显微镜的构造原理及使用

反光镇人的眼睛只能识别大小为0.1伽的物体。

显微镜是精密的放大仪器，是生物学研究不可缺少的工具。

我们用它可以观察肉眼看不见的微小生物的结构。

中学最常用的是光学显微镜，为了正确操作、妥善保管和维护显微镜，使之延长使用年限，我们必须首先了解显微镜的结构和功能。

一台显微镜包括机械装置和光学系统两大部分，注意比较和识别。

(一)、显微镜的基本结构：显微镜构造很复杂，种类很多，但基本结构是由机械和光学两大部分构成，现分述如下：1、机械部分：它是为光学部分服务的部件，包括以下九部分：(1)、镜座：显微镜最下面呈马蹄形或园形的部分，起稳定和支持镜身作用。

(2)、镜柱：从镜座向上直立的短柱。

上连镜臂，下连镜座，可以支持镜臂和载物台。

(3)、镜臂：弯曲成马蹄形的部分，便于手持，下端与镜柱相连接的地方有一个倾斜关节，可使镜臂倾斜，便于观察。

(4)、载物台：自镜臂下端向前伸出，放置标本用的平台，其中央有一个园孔，叫通光孔。

台上有一移动器(老式的左右各有一个压片夹)，用以固定和移动标本。

(5)、镜筒：和镜臂上方连接的园筒部分。

有的显微镜镜筒内有一抽管，可适当抽长，一般长度是160—170毫米。

镜筒上端装有目镜，下端有一个可转动的园盘，叫物镜转换器(或叫物镜旋转盘，固着在镜筒下端，分两层，上层固着不动，下层可自由转动。

转换器上有2〜4个圆孔，用来安装不同倍数的低倍或高倍物镜)。

作用是保护成像的光路与亮度。

(6)、调节器(也叫调节螺旋)：为镜壁上两种可转动的螺旋，一大一小，能使镜筒上下移动，调节焦距。

大的叫粗准焦螺旋，位于镜臂的上方，可以转动，以使镜筒能上下移动，从而调节焦距，升降镜筒较快，用于低倍镜对焦；小的叫细准焦螺旋，位于镜臂的下方，它的移动范围较粗准焦螺旋小，升降镜筒较慢，可以细调焦距。

(7)、倾斜关节：镜柱和镜臂交界处有一个能活动的关节。

它可以使显微镜在一定的范围内后倾(一般倾斜不得超过45°)便于观察。

但是在使用临时封片观察时，禁止使用倾斜关节，尤其是装片内含酸性试剂时严禁使用，以免污损镜体。

(8)、载物台：从镜臂向前方伸出的金属平台。

呈方形或圆形，是放置玻片标本的地方。

其中央具有通光孔，在通光孔的左右有一个弹性的金属压片夹，用来压住载玻片。

较高级的显微镜，在载物台上常具有推进器，它包括夹片夹和推进螺旋，除夹住切片外，还可使切片在载物台上移动。

2、光学部分：由目镜、物镜、反光镜、聚光器等四部件组成。

(1)、目镜：装于镜筒上方，由两组透镜构成，接目镜的作用是把接物镜所形成的倒立实像再放大成为一个虚像。

接目镜上刻有5X，8X，10X，15 X，25X等符号，表示放大倍数。

我们所观察到的标本的物像，其放大倍数是接物镜和接目镜放大倍数的乘积。

如接物镜是1 0X,接目镜是8X，其物像的放大倍数是1 0X8 = 80倍。

在接目镜内两个透镜间的光栏上可装一根剪短的毛发，做为指针，用以指示要观察的材料。

(2)、物镜：装在镜筒下端物镜转换器的孔中，一般的显微镜有2〜4个接物镜镜头，每个镜头都是由一系列的复式透镜组成的，其上也有放大倍数记号，有4X，10X，40X及10 0X°4X及10X接物镜是低倍镜，40X是高倍镜，100X是油镜。

