imaging) 技术和相位成像(phase imaging)技术的成像环境,同时改进被测样品的制备方法,才能真正地提高样品表面形貌图像的质量。

实验室常见仪器中英文对照表

实验室常见仪器中英文对照表 量杯measuring cup 烧杯beaker 量筒measuring flask/measuring cylinder 量筒graduated flask/measuring cylinder 坩埚crucible 坩埚钳crucible clamp 坩埚crucible pot, melting pot 试管test tube 试管架test tube holder 漏斗funnel 分液漏斗separatory funnel 烧瓶flask 锥形瓶conical flask 塞子stopper 洗瓶plastic wash bottle 滴定管burette 玻璃活塞stopcock 冷凝器condenser 试剂瓶reagent bottles 玻棒glass rod 搅拌棒stirring rod 蒸馏烧瓶distilling flask 碘量瓶iodine flask 表面皿watch glass 蒸发皿evaporating dish 容量瓶volumetric flask/measuring flask 移液管(one-mark) pipette 刻度移液管graduated pipettes 称量瓶weighing bottle 吸液管pipette 滤管filter 天平balance/scale 分析天平analytical balance 台秤platform balance 游码crossbeams and sliding weights 酒精灯alcohol burner 酒精喷灯blast alcohol burner 搅拌装置stirring device 洗耳球rubber suction bulb 研磨钵mortar 研磨棒pestle 玛瑙研钵agate mortar

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