实验一 特殊显微镜及其使用
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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。
实验一显微镜的使用和微生物形态的观察一、目的要求1、熟悉普通光学显微镜的构造及其使用方法。
2、了解油镜的原理,并掌握其使用方法。
3、观察各种染色标本,认识微生物的基本形态和特殊结构。
二、基本原理显微镜包括普通光学显微镜、相差显微镜、暗视野显微镜、荧光显微镜和电子显微镜等。
微生物个体微小,难于用肉眼观察形态结构,只有借助显微镜,才能对其进行研究和利用。
普通光学显微镜是一种精密的光学仪器,是观察微生物最常用的工具。
细菌等原核细胞型微生物个体微小,一般需要使用油镜观察其形态结构。
而油镜头晶片极小,投入光线少,从载玻片透过光线,又被空气折射(空气折光广率1.00、玻璃折光率为1.52),更不易射入镜头内,致使光线较弱物像不清。
当在镜头和载玻片之间滴加香柏油后,由于香柏油折光率为1.515,与玻璃相近,可消除光线通过玻璃与物镜间空气时发生折射现象,避免光线损失,使亮度和清晰度都得到了提高,几乎可以看清所有细菌。
三、实验材料及仪器(1)标本及试剂:微生物标本片、香柏油、二甲苯。
(2)仪器及其他用具:普通光学显微镜、擦镜纸等。
四、实验步骤1.普通光学显微镜的构造及使用方法。
1)普通光学显微镜的构造。
普通光学显微镜有机械部分和光学部分组成。
A.显微镜的机械部分。
包括镜座、镜臂、镜筒、转换器、载物台、推动器、粗调节器(粗调螺旋)和细调节器(微调螺旋)等部件(图1-1)普通光学显微镜机械部分各部件的构造与功能见表1-1B.显微镜的光学系统。
由反光镜、聚光镜、物镜、目镜、虹彩光圈等组成,光学系统使标本物像放大,形成倒立的放大物像。
表1-2普通光学显微镜光学系统的构造与功能2)普通显微镜的使用①取镜。
从镜箱中取镜时,一手握镜臂,一手托镜座,保持镜体直立,以防反光镜及目镜脱落被摔坏,将显微镜放置于平稳的实验台上。
端正坐姿,镜检时两眼同时睁开,单目显微镜一般用左眼观察,用右眼帮助绘图或做记录。
双目显微镜用双眼观察。
②使低倍镜与镜筒呈一直线,调节反光镜,让光线均匀照射在反光镜上,电光源显微镜打开照明光源,并使整个视野都有均匀的照明。
实验一金相显微镜的使用与金相组织的观察一、实验目的1(了解金相显微镜的构造,各个主要部件的效用。
2(掌握正确使用显微镜的操作及维护方法。
3(观察几种式样的金相组织二、实验概述(一)金相显微镜的知识及正确使用1(显微镜放大原理:利用透镜将物体的像放大,单个透镜的放大倍数是有限的(一般在20倍以下),因此要考虑用另一透镜组将第一次放大的像再行放大,以得到更高更清晰放大倍数的像,显微镜就是根据这一需求设计的。
显微镜中装有两组放大透镜,靠近物体的一组为物镜,靠近眼睛的一组透镜称为目镜,但实际上显微镜采用的物镜和目镜都是由复杂的透镜组组成。
图1-1为显微镜成像原理图。
图1-1显微镜成像原理图若将试样AB 置于物镜之前距其一倍焦距(F)略远一些的位置,由物体反射1 的光线通过物镜折射后得到一个倒立的放大的实像A′B′,在目镜上观察时,经物镜放大的倒立实像A′B′落在目镜焦距F内 ( 在设计时安排好使目镜的焦点位置2在 F以内) ,目镜又将A′B′再次放大,人眼在(250mm)的明视距离处,看到2一个经两次放大的倒立的虚像A″B″ 就是我们在显微镜下的物象。
总的放大倍数为物镜的放大倍数与目镜放大倍数的乘积,M=M×M 总物目普通光学金相显微镜主要由三大系统构成:既光学系统,照明系统和机械系统。
下面简单分述其主要构件的功能与特性。
