显微镜的七种观察方式
显微镜的七种观察方法
4 应用： 微小粒子、细菌形态观察 、细菌记数，透明标本观 察等
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按观察方法分 7-3
3.荧光:利用某些物质在受
到了紫外光或短波长的光激发照 射以后能够发射出比激发光波长 长的荧光的特性的观察方法
.
荧光
.
什么是荧光 ?
物质中的电子吸收光的能量由低能状态转变为 高能状态，再回到低能状态时释放出的光，是非 温度辐射光——冷光。即：物质吸收短波光，发 射出的长波光。
偏振器1
自然光（多 振动面）
偏振器2
偏振光（单 一振动面）
各向同性：单折射体，光性质不因照射方向而改变，普 通气体、液体、非结晶固体等
各向异性：双折射体，光速度、折射率、吸收和振动面、
振幅随照射方向不同，晶体、纤维等
.
应用： 矿物质、化学物品鉴别 鉴别纤维、染色体、淀粉粒、细胞中晶体 植物病理检验 鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿 瘤细胞、横纹肌和毛发等
过分别处于聚光镜与物镜的一对互
补的光环后产生干涉（强度叠加或
减弱），即相位差转变成了光强差，
从而可清楚观察到使原来不易看清
的透明类样品（即相位物体，如活
细胞）。
.
相 差（衬）
.
相 差（衬）
.
1 原理
利用被检物体的光程（折射率 x 厚度）差进行镜检，即利用干涉现象，将相位差 变为人眼可以分辨的振幅差
带宽对图象的影响
SWB: BP420-480
WB: BP450-480
WIB: BP460-490
NB: BP470-490
.
多重染色标本的多色观察
FITC+Texas Red+DAPI
.
三色滤色镜的特性曲线
显微镜的七种观察方法
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按观察方法分 7-2
2.暗场:照明光通过物镜外
围射于试样，来自试样的干涉及 衍射光进入物镜并最终被观察到。
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暗场
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1 原理 丁道尔(Tyndall)现象，微粒对斜射光反射或衍射，增 大了人眼可见性。 2 特点 观察到极其微小物体，分辨率可达0.02 ~ 0.004 um (明场0.4um)—”超显微“。 3 缺点 只能观察到物体存在、运动和外部形态 不方便调节 标本要求高（灰尘、盖片、载片）
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使用抗衰减剂的效果
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汞灯灯箱构造
灯室，上下、左右旋钮，聚光镜旋钮
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按观察方法分 7-4
4.偏光:有些物质在两个呈
一定夹角的偏光滤片之间可现呈 鲜明的对比，或根据双折射性能 和定向呈现颜色
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偏光
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1 原理
依据波动光学原理观察和精密测定标本细节,或透明物体改变光束的物理参数,以 此判别物质结构的一种显微镜
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4 应用： 微小粒子、细菌形态观察 、细菌记数，透明标本观 察等
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按观察方法分 7-3
3.荧光:利用某些物质在受
到了紫外光或短波长的光激发照 射以后能够发射出比激发光波长 长的荧光的特性的观察方法
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荧光
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什么是荧光 ?
物质中的电子吸收光的能量由低能状态转变 为高能状态，再回到低能状态时释放出的光，是 非温度辐射光——冷光。即：物质吸收短波光， 发射出的长波光。
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按观察方法分 7-7
显微观察的方式
2022年高考生物总复习：显微观察的方式1.显微观察的两种方式(1)原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。
相关实验有：使用高倍显微镜观察几种细胞、用高倍显微镜观察叶绿体、观察植物细胞的吸水和失水等。
(2)染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。
相关实验有：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。
2.显微观察类实验的染色剂与材料选择3.显微观察3种临时装片的制作方法【高考例证】1.(2016·江苏卷，19)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是()A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④解析观察植物细胞的质壁分离和复原时，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡大，占据整体细胞体积的绝大部分，呈紫色，不同细胞的细胞液浓度大小不同，质壁分离的位置、程度并不一致，A正确；用光学显微镜观察多种多样的细胞时，不能观察到核糖体，B错误；洋葱根尖分生区细胞呈正方形，多数细胞处于分裂间期，观察不到染色体，C错误；线粒体需染色后才能观察到清晰的形态且酵母菌无大液泡，D错误。
答案A2.(2015·山东卷，3)下列有关生物学实验的叙述，正确的是()A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞C.用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程解析色素分离时，若滤液细线浸入层析液，不能分离出各色素带，A错误；低温诱导染色体数目加倍实验中，若诱导大蒜根尖时间过短，染色体数目可能并未加倍，B正确；用显微镜观察洋葱根尖细胞装片时，细胞在解离时已死亡，不可能再继续分裂进程了，C错误；观察植物细胞质壁分离时，先制作装片，再观察细胞质壁分离状况，D错误。
显微镜观察方式对比
显微镜观察方式比较：1.明场（Brightfield-BF/H）用于常规镜检，观察；病理或染色标本。
优点：1.应用广泛，操作简单；2.视野亮度高，均匀；3.价格相对较低；4.物镜适用于荧光观察。
缺点：1.对比度低（透明或未染色标本）；2.成像没有立体感。
2.相差（Phase Contrast-PH）最常规的活细胞观察方式，用于对无色透明的标本进行观察，尤其适用于培养的活细胞，组织观察。
优点：目前观测活细胞标本最经济，实用的方法。
