实验一_光学显微镜的使用.pptx

实验一 光学显微镜的使用Use of Light Microscope;一、学习目的 ;二、实验原理;透射电子显微镜 扫描电子显微镜;普通光学显微镜的结构;镜座;机械部分;（6）物镜转换器（旋转盘）（nosepiece）： 圆盘状，在镜筒下方，其上装有3～4个放大倍数不同的物镜。用于对准和固定物镜位置，使物镜和光轴同心（合轴）。 （7）调节旋钮（regulator）： 装在镜柱两侧的一对大小旋钮，为调节焦距之用。 大旋钮为粗调节旋钮，转动粗调节钮可使载物台升降，调节焦距。旋转一周可使载物台升降10mm。一般用于低倍镜调焦。 小旋钮为细调节旋钮，转动细调节钮可使载物台缓慢升降，每旋转一周约使载物台升降0.1mm。适用于高倍镜、油镜调焦。 ;（1）光源：白炽灯泡位于镜座的内部，光源的开关旋钮在镜座的左侧，用此旋钮还可以调节光源的亮度。 （2）聚光器（condensor）：由两个或三个透镜组合而成，可把光源射来的散光集聚，经过标本后再射到物镜中。 聚光器下方的孔径光阑可调节，以改变照明光束直径，调节进光量。 （3）物镜：装在物镜转换器上的一组镜头，有各种不同的放大倍数，它是由许多片不同球面半径的凸透镜和凹透镜按严格的尺寸组合起来的。低倍镜为4×和10×，高倍镜为40×，油镜为100×。物镜起着把观察的物体进行第一次放大的作用，它是显微镜性能高低的关键性部件。镜壳上除注明放大倍数外，通常刻有焦点距离和镜口率。 （4）目镜：双筒显微镜目镜有两个，两目镜间的距离可根据使用者两眼瞳孔距离进行调整。 ;普通光学显微镜的成像原理;普通光学显微镜的重要光学技术参数;光学元件;数值孔径简写NA，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能高低的重要标志。其数值的大小，分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上。 数值孔径（NA）是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（ 2α ）半数的正弦之乘积。用公式表示如下：;空气为介质（干燥系）的物镜的NA值多在0.05-0.95之间。空气的折射率为n=1，2α最大不能超过180°。Sin(180°/2)=1，所以空气介质的NA值小于1。 用高倍显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法进一步增大的，唯一的办法是增大介质的折射率n值。基于这一原理，就产生了水浸物镜和油浸物镜，因介质的折射率n值大于1，NA值就能大于1。 水的折射率为1.333，水浸系物镜的NA值最大可达到1.25。香柏油的折射率为1.515左右，因此一般油浸物镜的数值孔径最大值（NA值）为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。 目前，高级物镜用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为1.66，所以NA值可大于1.4。;数值孔径与其他技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其他各项技术参数。它与分辨率成正比，与放大率成正比，与焦深成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。 这里必须指出，为了充分发挥物镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值。 ;显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距，又称“鉴别率”。其计算公式 式中R为最小分辨距离；λ为照明光线的波长；NA为物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大， λ越短，则R值越小，分辨率就越高。 要提高分辨率，即减小R值，可采取以下措施 ? （1）降低波长λ值，使用短波长光源。 ?（2）增大介质n值以提高NA值。 （3）增大孔径角2 α值以提高NA值。 ?（4）增加明暗反差。 ;提高分辨率的效果;在550nm光波下不同物镜的分辨率 ;显微镜的放大率也叫放大倍数，是指被检测物体经过物镜和目镜放大后，人眼所看到的最终图像的大小与物体实际大小的比值。一般用长度来衡量。 由于经过物镜和目镜的两次放大，所以显微镜总的放大率Γ应该是物镜放大率β和目镜放大率Γ1的乘积： ????Γ=β × Γ1 显然，和放大镜相比，显微镜的放大率高得多，并且通过调换不同放大率的物镜和目镜，能够方便地改变显微镜的放大率。 放大率也是显微镜的重要参数，但也不能盲目相信放大率越高越好。显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率。 ;分辨率和放大率是两个不同的但又互有联系的概念。有关系式：500NA<Γ<1000NA 当选用的物镜数值孔径不够大，即分辨率不够高时，显微镜不能分清物体的微细结构，此时即使过度地增大放大倍率，得到的也只能是一个轮廓虽大但细节不清的图像，称为无效放大倍率。反之如果分辨率已满足要求而放大倍率不足，则显微镜虽已具备分辨的能力，但因图像太小而仍然不能被人眼清晰视见。所以为了充分发挥显微镜的分辨能力，应使数值孔径与显微镜总放大倍率合理匹配。