低倍镜常用于搜索观察对象及观察标本全貌，高倍镜则用于观察标本某部分或较细微的结构，油镜则常用于观察微生物或动植物更细微的结构。

（3）、聚光器（集光器）：位于载物台（通光孔）下方，由两块或数块镜组成，它能将反光镜反射来的光线集中以射入接物镜和接目镜，有的聚光器可升降，便于调光，集光器下有一可伸缩的园形光圈，叫虹彩光圈，可调集光器口径的大小和照射面，以调节光线强弱（有的显微镜只有遮光极而无集光器）。

光线过强时，可缩小虹彩光圈。

（4）、反光镜：是显微镜观察时获得光源的装置，位于显微镜镜座中央，一面为平面镜，一面为凹面镜。

转动反光镜，可使外面光线通过集光器照射到标本上。

使用时，光线强用平面镜，光线弱用凹面镜。

显微镜的成像原理（放大原理）光线一反光镜T遮光器T通光孔一标本（一定要透明）一物镜的透镜（第- 次放大成倒立实像）T镜筒T目镜（再放大成虚像）T眼。

物镜的作用：使被观察物体成一个倒立的放大的实像。

像投影仪的镜头。

目镜的作用：把物镜成的实像，再一次放大成虚像。

像放大镜的镜头，把物体的像放大。

（二）显微镜的使用方法：1、取镜安放：取镜右手握住镜臂，左手平托镜座，保持镜体直立。

（特别要禁止单手提着显微镜走，防止目镜从镜筒中滑脱）。

安放放置桌边时动作要轻。

一般应在身体的前面，略偏左，镜筒向前，镜臂向后，距桌边7〜10 cm处，以便观察和防止掉落。

安放目镜和物镜。

2、取好光源（调光）：用显微镜观察标本前，先要取好光源。

首先把显微镜放在自己左肩一侧台前，镜座距桌边约两寸，镜臂朝自己，镜筒朝外。

用手转动物镜转换器，使低倍接物镜和镜筒成一直线，正对通光孔。

用左眼从接目镜向下注视，同时用手拨动反光镜，让镜面对着光源，当看到园形镜界（视野）呈现光亮而均匀的时候即调好光了，如视野阴暗不明，则需再调节反光镜和集光器，直到视野明亮均匀为止。

3、低倍镜的使用：观察任何标本都必须先用低倍镜。

（1）放置切片升高镜筒，把玻片标本放在载物台中央，标本材料正对通光孔的中心，用压片夹压住载玻片的两端。

（2）调焦将要观察的玻片标本放在载物台通光孔的中央，玻片标本两端用压片夹夹紧，再用手沿顺时针方向旋转粗调节器，把镜筒徐徐降到接物镜头差不多接近玻片标本（约半厘米）为止（从侧面观察下降镜筒）。

