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上海光學(xué)儀器廠，曾經(jīng)為發(fā)展民族工業(yè)，填補(bǔ)國內(nèi)空白，奠定了國家光學(xué)工業(yè)的系列化， 并先后與德國蔡司-歐波同（ZEISS-OPTON）、徠卡（LEICA）等國際著名光學(xué)公司合作生產(chǎn)各類精密光學(xué)儀器。

顯微鏡實(shí)用小知識(shí)

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顯微鏡將微小物體或物體的微細(xì)部分高倍放大，以便觀察的儀器或設(shè)備。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究，在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)工作中也經(jīng)常使用。大致分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。

光學(xué)顯微鏡以可見光為光源的顯微鏡原始的光學(xué)顯微鏡是一個(gè)高倍率的放大鏡 。曾記載在 1610 年前意大利物理學(xué)家伽利略已制作過復(fù)式顯微鏡觀察昆蟲的復(fù)眼。這是一種已具目鏡、物鏡和鏡筒等裝置，并固定在支架上的顯微鏡。荷蘭人 A.van列文虎克是第一個(gè)用顯微鏡作科學(xué)觀察的人 。到18世紀(jì)顯微鏡已有許多改進(jìn)，應(yīng)用比較普遍，已作為一種商品進(jìn)行生產(chǎn)。1886年生產(chǎn)出具復(fù)消色差油鏡的現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡達(dá)到了光學(xué)顯微鏡的分辨限度。從19世紀(jì)后期至20世紀(jì)60年代發(fā)展了許多類型的光學(xué)顯微鏡，如：偏光顯微鏡］金相顯微鏡、暗視場顯微鏡、相差顯微鏡、干涉差顯微鏡、熒光顯微鏡。80年代后期又發(fā)展了一種同焦掃描激光顯微鏡。

普通的光學(xué)顯微鏡在結(jié)構(gòu)上可分為光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械裝置兩個(gè)部分。光學(xué)系統(tǒng)主要包括目鏡、物鏡、聚光器、光闌及光源等部分。機(jī)械裝置主要包括鏡筒、鏡柱、載物臺(tái)、鏡座、粗細(xì)調(diào)節(jié)螺旋等部分。目鏡位于顯微鏡筒的上方，一般由兩個(gè)凸透鏡構(gòu)成 ，它 除了進(jìn) 一 步擴(kuò)大物鏡所形成的實(shí)像之外，也限制了眼睛所觀察的視野 。按放大率分 ，常用目鏡有5倍、10倍和15倍3種 。物鏡一般位于顯微鏡筒的下方 ，接近所觀察的物體。由8～ 10片透鏡組成 。其作用一是放大（給物體造成一個(gè)放大的實(shí)像），二是保證像的質(zhì)量，三是提高分辨率 。常用物鏡可按放大率分為低倍（4）、中倍（10 或20）、高倍 （40）和油浸物鏡（100） 。多個(gè)物鏡共同鑲在換鏡轉(zhuǎn)盤上，可以按需要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤選擇不同倍數(shù)的物鏡。

顯微鏡的放大倍數(shù)為目鏡倍數(shù)乘物鏡倍數(shù)，如目鏡為10倍 ，物鏡為40倍，則放大倍數(shù)為4010倍（放大400倍） 。優(yōu)良的顯微鏡可放大2000倍，可分辨相距110-5厘米的兩點(diǎn) 。

聚光器位于顯微鏡臺(tái)的下方 ，可會(huì)聚來自光源的光線 ，將光量集中于標(biāo)本，使標(biāo)本受到光強(qiáng)適度的均勻照射。聚光器的下端裝有孔徑光闌（光圈）以控制光束的粗細(xì)。

普通光學(xué)顯微鏡的照明光源位于聚光器的下方，為特制的照度均勻的強(qiáng)光燈泡，并且配有可變電阻，可以改變光線的強(qiáng)度。

顯微鏡的目鏡和物鏡安裝在鏡筒的兩端，它們的距離是固定的。將組織切片放在載物臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)粗調(diào)螺旋使載物臺(tái)接近物鏡。組織切片進(jìn)入物鏡第一焦平面，目鏡內(nèi)即可見標(biāo)本內(nèi)的組織影像。然后用細(xì)調(diào)螺旋使目鏡內(nèi)的影像清晰即可進(jìn)行觀察。改換放大倍數(shù)時(shí)就要調(diào)換目鏡或物鏡。