光学系统:主要包括物镜和目镜,物镜是显微镜最重要的部件,成像质量在很大程度上取决于物镜的质量,它的性能包括数值孔径和分辨率,有效放大倍数及像差校正程度。
A:数值孔径:物镜的数值孔径(N.A)表示物镜的收集光线的能力,增强物镜的聚光能力可使成像的质量提高,它的大小通常以进入物镜的光线锥所张开的角度,既孔径角的大小,公式表示为:N.A=n.sinθ式中n—物镜与观察物之间介质的折射率θ—为物镜的孔径半角因此提高数值孔径有两个途径:a(增大透镜的直径或减小物镜的焦距。
实际上sinθ的最大值只能0.9左右,此方法会导致像差增大和制造困难。
实验指导实验⼀:特殊显微镜的原理及其使⽤ 4实验⼆:电⼦显微镜的原理及使⽤ 8实验三:细胞膜的渗透性 18 实验四:细胞的凝集反应 20 实验五:诱导细胞融合—聚⼄⼆醇法 23 实验六:线粒体和液泡系的超活染⾊ 26 实验七:叶绿体和细胞核的荧光观察 29 实验⼋:细胞⾻架的观察 31 实验九:细胞中DNA、RNA的显⽰ 33 实验⼗:细胞培养的准备⼯作 37 实验⼗⼀:细胞的原代培养 42 实验⼗⼆:细胞的传代培养 45实验⼀特殊显微镜的原理及其使⽤I.暗视野显微镜的原理和使⽤⼀、实验⽬的1.了解暗视野显微镜观察活细胞的基本原理;2.了解暗视野显微镜的特殊组件和位置;3.掌握调节暗视野显微镜的基本步骤。
⼆、原理和结构特点在⽇常⽣活中,室内飞扬的微粒灰尘是不易被看见的,但在暗的房间中若有⼀束光线从门缝斜射进来,灰尘便粒粒可见了,这是光学上的丁达尔现象。
暗视野显微镜就是利⽤此原理设计的。
它的结构特点主要是使⽤中央遮光板或暗视野聚光器,常⽤的是抛物⾯聚光器,使光源的中央光束被阻挡.不能由下⽽上地通过标本进⼊物镜。
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,散射的光线投⼊物镜内,因⽽整个视野是⿊暗的。
在暗视野中所观察到的是被检物体的衍射光图像.并⾮物体的本⾝,所以只能看到物体的存在和运动,不能辨清物体的细微结构。
但被检物体为⾮均质时,并⼤于1/2波长,则各级衍射光线同时进⼊物镜,在某种程度上可观察物体的构造。
⼀般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨0.004µm以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜(最⼤的分辨⼒为0.2µm)所不具有的特性,可⽤以观察活细胞的结构和细胞内微粒的运动等。
三、仪器、材料与试剂(⼀)仪器:具有暗视野聚光器的显微镜(⼆)材料⽛垢微⽣物,洋葱内表⽪细胞,载玻⽚,盖玻⽚,⽛签,尖头镊⼦,滤纸条,指甲油,擦镜纸等。
(三)试剂:⽣理盐⽔四、实验步骤1.样品制备:在⼀张⽆划痕、清洁的载玻⽚上滴⼀滴⽣理盐⽔,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,盖上⼀⽚⽆划痕、清洁的盖玻⽚,⽤滤纸条吸取盖⽚四周多余的⽔分,⽤指甲油封⽚(或不封⽚)。
细胞实验全集细胞生物学添加时间:2008.10.28|作者:admin实验一普通光学显微镜与特殊显微镜的使用一、实验目的1.强化普通光镜结构和使用技能的知识,掌握让其发挥最佳效能的方法。
2.了解相差显微镜、荧光显微镜的构造和原理,并掌握它们使用方法。
二、实验原理(一)普通光学显微镜普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、光学部分和照明部分。
1.机械部分:(1)镜座。
(2)镜柱。
(3)镜臂。
(4)镜筒。
(5)物镜转换器(旋转器)。
(6)镜台(载物台)。
(7)调节器:①粗调节器(粗螺旋),②细调节器(细螺旋)。
2.照明部分:包括反光镜,集光器和光圈。