然后左眼观察，边观察边用调节器将镜筒徐徐上升（逆时针方向旋转粗调节器）直到发现物象，观察清晰为止。

如果不够清楚，可用细准焦螺旋调节。

（不可以在调焦时边观察边使镜筒下降，以免压碎装片和镜头。

）（3）低倍镜的观察由所用的目镜放大倍数与物镜放大倍数相乘，即为原物被放大的倍数。

如果物像不在视野中央，要慢慢移动到视野中央，适当再进行调节。

4、高倍镜的使用（1）选好目标如果要观察视野内某部分更细微的结构，则需要用高倍镜观察。

先用低倍物镜确定要观察的目标，将其移至视野中央。

转动转换器，把低倍物镜轻轻移开，原位置小心换上高倍物镜。

再用粗调节器徐徐将镜筒距离调整，至视野中出现物象，然后用细调节器调节到看清物象止。

（用高倍物镜工作距离较短，操作要十分仔细，以防镜头碰击玻片）。

（2）调焦在正常情况下，当高倍物镜转正之后，在视野中央即可见到模糊的物像，只要向反时针方向略微调动细准焦螺旋，既可获得清晰的物像。

在换上高倍物镜观察时，视野变小变暗，要重新调节视野亮度，可升高聚光器或利用凹面反光镜。

5、油镜的使用：高倍镜下观察的标本，如果放大倍数还不够，可用油镜，换用前，同样要先在高倍镜下观察，把要观察的部分放在视野的正中央。

观察到清晰的物象之后，在盖玻片上表面的中央滴一小滴香柏油，再换上油镜头，使油镜头与香柏油接触，然后由目镜观察。

一边观察，一边用手稍移动细调节器（切忌用粗调节器）以看清物象。

用油镜观察完毕后，转开油镜，必须用擦镜纸点二甲苯擦去镜头上的香柏油。

下降镜筒，直立反光镜，使光学部件的光线不再对在一条直线上。

应当了解的是，在显微镜中观察到的物象是倒象，因此移动玻片时，应注意移动方向。

如果要使物象左移动就要向右移动玻片，同样要使物象向前移动，就要向后移动玻片。

6、使用后的整理观察结束，应先将镜筒升高，聚光器下降，再取下切片，然后转动转换器，使物镜与通光孔错开，做好清洁工作。

清洁完毕，再下降镜筒，使两个物镜位于载物台上通光孔的两侧，呈“八”字形，将反光镜转至与载物台垂直，罩上防尘罩，仍用右手握住镜臂，左手平托镜座，按号放回镜箱中。

三)、显微镜的保养：(1) 取送显微镜时，必须右手握住镜臂，左手托住镜座，轻拿轻放。

(2) 显微镜的使用，一定要按实验指导写的方法和步骤，认真仔细去做，不然，容易损坏标本和镜头，又达不到看清物象的目的。

(3)观察标本时，一定要先用低倍镜观察，再用高倍镜，低倍镜能看清，就不必用高倍镜。

(4)不能用硬纸擦透镜，必须用干净的擦镜纸或细软纱布，朝一个方向擦试透镜，以免损坏镜头。

(5)不要随便转动粗细调节器，以免机器损伤，调节失灵。

(6)载物台要保持清洁、干净，不要让水或其他液体(酸、碱或其他化学药品等)流到台上，以免生锈或腐蚀。

(7)避免阳光直接照射，要防潮湿、防灰尘，经常保持镜体和镜体箱的干燥和清洁显微镜是一种精密的光学仪器，已有300多年的发展史。

自从有了显微镜，人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。

目前，不仅有能放大千余倍的光学显微镜，而且有放大几十万倍的电子显微镜，使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。

在普通中学生物教学大纲中规定的实验中，大部分要通过显微镜来完成，因此，显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。

一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。

广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。

(一)、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件，安装在物镜转换器上，接近被观察的物体，故叫做物镜或接物镜。

1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜；其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100 倍)。

根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20 倍左右) 高倍物镜( 40—65 倍)。

根据像差矫正情况，分为消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价格贵，使用少）2、物镜的主要参数：物镜主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。

①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。

它指的是长度的比值而不是面积的比值。

例：放大倍数为100X，指的是长度是1卩m的标本, 放大后像的长度是ioo卩m 要是以面积计算，则放大了10,000倍。

显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。

②、数值孔径也叫镜口率，简写NA或A,是物镜和聚光器的主要参数，与显微镜的分辨力成正比。

干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95 ，油浸物镜（香柏油）的数值孔径为 1.25。

③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。

物镜的工作距离与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，放大倍数越低，其工作距离越长。

例：10倍物镜上标有10/0.25 和160/0.17 ，其中10 为物镜的放大倍数；0.25 为数值孔径；160为镜筒长度（单位mm）；0.17 为盖玻片的标准厚度（单位mm）。

10倍物镜有效工作距离为 6.5mm，40 倍物镜有效工作距离为0.48mm 。

3、物镜的作用是将标本作第一次放大，它是决定显微镜性能的最重要的部件——分辨力的高低。