实验1特殊显微镜的使用共24页文档
实验一特殊显微镜的工作原理和使用
实验一特殊显微镜的工作原理和使用特殊显微镜是一种能够观察微观尺度物体的仪器，它通过利用光学、电子、声波等原理来放大和显示样品的细节。
特殊显微镜在科学研究、医学诊断、材料分析等领域起着重要的作用。
本文将重点介绍光学、电子和声学显微镜的工作原理和使用。
一、光学显微镜光学显微镜是一种利用可见光作为照明源的显微镜，其主要由物镜、目镜、调焦机构和光源构成。
它的工作原理是通过物镜将样品上的光聚焦到目镜上形成放大的影像。
光学显微镜的使用步骤如下：1.确保显微镜放置在平稳的台面上，并保持垂直。
2.调节光源亮度，使其能够提供足够的照明。
3.将样品放在载物台上，并使用样品夹夹紧。
4.用粗调焦机构将物镜与样品靠近，然后用细调焦机构调节焦距，直到看到清晰的影像。
5.调节目镜，使影像更为清晰。
6.根据需要，可以使用滤光片或偏振片来改变光的属性。
7.使用目镜检查样品，并调节焦距和目镜，如有需要。
光学显微镜的优点是成本较低、易于操作，并且可以观察到样品的活体细胞。
缺点是分辨率有限，仅能观察到大约200-300纳米的细节。
二、电子显微镜电子显微镜是一种利用电子束取代可见光来照射样品的显微镜，它可以提供比光学显微镜更高的分辨率和放大倍数。
电子显微镜的工作原理是通过电子束的散射、透射和反射来获得样品的影像。
具体而言，电子束通过电子枪产生，然后经过准直系统和电子透镜聚焦。
在样品中穿透或被散射后，电子束最终落在屏幕或探测器上生成影像。
电子显微镜的使用步骤如下：1.准备样品，通常需要制备薄片并清洁表面。
2.打开电子显微镜，等待其预热。
3.将样品放置在样品台上，并将其安装在显微镜中。
4.调节电子束的对焦，使其尽可能锐利。
5.对样品进行调节，以便获得所需的放大倍数和分辨率。
6.观察和记录样品的影像，可以使用照相机或电子影像探测器。
电子显微镜的优点是具有更高的分辨率和放大倍数，可以观察到更小的细节，如原子尺度。
缺点是设备复杂、操作困难，并且样品必须处于真空环境中才能进行观察。
实验一 特殊显微镜使用方法
倒置显微镜的使用方法：1.将亮度调节柄调至最小位置，接通电源，打开开关，再将亮度调节柄调至适中位置。
2.将样品置于载物台上，调节载物台纵横移动手轮，确定观察目标的位置。
3.将10X物镜置入光路，通过目镜观察，粗调焦使成像清晰。
将高倍物镜置入光路，右目镜观察，微调焦使成像清晰。
用左目镜观察，调整其上的视度调节圈，使成像清晰。
4.双手握左右相对转动，调整瞳距（双像重合）。
5.调节灯丝成像居中，然后观察样品。
相差显微镜的使用方法：1.将相差聚光镜转盘转至“0”标记处。
2.将亮度调节柄调至最小位置，接通电源，打开开关，再将亮度调节柄调至适中位置。
3.将样品置于载物台上，调节载物台纵横移动手轮，确定观察目标的位置。
4.把绿色滤色镜放入镜座的视场光阑转圈上。
5.将10X物镜置入光路，通过目镜观察，粗调焦使成像清晰。
将高倍物镜置入光路，右目镜观察，微调焦使成像清晰。
用左目镜观察，调整其上的视度调节圈，使成像清晰。
6.双手握左右相对转动，调整瞳距（双像重合）。
7.将相差聚光镜转盘转至“10”标记处，并将10X相差物镜置入光路。
（更换物镜倍数时，相差聚光镜转盘要转至匹配的数值）8.取下目镜，换上对中目镜（CT望远镜），旋松对中目镜上的螺钉并轴向抽动，使相板圆环和光阑圆环清晰，锁紧对中目镜上的螺钉。
9.调节相差聚光镜转盘两侧的调节扳手，左右推动，直至相板圆环和光阑圆环重合。
10.取下对中目镜（CT望远镜），换上目镜进行相差观察。
荧光显微镜的使用方法：1.将滤片转换拉杆拉至“E”位置，然后按倒置显微镜的使用方法中1－4步骤调整一起，作明场观察。
2.将汞灯电源箱上的电源接通，关闭荧光落射装置上的视场光阑拉杆，关闭显微镜右侧底座电源开关，开启汞灯电源开关，10分钟后，汞灯点燃至稳定状态，方可开始使用。