缺点：1.需要特殊的相差物镜（Ph）；2.需要光强高；3.切片不能太厚；4.操作较麻烦；5.荧光效果不如明场物镜。
物镜上的相位板不同，可以分为正/负相差两种不同的观察效果，负相差多用于生殖医学中精子形态的观察。
（正负相差的区别在于一个背景更黑，一个样品更黑）原理：利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差转变为振幅（光强度）的差别，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相位片的相差物镜实现观测的显微镜。
在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜4个特殊之处：1.环形光阑（annular diaphragm）位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。
2.相位板（annular phaseplate）在物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ。
分为两种：（1）A+相板：将直射光推迟1/4λ，两组光波合轴后光波相加，振幅加大，标本结构比周围介质更加变亮，形成亮反差（或称负反差）。
（2）B+相板：将衍射光推迟1/4λ，两组光线合轴后光波相减，振幅变小，形成暗反差（或称正反差），结构比周围介质更加变暗。
3.合轴调节望远镜：用于调节环状光阑的像与相板共轭面完全吻合。
3.微分干涉（Differential Interference Contrast-DIC）使被检物体产生三维立体浮雕感觉。
用于无色透明标本的形状轮廓、内部结构、运动情况等观测及显微操作等。
显微镜的七种观察方式
显微镜的七种观察方式一．明视野观察（Bright field BF）明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式，广泛应用于病理、检验，用于观察被染色的切片，所有显微镜均能完成此功能。
二．暗视野观察（Dark field DF）暗视野实际是暗场照明发。
它的特点和明视野不同，不直接观察到照明的光线，而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。
因此，视场成为黑暗的背景，而被检物体则呈现明亮的象。
暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现象，微尘在强光直射通过的情况下，人眼不能观察，这是因为强光绕射造成的。
若把光线斜射它，由于光的反射，微粒似乎增大了体积，为人眼可见。
m..m 暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。
它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体，而是将光线改变途径，使其斜射向被检物体，使照明光线不直接进入物镜，利用被检物体表面反射或衍射光形成的明亮图象。
暗视野观察的分辨率远高于明视野观察，最高达0.02—0.004三．相差镜检法（Phase contrast PH）在光学显微镜的发展过程中，相差镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。
我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本.相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。
这大大便利了活体细胞的观察，因此相差镜检法广泛应用于倒置显微镜。
相差图片相差显微镜的基本原理是，把透过标本的可见光的光程差变成振幅差，从而提高了各种结构间的对比度，使各种结构变得清晰可见。
光线透过标本后发生折射，偏离了原来的光路，同时被延迟了1/4λ（波长），如果再增加或减少1/4λ，则光程差变为1/2λ，两束光合轴后干涉加强，振幅增大或减下，提高反差。
在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处：1. 环形光阑（annular diaphragm）位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。
显微镜的七种观察方式
显微镜的七种观察方法发布时间：2013-1-7一．明视野观察（Brightfield）明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式，广泛应用于病理、检验，用于观察被染色的切片，所有显微镜均能完成此功能。
二．暗视野观察（Darkfield）暗视野实际是暗场照明发。
它的特点和明视野不同，不直接观察到照明的光线，而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。
因此，视场成为黑暗的背景，而被检物体则呈现明亮的象。
暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现象，微尘在强光直射通过的情况下，人眼不能观察，这是因为强光绕射造成的。
若把光线斜射它，由于光的反射，微粒似乎增大了体积，为人眼可见。
暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。
它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体，而是将光线改变途径，使其斜射向被检物体，使照明光线不直接进入物镜，利用被检物体表面反射或衍射光形成的明亮图象。
暗视野观察的分辨率远高于明视野观察，最高达0.02—0.004三．相差镜检法（Phasecontrast）在光学显微镜的发展过程中，相差镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。
我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本.相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。
这大大便利了活体细胞的观察，因此相差镜检法广泛应用于倒置显微镜。
1相差显微镜的基本原理是，把透过标本的可见光的光程差变成振幅差，从而提高了各种结构间的对比度，使各种结构变得清晰可见。
光线透过标本后发生折射，偏离了原来的光路，同时被延迟了1/4λ（波长），如果再增加或减少1/4λ，则光程差变为1/2λ，两束光合轴后干涉加强，振幅增大或减下，提高反差。
在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处：1.环形光阑（annulardiaphragm）位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。
显微镜观察方法
(三)相差观察方式
2 特点 鉴定活体细胞最实用、最经济的方法 3 缺点 需要光强高 切片不能太厚(5~10um) 盖片、载片需符合标准 最好配用单色滤光镜 操作较麻烦 荧光效果不如明场物镜 高倍有光晕
(三)相差观察方式
4 应用： 无色透明活体标本的细微结构，检查,鉴定 活体细胞(培养细胞,分离细胞)
霍夫曼
UNIQUE!