光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)知識(shí) 熒光顯微鏡

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熒光顯微鏡

顯微鏡的光學(xué)通路

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在熒光顯微鏡采用了汞或氙氣燈產(chǎn)生紫外線。光線進(jìn)入顯微鏡并碰到分色鏡 一面鏡子，反映了一個(gè)波長范圍，并允許通過另一個(gè)范圍。分色鏡標(biāo)本反映了紫外線。標(biāo)本中的分子內(nèi)的紫外線激發(fā)熒光。物鏡收集熒光波長的光產(chǎn)生。這種熒光燈通過分色鏡和屏障過濾器（消除波長比熒光燈），使得它的目鏡，以形成圖像。

標(biāo)本內(nèi)的熒光分子可以自然發(fā)生，或推出。例如，您可以與鈣黃綠素/ AM染料染色的細(xì)胞。就其本身而言，這種染料是沒有熒光。分子的AM部分隱藏的鈣黃綠素分子結(jié)合的鈣，這是熒光燈的一部分。當(dāng)你混合的鈣黃綠素/ AM與洗澡細(xì)胞的解決方案，染料進(jìn)入細(xì)胞穿過。活細(xì)胞的一種酶，消除了AM部分，陷阱細(xì)胞內(nèi)的鈣黃綠素和允許的鈣黃綠素結(jié)合鈣，所以它在紫外線照射下發(fā)出熒光綠色。死細(xì)胞，不再有這種酶。因此，活細(xì)胞熒光綠色，和死亡的細(xì)胞不會(huì)發(fā)出熒光。你可以看到在同一標(biāo)本的死細(xì)胞，如果你在另一個(gè)稱為碘化丙啶染料，只滲透死細(xì)胞混合。碘化丙啶結(jié)合到DNA在細(xì)胞核和紅色熒光紫外線照射下。這雙染技術(shù)在毒理學(xué)研究中使用，以確定一些環(huán)境化學(xué)處理，如農(nóng)藥，被殺害，當(dāng)一個(gè)細(xì)胞人口的百分之。

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培養(yǎng)的大鼠腦細(xì)胞的熒光圖像?；罴?xì)胞染色與鈣黃綠素（左）和死細(xì)胞染色，碘化丙啶（右）。

熒光顯微鏡技術(shù)，看到結(jié)構(gòu)和測量在活細(xì)胞中的生理生化事件。各種熒光指標(biāo)是可以研究許多重要生理作用的化學(xué)物質(zhì)，如DNA，鈣，鎂，鈉，pH值和酶。此外，特有的各種生物分子的抗體，可以通過化學(xué)方法綁定到熒光分子和用于染色細(xì)胞內(nèi)特定的結(jié)構(gòu)。分子表達(dá)式：熒光顯微鏡的詳細(xì)信息和更多的例子。

在下一節(jié)，我們將研究光學(xué)顯微鏡及其功能的組件。

熒光燈:一種光學(xué)熒光顯微鏡物鏡是用來把重點(diǎn)放在試樣紫外線和搜集標(biāo)本的熒光燈。比傳輸熒光，其中一個(gè)單獨(dú)的鏡頭或冷凝器是把重點(diǎn)放在試樣紫外線更有效。還允許另一種類型在同一顯微鏡結(jié)合熒光顯微鏡。

光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)知識(shí) 光學(xué)顯微術(shù)的種類

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在顯微鏡下觀察標(biāo)本的一個(gè)主要問題是自己的形象沒有太大的反差。這是生活的東西（如細(xì)胞）尤其如此，盡管天然色素，如綠葉，可以提供良好的對比度。提高對比度的方法之一是治療用彩色顏料或染料結(jié)合特定結(jié)構(gòu)的標(biāo)本的標(biāo)本。已經(jīng)開發(fā)了不同類型的顯微鏡，以改善在標(biāo)本的對比。該專業(yè)主要是在照明系統(tǒng)和標(biāo)本通過光的類型。例如，暗視野顯微鏡使用一種特殊的冷凝器來阻擋最明亮的光線和斜光照亮標(biāo)本，很像月球塊從日食的太陽光線。這種光的設(shè)置提供了一個(gè)完全黑暗的背景，提高形象，帶出精致的細(xì)節(jié)對比 在明亮的區(qū)域界限內(nèi)標(biāo)本。

圖:一個(gè)相襯顯微鏡的光路設(shè)計(jì)

下面是光學(xué)顯微鏡技術(shù)的種類：

明視場,明場 這是基本的顯微鏡配置（迄今看到的圖像是從明場顯微鏡）。這種技術(shù)已經(jīng)非常小的反差;到目前為止，你看到的圖像，對比度已被染色的標(biāo)本提供。

暗視場/暗場 此配置提高對比度，如上所述。分子表達(dá)式：暗場顯微鏡的細(xì)節(jié)和例子。

萊茵照明 這個(gè)設(shè)置是類似暗場，但使用了一系列的過濾器產(chǎn)生的 光染色 的標(biāo)本。分子表達(dá)式：萊茵照明細(xì)節(jié)和例子。