3.将25X荧光物镜置入光路，将滤片转换拉杆拉至所需位置，即蓝光（B）获绿光（G）的位置上。
4.将荧光落射装置上的视场光阑拉杆开至最大，粗调焦使成像清晰，观察荧光。
微生物实验显微镜的使用及微生物形态观察
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微生物实验显微镜的使用及微生物形态观察
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3．革兰氏染色法：
革兰氏染色法将细菌分为G＋和G- ，这由两类细菌细胞 壁结构和组成不一样而决定。用结晶紫初染后，全部细菌都 染上蓝紫色。碘作为媒染剂能与结晶紫结合形成结晶紫-碘 复合物，增强了染料与菌体结协力。用乙醇脱色处理时，两 类细菌脱色效果是不一样。G＋细菌细胞壁主要由肽聚糖形 成网状结构组成，且壁厚、类脂含量低，用乙醇脱色时使细 胞壁脱水、网状结构孔径缩小，通透性降低，使得结晶紫— 碘复合物不易被洗脱而保留在细胞内。虽经洗脱和复染依然 保持初染剂蓝紫色。G-细菌则不一样，因为其细胞壁肽聚糖 层较薄，类脂含量高，所以在脱色处理时，类脂被乙醇溶解， 细胞壁通透性增大，使结晶紫—碘复合物比较轻易被洗脱出 来，用复染剂复染后，细胞被染上复染剂颜色。
总菌数 A 16104 B 32000A B（个 / ml） 5
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微生物实验显微镜的使用及微生物形态观察
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2. 区分酵母菌死活细胞基础原理 美蓝是一个无毒性染料，它氧化型呈蓝色，
还原型是无色。用美蓝对酵母菌活细胞进行染 色时，因为细胞新陈代谢作用，细胞内含有较 强还原能力，能使美蓝由蓝色氧化型变成无色 还原型。所以，含有还原能力酵母活细胞是无 色或淡蓝色，而死细胞或代谢作用衰老细胞则 呈蓝色，借此即可对酵母菌死细胞和活细胞进 行判别。
微生物实验显微镜的使用及微生物形态观察
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四. 试验内容
1. 酵母菌形态观察及死活细胞判别 (1) 在载玻片上加半滴美蓝染液，在染液上 滴一滴菌液。取一块盖玻片，先将一边与菌液 接触，然后慢慢将盖玻片放下盖在菌液上。
(2) 将标本片放3分钟后，先用低倍镜然后用 高倍镜观察酵母菌形态和出芽情况，并依据颜
实验1显微镜的使用实验报告
实验报告实验1 显微镜的使用方法一、实验名称：显微镜的使用方法二、实验目的:1、掌握显微镜的构造，熟练使用显微镜进行试验观察。
2、能够分析显微镜常见故障的原因，并作适当处理。
三、实验内容：1、利用高、低倍显微镜观察一些永久装片。
2、将所观察到的镜像绘制成图片。
三、实验器材:显微镜、装片或切片等。
四、实验原理：1、显微镜的用途显微镜是一种精密的放大仪器，是研究生物学不可缺少的工具。
在学习生物学的过程中，要研究许多细微的结构，必须借助显微镜进行观察。
2、显微镜的构造光学显微镜由机械装置和光学系统两大部分组成，其中光学系统主要包括物镜、目镜、遮光器和光源等。
3、显微镜的成像原理光学显微镜的光学系统两由大部分组成。
由目镜和物镜组成成像系统，由反光镜和旋转光样构成照明系统。
五、实验步骤:1、低倍镜的使用（1）取镜和放置：右手握住镜臂,左手托住镜座。
把显微镜轻轻地放在实验桌上略偏左、离实验桌边缘5cm为宜。
（2）对光：转动转换器，使低倍物镜正对通光孔(镜端与孔保持2厘米距离)。
转动遮光器，使大的光圈对准通光孔。
左眼注视目镜内，右眼睁开同时用手转动反光镜对向光源。
直到目镜里看到白亮的视野。
（3）放置玻片标本：把要观察的装片放在载物台上，有标本的一面向上使标本正对通光孔的中心，然后用压片夹压住。
