文档介绍:普通生物学实验(动物、植物)
实验一(1) 普通光学显微镜及其使用
一、 实 验 目 的
了解普通光学显微镜的构造及其原理,并熟练掌握其操作方法。
二、 实 验用品
普通复式光学显微镜、载玻片、盖玻片、滤纸、擦镜纸。
三、 实验原理和方法
普通光学显微镜从构造上可分光学、机械和电子三大系统。
1、显微镜的光学系统
光学系统通常由物镜、目镜、聚光器和光阑组成。
、物镜(objective)
显微镜的质量主要取决于物镜。 物镜种类繁多,性能相差悬殊。物镜的放大倍数用数字表示,
如 4、10、20、40 和 100 等。
干燥系(drysystem)物镜
镜检时,物镜与盖片间,不添加任何液体。如 4X、10X、20 X和40 X物镜都属干燥系,使
用时不加用任何浸液,只以空气为介质,其折射率为 1,所以干燥系物镜的数值孔径小,分辨率
亦低。
浸没系(immersionsystem)物镜
物镜在使用时,前透镜与盖片之间浸满液体。依充添的浸液的不同,主要可分为油浸系 (oil
immersion)和水浸系(water immersion)等类别。最常用的浸没液为香柏油 (cederoil),其折射率为
,与玻片的折射率相近,且不易干涸。使用水浸物镜时加用水,其折射率 。
油浸物镜外壳上刻有: “oil ”、“oel ”、“imm”和“HI”等字样,水浸物镜刻有 “ W ”或“Water"
字样;油、水浸两用物镜则刻上“ oil+w ”字样;甘油浸没物镜刻有“ Glyc ”或“ Glyz”等字样。
、目镜(eyepiece , ocular)
目镜作为影像和肉眼间的放大镜,将物镜映来的影像做第二次放大。同时,目镜作为物镜的 补偿,把物镜残留下的像差给予进一步校正,以提高造像质量。目镜作为投影器,把放大的影像 投射在摄影暗箱的焦平面上。
目镜通常由两片 (组)正透镜组成,上面的透镜叫接目或眼透镜 (eye — lens),它决定倍数和成
像的优劣;下面的透镜叫会聚透镜 (collectivelens)或场镜(fieldpiece),它使视野边缘的成像光线向
内折射,进入眼透镜中,使物体的影像均匀明亮。上下透镜的中点,或场镜下面设有用金属制造 的光阑叫做视野光阑或场光阑 (field stop)。场镜或物镜在这个光阑面造像,在光阑上可装入各种
目镜测微计、十字线玻片和指针等。由眼透镜射出的成像光线基本上为平行光束,并在目镜之上 约10mm处交叉,此交叉点称作出射光瞳。
聚光器(condensers)
聚光器等聚光系统,使来自光源的光线放大,并聚成光束,透过载片照明样品,射入物镜。
聚光器由聚光镜和孔径光阑 (aperture diaphragm)构成。聚光镜属正透镜系统,由一至数片透镜组
成,具会聚作用,把照明光线会聚放大,射向被检样品,进入物镜。孔径光阑位于聚光镜下方, 光阑的孔径可变,以改变照明光束的直径,调节进光量。孔径光阑的开度,即聚光器数值孔径, 左右显微镜的成像质量。物镜的有效数值孔径,其中涵容聚光器的数值孔径,即 :
物镜的有效数值孔径=物镜数值孔径+聚光器数值孔径 /。
2、 显微镜的照明
普通光学显微镜,普遍采用中心亮视野透射照明法。
照明光源:照明光源以鸨丝灯和卤鸨灯为多。卤鸨灯优于鸨丝灯,为显微镜的主要光源。
3、 光路及成像
显微镜的光路或光程 (light path)即光源照明的通路。光路始于光源灯,光源装在镜座后方的
灯室(lamp housing)内。光源灯丝(S)发出的色光,由聚光透镜集光成束或光锥,经镜座中的视场 光阑(L),投向反光镜, 呈现45。折射向上,入射孔径光阑, 光源灯丝在此平面处第一次成像 (S1)。
透过聚光镜使光线放大、聚集,透射、照明载物台的样品,视场光阑在此平面处第一次成像 (L1),
即在样品聚焦的同时,可见清晰的、缩小的视场光阑的影像。成像光束继而进入物镜,在物镜的 后焦面(rearfocal plane)的平面处,光源灯丝第二次成像 (S2)。成像光束经转折进入目镜,在目镜
的场光阑平面处,视场光阑第二次成像 (L2)。最终,成像光束从目镜眼透镜射出,在目镜的出射
光瞳处,光源灯丝第三次成像 (S3)。视场光阑的第三次成像 (L3)在人眼的视网膜上。在成像系统
中,一个位置的改变,会引起整个成像关系的改变,光源灯前后位置的稍许位移将导致光源成像 位置的变动。 4、放大率(magnification)
显微镜最后形成的物体放大影像,对被检物体的大小比例称为放大率,即像高比物高。放大 倍数以长度计算,而不是以面积或体积计算。
某些显微镜为适应不同需要, 镜筒内装有倍数不同的