1、显微镜的使用(shyng)与细胞观察,普通(ptng)生物学实验,1,第一页，共三十九页。,目录(ml),1生物学实验课的基本要求 2实验目的 3实验用品 4实验内容光学显微镜的使用练习制作并观察(gunch)人口腔上皮细胞临时装片制作并观察洋葱细胞临时装片 5生物绘图,2,第二页，共三十九页。,生物学实验课的基本(jbn)要求,课前预习实验指导，主动参阅相关资料(zlio)。准确理解老师对实验的要求。利用实验指导或相关资料完成实验。实验操作一定要规范。在实验过程中要认真观察，积极思考，并可以与其他同学讨论。不做与实验无关的事。训练自己独立实验的能力。认真、规范、准时完成实验报告。,3,第三页
2、，共三十九页。,实验(shyn)目的,了解双目显微镜的基本构造及其维护，掌握显微镜的使用方法。学习临时装片制作的技术。观察动、植物细胞临时装片，了解动、植物细胞的基本结构(jigu)特点。学习生物绘图的基本方法。,4,第四页，共三十九页。,实验(shyn)用品,材料：人口腔上皮细胞；洋葱（Allium cepa）鳞茎。器材和仪器(yq)：BK1000显微镜、投影仪、解剖器材、培养皿、烧杯、滴管、载玻片、盖玻片、擦镜纸、吸水纸、纱布、蒸馏水。试剂：生理盐水、0.1%的亚甲基蓝溶液、I2KI溶液。,5,第五页，共三十九页。,实验(shyn)内容,显微镜的构造(guzo)和使用临时装片的制作与观察1
3、 制作并观察人口腔上皮细胞临时装片2 制作并观察洋葱细胞临时装片,6,第六页，共三十九页。,College of Life Sciences,显微镜的构造(guzo)和使用,7,第七页，共三十九页。,单目显微镜的结构(jigu),8,第八页，共三十九页。,13,12,双目复式显微镜的构造1.目镜 2.止紧螺钉 3.物镜转换器 4.物镜 5.载物台 6.聚光器（光栏调节(tioji)杆）7.聚光器调节螺旋 8.粗、细准焦螺旋 9.镜座 10.亮度调节开关 11.标本片夹手柄 12.镜臂 13.纵横向移动手轮,11,显微镜的构造(guzo)图,显微镜的构造(guzo),9,第九页，共三十九页。,机
4、械(jxi)部分,显微镜的构造可分为保证成象的光学系统和用以安装光学系统的机械(jxi)部分。机械部分：镜座和镜柱：镜臂：镜筒：物镜转换器：载物台：调节轮：大的为粗调节轮，小的为细调节轮，旋转一周镜筒升降0.1毫米。,10,第十页，共三十九页。,光学(gungxu)部分,光学部分包括物镜、目镜、聚光器、反光镜等。物镜和目镜直接参与显微镜的成像，聚光器和反光镜起调节光强度和改变入射光的作用。物镜：也叫接物镜（或镜头），它由15组透镜组成，其功能是聚集来自标本的光线，使标本第一次放大成一个倒立的实像。a放大倍数：从3到100，常用的低倍镜为10，高倍镜为40，油镜头为100，放大倍数的计算方法：物
5、镜的放大倍数=相当的光学筒长/物镜的焦距（光学筒长=物镜上焦点平面到目镜下焦点平面的距离）b工作距离：是指物镜最下面透镜的表面到盖玻片上表面之间的距离。物镜的放大倍数越大，它的工作距离越小。低倍镜的工作距离为6.5毫米，高倍镜为0.6毫米，而油镜头仅为0.2毫米，使用时要倍加注意。C焦点深度：指视野中垂直范围内所能清晰观察到的界限。在用不同倍数的物镜观察物体时，所能看到垂直的清晰范围是不同的。物镜的倍数越大，焦点深度越浅。D分辨力：是分辩被检物体细微结构的能力，也就是判别(pnbi)两个物体点之间最短距离的本领。是衡量显微镜质量优劣的主要根据。分辨力与镜口率（又称数值孔径）关系很大，镜口率越大
6、，分辩率越高，物镜的价值也越高。,11,第十一页，共三十九页。,目镜：也叫接目镜，其作用是将由物镜放大的倒立实像放大成一个正立的虚像。目镜仅起放大物像的作用，并不增加显微镜的分辨力。一般目镜有数个，它的放大倍数分别是5，7，10，15等。聚光器：安装在载物台下，一般由23个凸透镜组成，上面的透镜是平面的。它的功用是收集从光源射来的平行光线，并汇集成光束，集中在一点，以增强照明度，再经过被检物体照射到物镜中去。利用齿轮和齿条升降，能调节光线的强弱，使物像明晰。虹彩光圈：装在聚光器之下，由一片压一片的铁片组成。调拔操纵杆可以改变光圈的大小，调节光线的强弱。有的显微镜在载物台下安装有盘光阑，它是一片