（4）调节焦距：下降镜筒，侧目注视物镜头，用手旋转粗准焦螺旋直到物镜头接近装片为止。
上升镜筒，左眼注视目镜内，用手旋转粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升，直到从目镜内看清物像为止。
再轻微来回转动细焦螺旋，使物像更清晰。
2、高倍镜的使用（1）选好目标：一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心，同时把物像调节最清晰的程度，才能进行高倍镜的观察。
（2）转动转换器：调换上高倍镜头，转换高倍镜时转动速度要慢，并从侧面进行观察（防止高倍镜头碰撞玻片），如高倍镜头碰到玻片，说明低倍镜的焦距没有调好，应重新操作。
（3）调节焦距：转换好高倍镜后，用左眼在目镜上观察。
实验1 特殊显微镜的原理及其使用
2 .结构特点 结构特点 使用中央遮光板或暗 视野聚光器（ 视野聚光器（常用的是抛 物面聚光器）， ），使光源的 物面聚光器），使光源的 中央光束被阻挡。 中央光束被阻挡。不能由 下而上地通过标本进入物 从而使光线改变途径， 镜。从而使光线改变途径， 倾斜地照射在观察的标本 上，标本遇光发生反射或 散射， 散射，散射的光线投入物 镜内， 镜内，因而整个视野是黑 暗的。 暗的。
三、实验步骤 1.样品制备：在一张无划痕、 1.样品制备：在一张无划痕、清洁的载玻片上滴一 样品制备 滴生理盐水， 滴生理盐水，用牙签取牙垢或用镊子撕洋葱内表 皮细胞与载玻片上的生理盐水混合均匀， 皮细胞与载玻片上的生理盐水混合均匀，盖上盖 玻片，用滤纸条吸取盖片四周多余的水分，镜检。 玻片，用滤纸条吸取盖片四周多余的水分，镜检。 2.将暗视野聚光器安装在显微镜上，调强照明光。 2.将暗视野聚光器安装在显微镜上，调强照明光。 将暗视野聚光器安装在显微镜上 3.在聚光器透镜的上表面滴上镜头油。向上缓慢调升 在聚光器透镜的上表面滴上镜头油。 在聚光器透镜的上表面滴上镜头油 聚光镜，使镜头油与载玻片下表面缓缓接触。 聚光镜，使镜头油与载玻片下表面缓缓接触。只 有在油滴与载玻片的底面相接触后， 有在油滴与载玻片的底面相接触后，光线才能射 向标本。 向标本。 4.将标本置于载物台上，插入10x物镜，用调焦螺旋 4.将标本置于载物台上，插入10x物镜， 将标本置于载物台上 10x物镜 聚焦样品。 聚焦样品。
• 6.观察物镜后焦面，调节仪器使聚光器中环状光阑的像和 观察物镜后焦面， 观察物镜后焦面 相差物镜中相板的圆环互相吻合， 相差物镜中相板的圆环互相吻合，这一步是调好相差最重 要的步骤。具体方法是：取下一个目镜， 要的步骤。具体方法是：取下一个目镜，插入一个聚焦望 远镜，转动望远镜的接目镜， 远镜，转动望远镜的接目镜，直到在望远镜中观察到清晰 的环状光阑（在聚光器中）和相板（在相差物镜中）的像。 的环状光阑（在聚光器中）和相板（在相差物镜中）的像。 如果环状光阑的明亮光圈与圆形相板不吻合，可以通过调 如果环状光阑的明亮光圈与圆形相板不吻合， 节聚光器上的调中螺旋使之吻合。调节吻合后， 节聚光器上的调中螺旋使之吻合。调节吻合后，取出聚焦 望远镜，插入目镜， 望远镜，插入目镜，就可在目镜中观察到一个清晰的口腔 上皮细胞的相差像。 上皮细胞的相差像。 • 7.如果换用高倍相差物镜观察，需要移入相应的高倍相差 如果换用高倍相差物镜观察， 如果换用高倍相差物镜观察 物镜的聚光器环状光阑进行观察。 物镜的聚光器环状光阑进行观察。
【优秀版】特殊显微镜的使用PPT
• 7.如果换用高倍相差物镜观察，需要移入相应的高倍相差
物镜的聚光器环状光阑进行观察。
(A) bright-field microscopy.(B) phase-contrast microscopy (C) differential-interference-contrast microscopy. (D) dark-field microscopy.