以下技術(shù)作為萊茵照明使用相同的基本原則，實(shí)現(xiàn)不同的結(jié)果，使用不同的光學(xué)元件。其基本思路包括分裂成兩個(gè)途徑的光束，照亮標(biāo)本。內(nèi)通過試樣，通過密集結(jié)構(gòu)的光波減慢，相比那些通過較密集的結(jié)構(gòu)傳遞。由于所有光波的收集和傳輸?shù)侥跨R，他們重組，使他們互相干擾。干擾模式提供了對比：他們可能會(huì)顯示淺色背景的暗區(qū)（更加密集）（密度較?。?，或創(chuàng)建一個(gè)虛假的三維（3 D）圖像類型。

相襯 這種技術(shù)是最好的活標(biāo)本，如培養(yǎng)細(xì)胞。

在相差顯微鏡，物鏡和聚光環(huán)環(huán)單獨(dú)的光線。的光，通過光路的中央部分，通過重組與光試樣的邊緣周圍旅行。這兩條路徑產(chǎn)生的干擾會(huì)產(chǎn)生致密的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在其中比背景暗的圖像。分子表達(dá)式：相顯微鏡細(xì)節(jié)和例子。

微分干涉對比（DIC） DIC的使用偏光濾鏡和棱鏡的光路分離和重組，讓一個(gè)3 D的外觀標(biāo)本（DIC是后該名男子是誰發(fā)明了它也被稱為Nomarski）。分子表達(dá)式：微分干涉對比顯微鏡細(xì)節(jié)和例子。

霍夫曼調(diào)制的對比 霍夫曼調(diào)制對比的是類似于DIC的，除非它使用小狹縫板在軸和離軸光路產(chǎn)生兩套光波穿過標(biāo)本。同樣，一個(gè)3 D圖像形成。分子表達(dá)式：霍夫曼調(diào)制相差顯微鏡細(xì)節(jié)和例子。

偏振 偏振光光鏡下使用兩個(gè)偏振片，標(biāo)本兩側(cè)，垂直于對方，所以，唯一的光線通過標(biāo)本通過到達(dá)目鏡。燈是在一個(gè)平面偏振光，它穿過第一個(gè)過濾器，達(dá)到標(biāo)本。定期間距，圖案或試樣的結(jié)晶部分旋轉(zhuǎn)的光線穿過。通過第二個(gè)偏光鏡通過這個(gè)旋轉(zhuǎn)燈，使這些規(guī)則排列的領(lǐng)域顯示明亮的黑色背景。分子表達(dá)式：偏光光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)和例子。

熒光 這種類型的顯微鏡使用高能量，短的波長的光（通常是紫外線）激發(fā)標(biāo)本內(nèi)的某些分子內(nèi)的電子，導(dǎo)致這些電子轉(zhuǎn)移到更高的軌道。當(dāng)他們回落到原來的能量水平，他們發(fā)出能量較低，波長較長的光（通常是在可見光譜），從而形成圖像。

在下一節(jié)，我們將討論更詳細(xì)的熒光顯微鏡。

試樣制備

透射光觀察標(biāo)本時(shí)，光線必須穿過標(biāo)本，以形成一個(gè)圖像。試樣較厚，光線穿過。穿過的光線就越少，圖像越暗。因此，標(biāo)本必須薄（0.1至0.5毫米）。許多活標(biāo)本必須切成薄片前觀察。標(biāo)本的巖石或半導(dǎo)體太厚切片和透射光觀察，所以他們反映其表面的光線觀察。

光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)知識(shí) 圖像質(zhì)量

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當(dāng)您在使用顯微鏡標(biāo)本的時(shí)候，你看到的圖像質(zhì)量評估情況如下：

花粉粒的圖像亮度好（左）和亮度較差（右）

亮度 亮或暗的形象如何？亮度是相關(guān)的照明系統(tǒng)，可通過改變電壓的燈（變阻器）和調(diào)整冷凝器和隔膜/針孔光圈改變。亮度也與數(shù)值孔徑的物鏡（數(shù)值孔徑較大，則圖像越亮）。

 

花粉粒圖片對焦（左）和重點(diǎn)（右）

焦點(diǎn) 圖像模糊或明確界定的？重點(diǎn)是與焦距和重點(diǎn)旋鈕可以控制。標(biāo)本幻燈片上的玻璃蓋的厚度也可以影響你的能力為重點(diǎn)的形象 它可以是過于厚物鏡。物鏡側(cè)面寫上正確的蓋板玻璃厚度。

