生药学与天然药物化学实验
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第四节 光学显微镜的使用

一、显微镜的简介

显微镜是生药学、生物学和医学等学科观察研究的重要工具。通过显微镜的使用,人们可以看到肉眼看不到的细小结构,使认知范围极大地扩展。显微镜的种类很多,常分为光学显微镜和非光学显微镜。光学显微镜包括单式显微镜和复式显微镜。学生实验常用的复式显微镜是研究生药细胞结构、组织特征及器官构造的重要工具。

二、显微镜的构造

复式显微镜可分为单筒镜与双筒镜。两者基本构造(图1-2-1)大致相同,可分为用以成像所用的光学系统和装置光学系统的机械系统。

图1-2-1 显微镜的构造

1.机械系统

(1)镜座 显微镜的基座部分,常为马蹄形,用以稳固和支持镜身。

(2)镜柱 连于镜座的直立支持部分。

(3)镜臂 镜柱与镜筒间的连接部分,弯曲如臂,为取放镜体时的手握部位。镜柱与镜臂之间有一活动关节,可使镜体在一定范围内转动,便于观察。近年来生产的显微镜,其镜柱、镜臂多连为一体,无倾关节。

(4)镜筒 显微镜上部中空的圆孔,上端放置目镜,下端与物镜转换器相连。

(5)物镜转换器 固定在镜筒的下方。具有安装接物镜的螺旋口,转动转换器,可更换物镜,并将物镜转移到镜筒的正下方,保证物镜与目镜的光线合轴。

(6)载物台 放置标本的圆形或方形平台,中央有一通光孔。台上装有压片夹或机械移动器,用以固定或调节玻片的位置。

(7)调焦装置 为调节镜筒升降的齿轮,通过调节物镜与标本间的距离,得到清晰的物像。通常在镜臂两侧,有大小两对之分。大的一对称为粗调焦旋钮,转动一周可使镜筒升降10mm的距离;小的一对称为微调焦旋钮,转动一周可使镜筒升降0.1mm的距离。

2.光学系统

(1)目镜 安装于镜筒上端,又称接目镜,可将物镜放大了的实像进一步放大。其上端刻有5×、10×、15×等字样,表示放大倍数。

(2)物镜 装在物镜转换器上,通常可分为低倍镜(4×、10×、15×)、高倍镜(40×、45×、80×)和油镜(100×)三种。

(3)聚光器 位于载物台下,用以聚集来自反光镜的光线,透过通光孔照射于标本物体上。聚光器常可上下或左右旋转,装有虹彩光圈操纵杆,可使虹彩光圈口径扩大或缩小,以控制通光量。

(4)光源 早期的显微镜使用反光镜将光线反射到聚光器上,现在使用的显微镜多采用电光源(集光器),多为6V、10V的碘钨灯。

三、显微镜的成像原理

显微镜主要是依据凸透镜成像原理对物体进行放大。

显微镜的目镜和物镜都可以看成是一个凸透镜。标本经过物镜第一次放大后,再通过目镜进行第二次放大。因此,我们观察实验标本时,所看到的最后物像,是经二次放大的、方向相反的倒置虚像,而物体最后的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。

四、显微镜的使用

1.取镜

从镜箱中取出显微镜时,以右手握住镜臂,左手平拖镜座,保持镜筒直立向上,将显微镜平置于桌上座位的左前方,距桌缘5~6cm。

2.对光

旋转转换器,将低倍物镜对准载物台圆孔,用左眼在目镜上观察。将反光镜转向光源,使光线射入镜筒,并调节光圈,达到视野光线清晰明朗,成为均匀而明亮的白光。若使用电光源,应接通电源,打开显微镜开关,旋转亮度调节旋钮,使光亮强度合适并充满整个视野。

3.低倍镜观察

(1)将标本玻片放于载物台上,盖玻片朝上,使检视物对准光孔,然后用压片夹将玻片固定。

(2)先从侧面观察物镜与玻片之间的距离,并顺时针方向调节粗调焦旋钮,使低倍镜距离玻片0.5~1cm。然后在目镜上观察,再慢慢逆时针方向转动粗调焦旋钮至看到放大的物像,随后改用微调焦旋钮调节,直至物像最清晰为止。

(3)焦点调好后,可根据需要,移动玻片使要观察的部位处于最佳位置。在视野中看到的是检视物的倒像,因此在移动玻片时要向相反的方向移动。

此外,还可以调节聚光器及虹彩光圈,对视野内的光线进行调节。

4.高倍镜观察

(1)在低倍镜中找到物像后,将需要放大部位移至视野中央(因高倍镜只能将视野中心的一部分放大),直接转动物镜转换器,将高倍镜转至中央并定位。

(2)转换至高倍镜后,正常情况下能够看到模糊的物像,只需稍微调动微调焦旋钮,便可看到清晰的物像。

(3)转换至高倍镜后,视野内的亮度必然比低倍镜时变暗,需要重新调节聚光器及虹彩光圈,对视野内的光线进行调节。

5.收镜

观察结束后,应先升高镜筒或降低载物台,抽出玻片,然后转动物镜转换器,使物镜镜头与通光孔错开,再降下镜筒,用亮度调节旋钮将光源亮度降至最低,后关闭电源(或竖直反光镜)。擦净镜体,罩上防尘罩。最后,按照取镜要求对号归入显微镜的镜箱内。

五、显微镜使用的注意事项

(1)携镜时,必须右手握紧镜臂,左手托住镜座,切不可一只手提取。

(2)放置显微镜时,勿离桌边太近,镜体的倾斜度不得超过300°,防止倾倒坠地。

(3)使用单筒显微镜观察时,必须用双眼,切勿紧闭一眼。

(4)勿用污物、水、药品等沾污显微镜的各部位,保持显微镜的清洁。光学部分的灰尘必须用镜头毛刷拂去,或用吹风球吹去,再用擦镜纸轻擦,切忌用手指或其他粗糙物如纱布等擦拭,以免损坏镜面。

(5)所观察标本必须加盖盖玻片,制作带水或试剂的玻片标本,必须两面擦干再放在载物台上观察,以免溶液流出污染和腐蚀镜体。

(6)如遇机件失灵,使用困难时,绝不可强行转动,更不能任意拆修,应立即报告指导教师解决,以免造成损坏。

(7)不用时应加塑料罩,及时放入镜盒内。