7、有数个口径大小不同并可转动的金属圆盘(yun pn)。它旋转时，可以调节下方反射来的光线强弱，以适于被检标本的要求。反光镜：安装在聚光器及虹彩光圈的下方。它可向各方向转动，它的作用是把光源射出的光线反射至聚光器或通光孔。它分平、凹两面，凹面镜有聚光作用，在光源微弱时使用，如光源充足则用平面镜。,12,第十二页，共三十九页。,显微镜的成像原理(yunl),13,第十三页，共三十九页。,显微镜的成像原理(yunl),其实普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理，要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间，根据物理学的原理，成的
8、应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候(sh hou)是在目镜的另外一侧，根据光学原理，第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧。因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话，应该是倒立的放大的虚像。,14,第十四页，共三十九页。,阅读：显微镜的机械(jxi)结构,本显微镜的机械结构紧凑，精度较高。粗、微调机构集中在仪器的下方，重心较低，安放稳定。载物台位于弧形镜臂上面，试样为复置安放，能胜任体积宽广的被观察物体。目镜管呈45倾斜，工作者观察舒
9、适。照明附设在圆形底盘内，便于移放。各部分构造分述如下，见图19。底座起支撑整个镜体的作用。为了防止震动，有的在底座上装有四只防震橡皮脚。照明7 照明设备装于底盘内，在底座内装有一低压（68V，15W）灯泡作为光源，由变压器降压供电，靠调节次级电压（68V）来改变灯光的亮度，灯座具有偏心环，为调整光源后固定灯座于底盘用。光源前有聚光镜组（一），反光镜及孔径光栏，安装在圆形底盘上，聚光镜组（二）及视场光栏安装在物镜支架上，它们组成显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、均匀的照明。粗动调焦装置6 粗动手轮安装在镜体齿轮箱的两侧，位置适合观察者手臂支撑于工作桌上操作。手轮传动内部的齿轮，使支承载物台
10、的弯臂作上下升降。在粗动手轮之一侧，附设有制动环，用以紧固调焦正确(zhngqu)后的载物台位置，使不易受到偶然震动而变异，尤以用于显微照相时的必要有效装置。如需紧固载物台不动，可将制动环按右螺旋方向旋紧，如需再调节粗动手轮，则必须先将此环以反方向旋松，否则易损坏机件。图19 XJB1 型金相显微镜外形结构图微动调焦装置5 微动手轮与粗动手轮同轴，用于使显微镜本体沿着滑轨缓慢移动。左侧的手轮上刻有分度，每分格表示微动升降0.002mm，机体齿轮箱刻有二条白线，贴连支架上有一条白线，是用以表示微动升降的极限范围，当微动手轮旋到极限位置时，微动手轮就自动被限制住，此时，应该倒转旋动使用，否则将会损
11、坏机件。,15,第十五页，共三十九页。,16,第十六页，共三十九页。,显微镜的机械(jxi)结构,载物台1 放置试样用的机械载物台是显微镜的重要部件。常见的载物台为圆形，位于镜架上方，利于放置各种几何形状试样进行观察，移动结构采用粘性油膜与托架联结，托架与台面之间有方形导架，引导载物台在水平面上一定范围内作十字(sh z)定向移动，当移到极限位置时有限止作用，避免载物台滑出托架之外。载物台必须牢固，不易发生震动；其工作台位置必须与显微镜光轴垂直；载物台移动时试样的像应基本清晰。载物台有圆形和方形两种。一般备有能在水平面内作前后、左右和360 度旋转的螺丝和刻度。载物台上还备有弹簧压片和场光圈。