Power [mW]
Prometheus EL 6000
UV 334
100,0%
UV Viol4 Blue 365 05 436
Green 546
Yellow 578
90,0% 80,0%
FITC
70,0%
60,0%
50,0%
40,0%
30,0%
20,0%
10,0%
0,0% 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 La mbda [nm]
23
Fluorescence Filters
22 July 2008
Matthew Issoukis, Leica Microsystems CMS GmbH
24
荧光显微镜的构造
荧光显微镜构造
Leica ---新一代荧光技术
(1) 视场光栏技术
Leica ---新一代荧光技术
(3) 独家可重复荧光光强调节技术
潜伏的影像分开 分离 d 是少於光学系统的 解析度 分离相应为相位移 .
（五）微分干涉观察方法
3 缺点
需要光强高，双折射物质不能达到DIC镜检效果，不能应用于 塑料容器培养物的观察，镜检灵敏度有方向性，调节较复杂
舌
卵细胞
神经细胞
光学显微镜的七种观察方式
上海超益光电科技有限公司
5.7、荧光观察
什么是荧光？
• 物质中的电子吸收光的能量由低能状态转变为高能状态，再回到低能状态时释放出的光， 是非温度辐射光——冷光。即：物质吸收短波光，发射出的长波光。
• 显微镜荧光利用光源激发——光化荧光
2019/7/17
16
五、显微镜的七种观察方式
5.7、荧光观察
共轭面：吸收光线，直射光通过 物镜相板
补偿面：相位推迟，衍射光通过
聚光镜环状光阑
2019/7/17
5
五、显微镜的七种观察方式
5.3、相差观察
• 特点：
鉴定活体细胞最实用、最经济的方法
• 缺点：
需要光强高； 切片不能太厚(5~10um)； 盖片、载片需符合标准； 需增加单色滤镜以提高相差效果； 操作较麻烦； 相差荧光物镜的荧光成像效果较明场荧光物镜差。
2019/7/17
13
五、显微镜的七种观察方式
5.6、霍夫曼观察
• 原理：斜射光照射到标本产生折射、衍射，光线通 过物镜光密度梯度调节器产生不同阴影，从而使透 明标本表面产生明暗差异，增加观察对比度。
上海超益光电科技有限公司
2019/7/17
14
五、显微镜的七种观察方式
5.6、霍夫曼观察
• 优点：
体荧光等
发荧光量的测定对物质定性、定量分析
2019/7/17
17
上海超益光电科技有限公司
2019/7/17
18
• 缺点：
只能观察到物体存在、外部轮廓、运动状态等； 物镜使用的局限，不方便调节； 对标本要求较高（灰尘、盖片、载片等）。
• 应用：
微小粒子、细菌形态观察、细菌记数，透明标 本观察等。
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显微镜的七种观察方式
显微镜的七种观察方式
一．明视野观察（Bright field）
明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式，广泛应用于病理、检验，用于观察被染色的切片，所有显微镜均能完成此功能。
二．暗视野观察（Dark field）
暗视野实际是暗场照明发。
它的特点和明视野不同，不直接观察到照明的光线，而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。
因此，视场成为黑暗的背景，而被检物体则呈现明亮的象。
暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现象，微尘在强光直射通过的情况下，人眼不能观察，这是因为强光绕射造成的。
若把光线斜射它，由于光的反射，微粒似乎增大了体积，为人眼可见。
m.. 暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。
它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体，而是将光线改变途径，使其斜射向被检物体，使照明光线不直接进入物镜，利用被检物体表面反射或衍射光形成的明亮图象。
暗视野观察的分辨率远高于明视野观察，最高达0.02—0.004
三．相差镜检法（Phase contrast）
在光学显微镜的发展过程中，相差镜检术的发明成功，是近代显微镜技术中的重要成就。
我们知道，人眼只能区分光波的波长（颜色）和振幅（亮度），对于无色通明的生物标本，当光线通过时，波长和振幅变化不大，在明场观察时很难观察到标本.