特殊显微镜的使用
实验一 特殊显微镜的原理及其使用
I 暗视野显微镜
一、实验目的
• 了解暗视野显微镜观察活细胞的基本原理； • 了解暗视野显微镜的特殊组件和位置； • 掌握调节暗视野显微镜的基本步骤。
2.结构特点
• 相差显微镜与普通显微镜的主要不同之处是：用 环状光阑代替可变光阑，用带相位板的物镜(通 常标有PH的标记)代替普通物镜，并带有一个合 轴调节用的望远镜。
ห้องสมุดไป่ตู้谢观看
相板上有两个区域，直射光通过的部分叫“共轭面”，衍射光通过的部分叫“补偿面”。 观察物镜后焦面，调节仪器使聚光器中环状光阑的像和相差物镜中相板的圆环互相吻合，这一步是调好相差最重要的步骤。
相板上有两个节区域聚，直光射光器通过上的部的分叫调“共中轭面螺”，旋衍射使光通之过的吻部分合叫“。补偿调面”节。 吻合后，取出聚焦
如果换用高倍相差物镜观察，需要移入相应的高倍相差物镜的聚光器环状光阑进行观察。 实验一 特殊显微镜的原理及其使用
缘清楚；③调节聚光器的调中螺旋，使视场光阑 相位板安装在物镜的后焦面处，相板装有吸收光线的吸收膜和推迟相位的相位膜。
相位板安装在物镜的后焦面处，相板装有吸收光线的吸收膜和推迟相位的相位膜。 相板上有两个区域，直射光通过的部分叫“共轭面”，衍射光通过的部分叫“补偿面”。
实验一 特殊显微镜的使用
实验一.几种特殊光学 显微镜的使用
• 相差显微镜与普通显微镜结构相比较 具有以下特殊结构: 1.转盘聚光镜. 2,相差物镜. 3,合轴调中望远镜. 4绿色滤色镜 • 相差显微镜主要用于观察活细胞
一,相差显微镜的结构及 使殊光学部件: 1.光源. 2.激发滤色镜. 3.阻断滤色镜 • 荧光显微镜主要用于被荧光染 料染色的标本的观察
三.暗视野显微镜的结构及 使用
• 特殊光学部件:暗视场聚光镜. • 暗视野显微镜的分辨率可以达到 0.004微米,可清楚地观察植物细胞 的细胞质环流.
四.将普通光学显微镜改装成 暗视野显微镜
• 1.剪一适当大小的园形黑纸片贴在 聚光镜上面(用清水贴). • 用洋葱鳞茎内表皮细胞制成一装片 在改装后的显微镜下观察.
微生物实验实验一显微镜的使用及微生物形态观察
结果分析和报告撰写
分析实验结果
对观察到的微生物形态特征进行详细 记录和分析，确定其分类和鉴别结果 。
撰写实验报告
根据实验结果和分析，撰写实验报告 ，包括实验目的、实验过程、结果分 析等内容。
05
注意事项
显微镜的保养与维护
01
02
03
04
清洁
每次使用后，应用软布轻轻擦 拭显微镜表面，以防止灰尘和 污垢积累。
放大倍数较高，可观察微生物的超微结构，但操作复杂且成本较 高。
载玻片
• 用于放置显微镜观察的样品，通常为透明无色的玻璃片。
盖玻片
• 用于覆盖样品，防止样品移动或干燥，同时起到一定的放大作用。
细菌或真菌样品
细菌
常见的肠道细菌、病原菌等。
真菌
酵母菌、霉菌等。
染色剂（如美蓝、结晶紫等）
美蓝
用于染色细菌细胞壁，使其易于 观察。
逐渐调高倍数，仔细观察微生物的形态特征，如形状 、大小、颜色、细胞结构等。
记录观察结果，绘制微生物形态图谱，以便后续分析 。
04
结果分析
微生物形态特征的识别
80%
识别微生物的形状
通过显微镜观察，可以识别出微 生物的形状，如球形、杆形、螺 旋形等。
100%
识别微生物的大小
通过测量显微镜下观察到的微生 物，可以得出其大小，通常以微 米（μm）为单位。
结晶紫
常用于染色革兰氏阳性菌，使其 呈现紫色。
03
实验步骤
显微镜的使用
打开显微镜电源，调整光源亮度，确保光源稳 定。
01
打开显微镜的载物台，放置待观察的样本 。
03
02
放置显微镜于平坦的台面上，调整显微镜的 高度和角度，确保观察舒适。
实验一特殊显微镜的使用方法
细胞生物学实验
Ground State
细胞生物学实验
基本设置
落射式照明光路
细胞生物学实验
自发荧光的观察
枫叶叶柄，红色：自发荧光；绿色：外加荧光
细胞生物学实验
外加荧光的观察
荧光显微镜照片（微管呈绿色、微丝红色、核蓝色）
细胞生物学实验
使用方法 1．打开灯源，超高压汞灯要预热几分钟才能达到最亮点。 2．透射式荧光显微镜需在灯源与聚光器之间装上所要求的激 发滤片，在物镜的后面装上相应的阻断滤片。 3．用低倍镜观察，根据不同型号荧光显微镜的调节装置，调 整光源中心，使其位于整个照明光斑的中央。 4．放置标本片，调焦后即可观察。
人大脑神经胶质细胞
a.明视野显微镜 b.相差显微镜
使用方法 (1)相差装置的调换安装 (2)调焦 (3)合铀调整
