普通光学显微镜的基本结构和各部分的作用

海洋科学专业2023-04-26  19

(1)镜座:显微镜最下面呈马蹄形或圆形的部分,起稳定和支持镜身作用。

(2)镜柱:从镜座向上直立的短柱。上连镜臂,下连镜座,可以支持镜臂和载物台。

(3)镜臂:弯曲成马蹄形的部分,便于手持,下端与镜柱相连接的地方有一个倾斜关节,可使镜臂倾斜,便于观察。

(4)载物台:自镜臂下端向前伸出,放置标本用的平台,其中央有一个圆孔,叫通光孔。台上有一移动器(老式的左右各有一个压片夹),用以固定和移动标本。

(5)镜筒:和镜臂上方连接的园筒部分。有的显微镜镜筒内有一抽管,可适当抽长,一般长度是160-170毫米。镜筒上端装有目镜,下端有一个可转动的圆盘,叫物镜转换器(或叫物镜旋转盘,固着在镜筒下端,分两层,上层固着不动,下层可自由转动。转换器上有2~4个圆孔,用来安装不同倍数的低倍或高倍物镜)。作用是保护成像的光路与亮度。

(6)调节器(也叫调节螺旋):为镜壁上两种可转动的螺旋,一大一小,能使镜筒上下移动,调节焦距。大的叫粗准焦螺旋,位于镜臂的上方,可以转动,以使镜筒能上下移动,从而调节焦距,升降镜筒较快,用于低倍镜对焦;小的叫细准焦螺旋,位于镜臂的下方,它的移动范围较粗准焦螺旋小,升降镜筒较慢,可以细调焦距。(7)载物台:从镜臂向前方伸出的金属平台。呈方形或圆形,是放置玻片标本的地方。其中央具有通光孔,在通光孔的左右有一个弹性的金属压片夹,用来压住载玻片。较高级的显微镜,在载物台上常具有推进器,它包括夹片夹和推进螺旋,除夹住切片外,还可使切片在载物台上移动。目镜:装于镜筒上方,由两组透镜构成,接目镜的作用是把接物镜所形成的倒立实像再放大成为一个虚像。接目镜上刻有5×,8×,10×,15×,25×等符号,表示放大倍数。我们所观察到的标本的物像,其放大倍数是接物镜和接目镜放大倍数的乘积。如接物镜是10×,接目镜是8×,其物像的放大倍数是10×8=80倍。

在接目镜内两个透镜间的光栏上可装一根剪短的毛发,做为指针,用以指示要观察的材料。

(2)物镜:装在镜筒下端物镜转换器的孔中,一般的显微镜有2~4个接物镜镜头,每个镜头都是由一系列的复式透镜组成的,其上也有放大倍数记号,有4×,10×,40×及100×。4×及10×接物镜是低倍镜,40×是高倍镜,100×是油镜。低倍镜常用于搜索观察对象及观察标本全貌,高倍镜则用于观察标本某部分或较细微的结构,油镜则常用于观察微生物或动植物更细微的结构。反光镜:是显微镜观察时获得光源的装置,位于显微镜镜座中央,一面为平面镜,一面为凹面镜。转动反光镜,可使外面光线通过集光器照射到标本上。使用时,光线强用平面镜,光线弱用凹面镜。

电子显微镜下看到的是亚显微结构,光学显微镜下看到的是显微结构电子显微镜放大倍数远远大于光学显微镜,光学显微镜只能看到细胞的基本结构(细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核)、极少数细胞器(叶绿体、染色后的线粒体)还有染色后的染色体等,而电子显微镜可观察到细胞内的几乎任何结构。

光学显微镜和电子显微镜的区别是:光学显微镜只能看到某些细胞结构,如细胞壁、叶绿体、染色后的染色体、线粒体、细胞核等,电子显微镜可以看到细胞器的内部结构以及象核糖体这样较小的细胞器。总之,光学显微镜看到细胞的显微结构,电子显微镜可以看到亚显微结构。

光学显微镜是一种既古老又年轻的科学工具,从诞生至今,已有三百年的历史。光学显微镜的用途十分广泛,例如在生物学、化学、物理学、天文学等科研工作中都是离不开光学显微镜。

光学显微镜的机械部分

1、镜筒:

镜筒是安装在光学显微镜Z上方或镜臂前方的圆筒状结构,其上端装有目镜,下端与物镜转换器相连。根据镜筒的数目,光学显微镜可分为单筒式或双筒式两类。单筒光学显微镜又分为直立式和倾斜式两种。而双筒式光学显微镜的镜筒均为倾斜的。镜筒直立式光学显微镜的目镜与物镜的ZX线互成45度角,在其镜筒中装有能使光线折转45度的棱镜。

2、物镜转换器:

物镜转换器又称物镜转换盘。是安装在镜筒下方的一圆盘状构造,可以按顺时针或反时针方向自由旋转。其上均匀分布有3~4个圆孔,用以装载不同放大倍数的物镜。转动物镜转换盘可使不同的物镜到达工作位置(即与光路合轴)。使用时注意凭手感使所需物镜准确到位。

3、镜臂:

镜臂是支持镜筒和镜台的弯曲状构造,是取用光学显微镜时握拿的部位。镜筒直立式光学显微镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节,可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察,但使用时倾斜角度不应超过45度,否则光学显微镜由于ZX偏移容易翻倒。在使用临时装片时,千万不要倾斜镜臂,以免液体或染液流出,污染光学显微镜。

4、调焦器:

调焦器也称调焦螺旋,为调节焦距的装置,位于镜臂的上端(镜筒直立式光学显微镜)或下端(镜筒倾斜式光学显微镜),分粗调螺旋(大螺旋)和细调螺旋(小螺旋)两种。粗调螺旋可使镜筒或载物台以较快速度或较大幅度的升降,能迅速调节好焦距使物像呈现在视野中,适于低倍镜观察时的调焦。而细调螺旋只能使镜筒或载物台缓慢或较小幅度的升降(升或降的距离不易被肉眼观察到),适用于高倍镜和油镜的聚焦或观察标本的不同层次,一般在粗调螺旋调焦的基础上再使用细调焦螺旋,精细调节焦距。

有些类型的光学显微镜,粗调螺旋和细调螺旋重合在一起,安装在镜柱的两侧。左右侧粗调螺旋的内侧有一窄环,称为粗调松紧调节轮,其功能是调节粗调螺旋的松紧度(向外转偏松,向内转偏紧)。另外,在左侧粗调螺旋的内侧有一粗调限位环凸柄,当用粗调螺旋调准焦距后向上推紧该柄,可使粗调螺旋限位,此时镜台不能继续上升但细调旋仍可调节。

5、载物台:

载物台也称镜台,是位于物镜转换器下方的方形平台,是放置被观察的玻片标本的地方。平台的ZY有一圆孔,称为通光孔,来自下方光线经此孔照射到标本上。

在载物台上通常装有标本移动器(也称标本推进器),移动器上安装的弹簧夹可用于固定玻片标本,另外,转动与移动器相连的两个螺旋可使玻片标本前后左右地移动,这样寻找物像时较为方便。

6、镜柱:

镜柱是镜臂与镜座相连的短柱。

7、镜座:

镜座位于光学显微镜Z底部的构造,为整个显微镜的基座,用于支持和稳定镜体。有的光学显微镜在镜座内装有照明光源等构造。

光学显微镜的光学系统部分

光学显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜和照明装置(反光镜、聚光器和光圈等)。

1、目镜:

目镜又称接目镜,安装在镜筒的上端,起着将物镜所放大的物像进一步放大的作用。每个目镜一般由两个透镜组成,在上下两透镜(即接目透镜和会聚透镜)之间安装有能决定视野大小的金属光阑——视场光阑,此光阑的位置即是物镜所放大实像的位置,故可将一小段头发粘附在光阑上作为指针,用以指示视野中的某一部分供他人观察。另外,还可在光阑的上面安装目镜测微尺。光学显微镜通常配置2~3个不同放大倍率的目镜,常见的有5x、10x和15x(表示放大倍数)的目镜,可根据不同的需要选择使用,Z常使用的是10x目镜。

2、物镜:

物镜也称接物镜,安装在物镜转换器上。光学显微镜一般有多个不同放大倍率的物镜,每个物镜由数片凸透镜和凹透镜组合而成,是光学显微镜Z主要的光学部件,决定着光学显微镜分辨力的高低。常用物镜的放大倍数有10x、40x和100x等几种。一般将8x或10x的物镜称为低倍镜(而将5x以下的叫做放大镜);将40x或45x的称为高倍镜;将90x或100x的称为油镜(这种镜头在使用时需浸在镜油中)。

