光學顯微鏡的構造和使用方法

顯微鏡是一種精密的光學儀器，是研究植物細胞結構、組織特征和器官構造的重要的和不可取代的工具。我們必須很好地掌握顯微鏡的構造、使用方法及注意事項并學會zui起碼的維修保養顯微鏡的知識，以延長它的使用時間。

一、實驗目的與要求：

1．了解顯微鏡的構造及其維護方法。

2．初步掌握顯微鏡的使用方法，明確使用中的注意事項。

二、實驗材料：紅綢制片，“上”字制片。

三、實驗儀器：顯微鏡。

四、實驗內容與方法：

一 顯微鏡的構造和性能：

顯微鏡的種類很多，可分為光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類。

光學顯微鏡是以可見光作光源，用玻璃制作透鏡的顯微鏡。可分為單式顯微鏡與復式顯微鏡兩類。單式顯微鏡結構簡單，常用的有如擴大鏡，由一個透鏡組成，放大倍數在10倍以下。結構稍復雜的單式顯微鏡為解剖顯微鏡，也稱實體顯微鏡，是由幾個透鏡組成的，其放大倍數在200倍以下。擴大鏡和解剖顯微鏡放大的物像都是直立的虛象。

復式顯微鏡結構比較復雜，至少由兩組以上的透鏡組成，放大倍數可達1250倍，zui高分辯力為0.2微米（1微米=1/1000毫米）。是植物形態解剖實驗zui常用的顯微鏡。

電子顯微鏡是以電子束作光源的顯微鏡。其以特殊的電極和磁極作為透鏡代替玻璃透鏡，能分辯相距2埃（A）左右的物體（1埃=1/10000微米），放大倍數可達80-120萬倍，分辯力比光學顯微鏡大1000倍，是了解超微世界的重要的精密儀器。

雖然顯微鏡種類很多，每一種又有若干型號，但其基本構造是一樣的。（如圖1-1為單筒復式顯微鏡，圖1-2為雙筒復式顯微鏡）。

顯微鏡的構造可分為保證成象的光學系統和用以安裝光學系統的機械部分（圖1：1-2）。

1．機械部分：

⑴鏡座和鏡柱：鏡座為顯微鏡的底座，支持整個鏡體，使之放置穩定。鏡柱是鏡座之的短柱形物，支持鏡體上部的各部分。

⑵ 鏡臂：是鏡柱上面的弓形部分，為手提之處，連接并支撐鏡筒、載物臺等機械部分。在單筒復式顯微鏡鏡臂的下端與鏡柱連接處有一活動關節，稱傾斜關節，可使顯微鏡在一定的范圍內后傾，便于觀察。

⑶ 鏡筒：是一中空的金屬圓筒，其上端放置目鏡，下端與物鏡轉換器相連，并使目鏡和物鏡的配合保持一定的距離，一般是160毫米，有的是170毫米。鏡筒可借助鏡臂上調節輪的作用，靈活地上下移動，用以調焦。其作用是保護成象的光路與亮度。

⑷ 物鏡轉換器：為一金屬圓盤，位于鏡筒下方，由兩個凹面向上的金屬圓盤構成。上盤固定在鏡筒下方，下盤與上盤相連，下盤上有3-4個螺旋圓孔，以安裝不同倍數的物鏡，下盤中央有一螺旋與上盤相連，可以轉動，以更換物鏡。當物鏡固定在使用的位置上時，可保證物鏡與目鏡的光線合軸。

⑸ 載物臺：為圓形或方形平臺，是放置玻片標本的地方，臺中央有一個圓形通光孔，光線由通光孔下方的反光鏡反射上來。臺上安裝有平臺移動器，既可固定標本，又可通過其螺旋，前后左右移動標本。

⑹ 調節輪：裝置在鏡臂兩側，分大小兩種，大的為粗調節輪，向內或向外轉動一周，可使鏡筒上升或下降0.1厘米，使用低倍物鏡觀察材料時必須用其校準焦距；小的為細調節輪，旋轉一周鏡筒升降0.1毫米，使用高倍物鏡觀察材料時用其調焦。

2．光學部分：

光學部分包括物鏡、目鏡、聚光器、反光鏡等。物鏡和目鏡直接參與顯微鏡的成像，聚光器和反光鏡起調節光強度和改變入射光的作用（圖1-3）。

⑴ 物鏡：

物鏡也叫接物鏡（或鏡頭），它由1~5組透鏡組成，其功能是聚集來自標本的光線，使標本*次放大成一個倒立的實像。

A．放大倍數：

一般物鏡的放大倍數都在鏡頭上注明：從3×到100×，常用的低倍鏡為10×，高倍鏡為40×，油鏡頭為100×，放大倍數的計算方法：

物鏡的放大倍數=相當的光學筒長/物鏡的焦距

（光學筒長=物鏡上焦點平面到目鏡下焦點平面的距離）

b．工作距離：

是指物鏡zui下面透鏡的表面到蓋玻片上表面之間的距離。物鏡的放大倍數越大，它的工作距離越小。低倍鏡的工作距離為6.5毫米，高倍鏡為0.6毫米，而油鏡頭僅為0.2毫米，使用時要倍加注意。

C．焦點深度：

是指視野中垂直范圍內所能清晰觀察到的界限。在用不同倍數的物鏡觀察物體時，所能看到垂直的清晰范圍是不同的。物鏡的倍數越大，焦點深度越淺。

D．分辨力：

是分辯被檢物體細微結構的能力，也就是判別兩個物體點之間zui短距離的本領。是衡量顯微鏡質量優劣的主要根據。分辨力與鏡口率（又稱數值孔徑）關系很大，鏡口率越大，分辯率越高，物鏡的價值也就越高。

（鏡口率：是被檢物體與物鏡之間介質的折射率與鏡口角正弦的乘積，N.A=hsinx）

分辯力：低倍鏡為1μm，高倍鏡為0.42μm，油鏡為0.22μm。

⑵ 目鏡：

也叫接目鏡，其作用是將由物鏡放大的倒立實像放大成一個正立的虛像。目鏡僅起放大物像的作用，并不增加顯微鏡的分辨力。一般目鏡有數個，它的放大倍數分別是5×，7×，10×，15×等。

⑶ 聚光器：

安裝在載物臺下，一般由2~3個凸透鏡組成，上面的透鏡是平面的。它的功用是收集從光源射來的平行光線，并匯集成光束，集中在一點，以增強照明度，再經過被檢物體照射到物鏡中去。利用齒輪和齒條升降，能調節光線的強弱，使物像明晰。

⑷ 虹彩光圈：

裝在聚光器之下，由一片壓一片的鐵片組成。調拔操縱桿可以改變光圈的大小，調節光線的強弱。有的顯微鏡在載物臺下安裝有盤光闌，它是一片有數個口徑大小不同并可轉動的金屬圓盤。它旋轉時，可以調節下方反射來的光線強弱，以適于被檢標本的要求。

⑸ 反光鏡：

安裝在聚光器及虹彩光圈的下方。它可向各方向轉動，它的作用是把光源射出的光線反射至聚光器或通光孔。它分平、凹兩面，凹面鏡有聚光作用，在光源微弱時使用，如光源充足則用平面鏡。