相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检，也就是有效地利用光的干涉现象，将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差，即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。
这大大便利了活体细胞的观察，因此相差镜检法广泛应用于倒置显微镜。
相差显微镜的基本原理是，把透过标本的可见光的光程差变成振幅差，从而提高了各种结构间的对比度，使各种结构变得清晰可见。
光线透过标本后发生折射，偏离了原来的光路，同时被延迟了1/4λ（波长），如果再增加或减少1/4λ，则光程差变为1/2λ，两束光合轴后干涉加强，振幅增大或减下，提高反差。
在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处：
1. 环形光阑（annular diaphragm）位于光源与聚光器之间，作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥，焦聚到标本上。
2. 相位板（annular phaseplate）在物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ。
分为两种：
1. A+相板：将直射光推迟1/4λ，两组光波合轴后光波相加，振幅加大，标本结构比周围介质更加变亮，形成亮反差（或称负反差）。
2. B+相板：将衍射光推迟1/4λ，两组光线合轴后光波相减，振幅变小，形成暗反差（或称正反差），结构比周围介质更加变暗
四．微分干涉称镜检术（Differential interference contrast DIC）
微分干涉镜检术出现于60年代，它不仅能观察无色透明的物体，而且图象呈现出浮雕壮的立体感，并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点，观察效果更为逼真。
原理；
微分干涉称镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。
分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等，光束分别在距离很近的两点上通过被检物体，在相位上略有差别。
由于两光束的裂距极小，而不出
现重影现象，使图象呈现出立体的三维感觉。
DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜，技术设计要复杂得多。
DIC利用的是偏振光，有四个特殊的光学组件：偏振器（polarizer）、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器（analyzer）。
偏振器直接装在聚光系统的前面，使光线发生线性偏振。
在聚光器中则安装了偌玛斯斯棱镜，即DIC棱镜，此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光（x和y），二者成一小夹角。
聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。
最初两束光相位一致，在穿过标本相邻的区域后，由于标本的厚度和折射率不同，引起了两束光发生了光程差。
在物镜的后焦面处安装了第二个偌玛斯斯棱镜，即DIC滑行器，它把两束光波合并成一束。
这时两束光的偏振面（x和y）仍然存在。
最后光束穿过第二个偏振装置，即检偏器。
在光束形成目镜DIC影像之前，检偏器与偏光器的方向成直角。
检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光，从而使二者发生干涉。
x和y波的光程差决定着透光的多少。
光程差值为0时，没有光穿过检偏器；光程差值等于波长一半时，穿过的光达到最大值。
于是在灰色的背景上，标本结构呈现出亮暗差。
为了使影像的反差达到最佳状态，可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差，光程差可改变影像的亮度。
调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象，通常是一侧亮，而另一侧暗，这便造成了标本的人为三维立体感，类似大理石上的浮雕
五。
偏光显微镜（Polarizing microscope ）
偏光显微镜的特点
偏光显微镜是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜。
凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色发来进行观察，但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜。
偏光显微镜的特点，就是将普通改变为偏光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各向异性）。
双折射性是晶体的基本特性。
因此，偏光显微镜被广泛地应用在矿物，化学等领域。
在生物学和植物学也有应用。
六。
浮雕相衬显微镜（RC）
1975年，Robert Hoffman 博士发明
2002年，专利到期，各显微镜厂家纷纷推出采用以自己名义命名的RC技术产品
原理
斜射光照射到标本产生折射、衍射，光线通过物镜光密度梯度调节器产生不同阴影，从而使透明标本表面产生明暗差异，增加观察对比度
特点
提高未染色标本的可见性和对比度；
图象显示阴影或近似三维结构而不会产生光晕；
可检测双折射物质(岩石切片、水晶、骨头) ；
可检测玻璃,塑料等培养皿中的细胞,器官和组织；
聚光镜的工作距离可以设计的更长；
RC物镜也可用于明场,暗场和荧光观察
七：荧光显微镜（Fluorescence Microscopy）
荧光镜检术是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体，使之受激发后而产生长波长的荧光，然后观察。
优点：
• 检出能力高（放大作用）
• 对细胞的刺激小（可以活体染色）
• 能进行多重染色
用途：
• 物体构造的观察——荧光素
• 荧光的有无、色调比较进行物质判别——抗体荧光等• 发荧光量的测定对物质定性、定量分析。