光学显微镜物镜上通常都刻有能反映其主要性能的参数,主要有放大倍数和数值孔径(如10/025、40/065和100/125),该物镜所要求的镜筒长度和标本上的盖玻片厚度(160/017,单位mm)等,另外,在油镜上还常标有“油”或“Oil”的字样。

油镜在使用时需要用香柏油或石蜡油作为介质,这是因为油镜的透镜和镜孔较小,而光线要通过载玻片和空气才能进入物镜中,玻璃与空气的折光率不同,使部分光线产生折射而损失掉,导致进入光学显微镜的光线减少,而使视野暗淡,物像不清。在玻片标本和油镜之间填充折射率与玻璃近似的香柏油或石蜡油时(玻璃、香柏油和石蜡油的折射率分别为152、151、146,空气为1),可减少光线的折射,增加视野亮度,提高分辨率。物镜分辨力的大小取决于物镜的数值孔径(NA),NA又称为镜口率,其数值越大,则表示分辨力越高。

不同放大倍数的物镜也可从外形上加以区别,一般来说,物镜的长度与放大倍数成正比,低倍镜Z短,油镜Z长,而高倍镜的长度介于两者之间。

3、聚光器:

聚光器位于载物台的通光孔的下方,由聚光镜和光圈构成,其主要功能是光线集中到所要观察的标本上。聚光镜由2~3个透镜组合而成,其作用相当于一个凸透镜,可将光线汇集成束。在聚光器的左下方有一调节螺旋可使其上升或下降,从而调节光线的强弱,升高聚光器可使光线增强,反之则光线变弱。

光圈也称为彩虹阑或孔径光阑,位于聚光器的下端,是一种能控制进入聚光器的光束大小的可变光阑。它由十几张金属薄片组合排列而成,其外侧有一小柄,可使光圈的孔径开大或缩小,以调节光线的强弱。在光圈的下方常装有滤光片框,可放置不同颜色的滤光片。

4、反光镜:

反光镜位于聚光镜的下方,可向各方向转动,能将来自不同方向的光线反射到聚光器中。反光镜有两个面,一面为平面镜,另一面为凹面镜,凹面镜有聚光作用,适于较弱光和散射光下使用,光线较强时则选用平面镜(现在有些新型的光学显微镜都有自带光源,而没有反光镜;有的二者都配置)。

显微镜的结构包括:

目镜、镜筒、转换器、物镜、载物台、通光孔、遮光器、压片夹、反光镜、镜座,粗准焦螺旋、细准焦螺旋,镜臂、镜柱。

特别需要解释的结构如下:

镜柱 镜座上的直立短柱叫做镜柱。

转换器 镜筒下端的一个能转动的圆盘叫做转换器。其上可以安装几个接物镜,观察时便于调换不同倍数的镜头。

准焦螺旋 镜臂上装有两种可以转动的螺旋,能使镜筒上升或下降,称为准焦螺旋。大的螺旋转动一圈。镜筒升降10毫米,用于调节低倍镜,叫做粗准焦螺旋。小的螺旋围动一圈,镜筒升降01毫米。主要用于调节高倍镜,叫做细准焦螺旋。

嗯、它们分别有:镜座、镜柱、镜臂、载物台、遮光器、反光镜、镜简、转换器、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、目镜、物镜等。

镜座:它是用来稳定镜身的。

镜柱:它是用来支持镜柱以上的部件。

镜臂:握镜的部位。

载物台:载物台它是用来放置玻片标本的地方,中央有通光孔,两旁各有一个压片夹。

遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫做光圈,每个光圈都可以对准通光孔,遮光器用来调节光线的强弱的。

反光镜:可以转动,一面是平面镜(光线强时用),一面是凹面镜,(光线弱时用),都能使光线经过通光孔反谢上来。

镜简:它上端是安装目镜的地方

转换器:它可以转动的圆盘,上面安装物镜。

粗准焦螺旋:转动时,镜筒的升降范围较大。

细准焦螺旋:转动时,镜筒的升降范围很小。

目镜:接近人眼睛的镜头,上面标有5×或10×的等字样,表示目镜放大5倍或10倍。

物镜:接近人眼睛的镜头,上面标有10×或45×等字样,表示物镜放大10倍或45倍。

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