3.光学部分:(1)目镜,(2)物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有10符号的为低倍镜,较长的刻有40符号的为高倍镜,最长的刻有100符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别。
在物镜上,还有镜口率(N.A.)的标志,它反应该镜头分辨力的大小,其数字越大,表示分辨率越高,各物镜的镜口率如下表:物镜镜口率(N.A.)工作距离(mm)100.285.40400.650.391001.300.11表中的工作距离是指显微镜处于工作状态(物象调节清楚)时物镜的下表面与盖玻片(盖玻片的厚度一般为0.17mm)上表面之间的距离,物镜的放大倍数愈大,它的工作距离愈小。
显微镜的放大倍数是物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积,如物镜为10,目镜为10,其放大倍数就为1010=100。
(二)相差显微镜人类的眼睛只能在光波的波长和振幅有差异时才能识别被检物体。
波长决定颜色、振幅决定明暗。
在镜检的标本中,经固定、染色的标本就具有上述两种差异称振幅差标本,振幅差标本用普通光学显微镜就可以看得清楚;另一类标本没有明显的波长和振幅的差异,但其各部分却有厚度、折射率的不同,因而具有一定的相位差,称为相位差标本,如活细胞就属于这类标本。
特殊显微镜的原理与使用◆载物台、聚光镜、光源和支架等部件组成。
昆虫-暗视野显微镜甲虫腿-荧光显微镜长脚蜘蛛的眼睛-共聚焦显微镜甲虫-立体显微镜藻-偏振光特殊显微镜的原理与使用1.暗视野显微镜2.相差显微镜3.荧光显微镜4. 激光共聚焦显微镜实验目的◆ 1.了解和掌握暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的构造原理;◆ 2.学习相差显微镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的使用。
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(普通显微镜最大的分辨率为0.2微米)⏹可用以观察活细胞的结构和细胞内微粒的运动等。
使用中央遮光板或暗视野聚光器,使光源的中央光束被阻挡。
不能由下而上地通过标本进入物镜。
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,散射的光线投入物镜内,而整个视野是黑暗的。
结构特点暗视野挡板的制作(1)选择要观察的物镜。
(2)转动聚光器孔径光阑调节环,使与相应倍数的物镜相对应,对标本准焦。
(3)从显微镜上卸下聚光器,用圆规量出孔径光阑开孔的直径,以上测直径在相纸上绘一圆。
(4)再测量聚光器下方滤片支架的直径。
以上测直径在相纸上作另一同心圆。
(5)在两圆之间绘出三条连接的支架,用剪刀剪下两圆,放入滤片支架中。
(6)将聚光器安装回显微镜,即得该物镜的暗视野挡板。
昆虫-暗视野显微镜2.相差显微镜波长(频率)变化表现为颜色不同,振幅变化表现为明暗的不同,而相位不同肉眼感觉不到。
和普通光学显微镜相比,它在物镜中增加了相板,在聚光器增加了环状光阑,可以将肉眼看不到的相差,利用衍射和干涉现象,变为可辨明暗的振幅差。
利用相差显微镜,可以观察活细胞或未染色标本的细微结构。
(1)环状光阑(2)相板a共轭面和补偿面b吸收膜和相位膜C正(暗)反差和负(明)反差(3)合轴调节望远镜(4)绿色滤光片相板环状光阑倒置相差显微镜3.荧光显微镜和普通光学显微镜相比,它利用较短波长的紫外光照射标本,使样品受到激发,产生较长波长的荧光,可以用来观察和分析样品中产生荧光的成分和结构、位置。