12、明场用的玻璃场光圈有13mm、21mm 和27mm 三种；暗场用的金属场光圈有10mm、15mm 和20mm 三种。孔径光栏15 和视场光栏14 孔径光栏装在照明反光镜座上面，刻有05 分划线，它为孔径大小之毫米值。调整孔径光栏能够控制入射光束的粗细，以保证物像达到清晰的程度。视场光栏装在物镜支架下面，其作用是控制视场范围，使目镜中视场明亮而无阴影。可以旋转滚花套圈来调节视场大小。在套圈上方有两颗滚花螺钉，用来调整光栏中心与光轴重合。,17,第十七页，共三十九页。,显微镜的机械(jxi)结构,物镜转换器3 这是快速更换物镜的装置。转换器呈球面形，上有三个螺孔符合互换性，可安装不同放大倍数的物镜
13、，旋动转换器可使各物镜镜头进入(jnr)光路，与不同的目镜搭配使用，可获得各种放大倍数。当转换各物镜到光轴上时，有显著感觉的定位器定位。有不同类型的转换器。按安装物镜的孔数可分为两类，一类是用于低、中级金相显微镜的转换器，有3 孔和4 孔；另一类是用于高级金相显微镜的转换器，有5 孔或5 孔以上。按定位方式也可分为两类，一类是外定位转换器，定位搭子在上面，加工方便，但不够美观；另一类是内定位转换器，定位搭子在里面，加工精度高，外形美观。物镜转换器有一固定座和一个转动搭子，中间排有钢珠以保证回转轻便。物镜转换器需保证两方面的精度：一是定位精度，即各个物镜座孔的中心偏移量要尽量小；二是齐焦精度，即
14、当一个物镜调焦在工作位置后，转换其他物镜时，应不需重新调焦或只许稍微调焦就能得到清晰的像。目镜管11 呈倾斜45单管形式，接在装有棱镜的半球形镜座上，可随时拆卸或将目镜平向转90（以便接合照相设备作金相照相之用）。物镜2 本显微镜的物镜为本型号显微镜专用的，除螺纹是按国家标准外，一般不适用于其他显微镜，45及100物镜筒设有防压弹簧，使前透镜万一触及试样时，不会因碰压而损坏透镜，不同倍率物镜的镜筒上涂以不同颜色的环线，以示区别（例10紫色，45黄色，100白色）。,18,第十八页，共三十九页。,显微镜的成像原理(yunl),众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜
15、），利用它可以将物体放大。其成像光学原理如图1-1所示。当物体AB 置于透镜焦距f 以外时，得到倒立的放大实像AB（如图1-1（a），它的位置在2倍焦距以外。若将物体AB 放在透镜焦距内，就可看到一个放大正立的虚象AB（如图1-1（b）。映象的长度与物体长度之比（AB/AB）就是放大镜的放大倍数（放大率）。若放大镜到物体之间的距离a 近似等于透镜的焦距(af)，而放大镜到像间的距离b 近似相当于人眼明视距离（250mm），则放大镜的放大倍数为：N=b/a=250/f由上式知，透镜的焦距越短，放大镜的放大倍数越大。一般采用(ciyng)的放大镜焦距在10100mm 范围内，因而放大倍数在2.52
16、5倍之间。进一步提高放大倍数，将会由于透镜焦距缩短和表面曲率过分增大而使形成的映象变得模糊不清。为了得到更高的放大倍数，就要采用显微镜，显微镜可以使放大倍数达到15002000倍。,19,第十九页，共三十九页。,（a）实像(shxing)放大,（b）虚像(x xin)放大,20,第二十页，共三十九页。,显微镜的成像原理(yunl),显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成，而是由两级特定透镜所组成。靠近被观察物体的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高的倍数（2000倍）。图1-2所示是在显微镜中得到放大物像的光学原理图。被观察的物体AB 放在物镜之前(zhqin)距其焦距略远一些的位置，由物体反射的光线穿过物镜，经折射后得到一个放大的倒立实象，目镜再将实像放大成倒立虚像，这就是我们在显微镜下研究实物时所观察到的经过二次放大后的物像。在设计显微镜时，让物镜放大后形成的实像位于目镜的焦距之内，并使最终的倒立虚像在距眼睛250mm 处成像，这时观察者看得最清晰。,21,第二十一页，共三十九页。,图1-2 显微镜光学(gungxu)原理图,22,第二