具有良好的分辨率（左）和分辨率較差（右）的花粉粒圖像

分辨率 如何關(guān)閉可以在圖像中的兩個(gè)點(diǎn)才不再作為兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)呢？分辨率與數(shù)值孔徑的物鏡（數(shù)值孔徑更高，更好的分辨率）和波長的光線通過鏡頭（波長越短，分辨率越好）。

花粉粒具有良好的對比（左）和對比度差的圖像（右）

對比度 照明標(biāo)本鄰近地區(qū)之間的差異是什么？對比相關(guān)的照明系統(tǒng)，可通過改變光的強(qiáng)度和隔膜/針孔光圈調(diào)整。此外，適用于試樣的化學(xué)污漬可以增強(qiáng)對比度。

在下一節(jié)，我們將討論不同類型的顯微鏡。

光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)知識(shí) 工作原理

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自從他們在16世紀(jì)后期的發(fā)明，光學(xué)顯微鏡，加強(qiáng)在基礎(chǔ)生物學(xué)，生物醫(yī)學(xué)研究，醫(yī)療診斷和材料科學(xué)的知識(shí)。光學(xué)顯微鏡可觀察放大高達(dá)1000倍的物體，揭示了微觀細(xì)節(jié)。光顯微鏡技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出羅伯特胡克和安東尼范列文虎克的第一顯微鏡。已經(jīng)開發(fā)了特殊的技術(shù)和光學(xué)揭示活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)。顯微鏡甚至已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，利用電荷耦合器件（CCD）和數(shù)碼相機(jī)捕獲圖像。然而，這些先進(jìn)的顯微鏡的基本原則是很多像你可能已經(jīng)在你的第一個(gè)生物課的學(xué)生顯微鏡。

在本文中，我們將進(jìn)入光學(xué)顯微鏡的微小世界和檢查，讓他們暴露是什么，否則無法檢測到人眼的各種技術(shù)。

基礎(chǔ)知識(shí)

光學(xué)顯微鏡的工作方式非常像折射望遠(yuǎn)鏡，但一些細(xì)微的差別。讓我們簡要回顧望遠(yuǎn)鏡是如何工作的。

望遠(yuǎn)鏡必須收集大量光線昏暗，遠(yuǎn)處的物體，因此，它需要一個(gè)大的物鏡收集盡可能多的光，并把它帶到光明的重點(diǎn)。由于物鏡是大的，它帶來的一個(gè)重點(diǎn)對象的形象，在一定的距離，這是為什么望遠(yuǎn)鏡更長的時(shí)間比顯微鏡。望遠(yuǎn)鏡的目鏡放大，圖像，因?yàn)樗鼛Ыo你的眼睛。

相比之下望遠(yuǎn)鏡，顯微鏡必須收集從薄，以及照明的標(biāo)本，是密切由微小的面積。因此，在顯微鏡并不需要一個(gè)大的物鏡。相反，在顯微鏡的物鏡，小球形，這意味著它兩邊的焦距要短得多。它使人們集中在一個(gè)短的距離內(nèi)，在顯微鏡的管對象的形象。圖像放大，第二個(gè)鏡頭，稱為目鏡或目鏡，因?yàn)樗悄愕难劬Α?/p>

其他望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡之間的主要區(qū)別在于，，顯微鏡有一個(gè)光源和一個(gè)冷凝器。冷凝器是一個(gè)鏡頭系統(tǒng)，著重從源到一個(gè)微小的，亮點(diǎn)的標(biāo)本，這是同一地區(qū)的物鏡檢查。

也不像其中有一個(gè)固定的物鏡和互換目鏡，望遠(yuǎn)鏡，顯微鏡通常有可互換物鏡和固定目鏡。通過改變物鏡（相對平坦，低倍率的目標(biāo)要全才，高倍率的目標(biāo)），顯微鏡可以帶來越來越小的領(lǐng)域，進(jìn)入視野 聚光的首要任務(wù)，因?yàn)樗皇窃陲@微鏡的物鏡，望遠(yuǎn)鏡的。

我們將在本文后面，在顯微鏡的部分詳細(xì)介紹。

做一個(gè)簡單的顯微鏡

您可以通過一個(gè)簡單的顯微鏡下，用放大鏡和紙張：

獲得兩個(gè)放大鏡和一張印刷紙。

保持一個(gè)放大鏡以上紙張的短距離。打印圖像會(huì)顯得更大一點(diǎn)點(diǎn)。

將你的眼睛和放大鏡之間的第二個(gè)放大鏡。

移動(dòng)第二個(gè)玻璃或打印，直到成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，打印出現(xiàn)大于它在第一放大鏡。