细胞生物学实验
荧光显微镜
工作原理 基本装置及光路 适用于荧光显微镜的样品 使用方法
细胞生物学实验
Higher excited state Lower excited state
细胞生物学实验
位相差（Phase Shift (Φ)）等于 Φ= 2πΔ/λ
明视野下的相位差
细胞生物学实验
细胞生物学实验
相差显微镜如何提高影像的对比程度
针对样品本体产生光强度对比的不足，相差显微镜將背景光 与散射光行进路径分开，并分別做不同的处理，以便加大两 者的相位差，足以发生完全相长干涉或完全相消干涉；同时 削弱背景波的振幅，凸显干涉的效果。
细胞生物学实验
暗视野显微镜工作原理示意
细胞生物学实验
暗视野聚光器
细胞生物学实验
物镜的放大倍率
2X 4X 10X 20X 20X 40X
实验1特殊显微镜的使用
相差显微镜光路图
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荧光显微镜：利用一个高发 光效率的点光源，经过滤色 系统发出一定波长的光(如紫 外光365nm或紫蓝光420nm) 作为激发光，激发标本内的 荧光物质发射出各种不同颜 色的荧光后，再通过物镜和 目镜的放大进行观察。这样 在强烈的对衬背景下，即使 荧光很微弱也易辨认，敏感 性高。 用途：主要用于细胞结构和 功能以及化学成分等的研究。
倒 置 相 差 显 微 镜
7
1m=103mm=106μm=109nm
0.1nm
OM
1nm 10nm 100nm 1μm 10μm 100μm
光学显微镜
电子显微镜
扫描隧道显微镜
SEM
1mm
1cm
肉眼分辨0.2mm
分辨极限0.2 μm 放大倍数10×40倍 分辨极限0.2 nm 放大倍数 数万倍
TEM
8
扫描隧道显微镜
用STM拍下的DNA
用STM拍下的血细胞
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实验内容：
一、暗视野显微镜的使用 二、荧光相差显微镜的使用
实验目的： 了解暗视野显微镜、相差显微镜和荧光显
微镜的工作原理和使用方法。
10
1 暗视野显微镜
+ 根据丁达尔效应原理设计的一种在黑色背 景条件下观察被检物体的显微镜
+ 观察到明场看不到的极其微小的物体 + 最高分辨率可达0.004微米
人血细胞（40 × ）
人血细胞（40 × ）
实验一特殊显微镜的工作原理和使用讲课文档
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➢ 调轴望远镜：是用来进行合铀调节的。使用不同的相差物镜时，应配合相应 的环状光圈，并用合轴调节望远镜观察环状光圈和相板，调节至环状光圈的 亮环与相板的暗环完全重合。这样，光线通过标本后，就必须经过相板而发 生相位的改变，造成明暗差异的影像。
➢ 超高压汞灯也散发大量热能。因此，灯室必须有良好的散热条件，工作环境温度不宜太高。 ➢ 200W超高压汞灯的平均寿命，在每次使用2h的情况下约为200h，开动一次工作时间愈短，
则寿命愈短，如开一次只工作20min，则寿命降低50%。因此，使用时尽量减少启动次数。灯 泡在使用过程中，其光效是逐渐降低的。灯熄灭后要等待冷却才能重新启动。点燃灯泡后不可 立即关闭，以免水银蒸发不完全而损坏电极，一般需要等15min。
➢ 荧光染料种类很多：
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荧光显微镜原理
➢ 荧光显微镜利用一个高发光效率的点光源，经过滤色 系统发出一定波长的光(如波长短的紫外光365nm或紫 蓝光420nm)作为激发光、激发标本内的荧光物质发射 出各种不同颜色的荧光后，再通过物镜和目镜的放大 进行观察。
➢ 这样在强烈的对衬背景下，即使荧光很微弱也易 辨认，敏感性高，主要用于细胞结构和功能以及 化学成分等的研究。
➢ 超高压汞灯（100W或200W）光源的电路和包括变压、镇流、启动几个部分。在 灯室上有调节 灯泡发光中心的系统，灯泡球部后面安装有镀铝的凹面反射镜， 前面安装有集光透镜。
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滤色系统
➢ 荧光光源的采用超高压汞灯，它可发出各种波长的光，但每种荧光物质都有一个产生最强荧光 的激发光波长，所以需加用激发滤片（一般有紫外、紫色、蓝色和绿色激发滤片），仅使一定 波长的激发光透过照射到标本上，而将其他光都吸收掉。