暗视野显微镜

暗视野显微镜实验原理暗视野显微镜是一种常用于生物学和医学领域的显微镜，其原理是利用特殊的光学技术，使样品在显微镜下呈现出明暗对比度，从而增强细胞和组织的观察效果。

下面将详细介绍暗视野显微镜实验的原理和操作步骤。

一、原理1. 暗视野显微镜的光路设计与普通显微镜有所不同。

在普通显微镜中，光线通过样品后被物镜聚焦到目镜，而在暗视野显微镜中，光线经过样品后，穿过一个特殊的光阑，使得未被样品散射的直射光被完全屏蔽，只有散射光通过光阑进入目镜。

2. 光阑是暗视野显微镜中的关键部分，它由一个圆形光阑和一个同心圆环组成。

圆形光阑用于屏蔽直射光，而同心圆环则用于引导散射光进入目镜。

通过调节光阑的大小和位置，可以调整样品的明暗对比度。

3. 在样品中，光线会被细胞和组织中的不同结构和成分所散射。

这些散射光通过光阑进入目镜后，会与直射光相干叠加，形成明暗对比度。

由于散射光的相位和振幅与直射光不同，因此在目镜中观察到的样品会呈现出明暗不一的图像。

二、操作步骤1. 准备样品：将待观察的生物样品制备成薄片或薄片切片。

在制备过程中，需要注意避免样品过厚或过薄，以免影响观察效果。

2. 装载样品：将样品放置在载玻片上，并加入适量的显微镜目标液，以保持样品湿润，并提高观察的清晰度。

3. 调整光源：打开显微镜的光源，根据需要调节亮度。

对于暗视野显微镜，需要将光源调暗，以减少直射光的干扰。

4. 调整光阑：通过旋转光阑的大小和位置，调整样品的明暗对比度。

一般来说，光阑的直径应略大于样品的直径，以确保散射光能够完全进入目镜。

5. 调焦观察：通过调节显微镜的焦距，使样品处于清晰的焦平面上。

可以通过调节物镜和目镜的焦距来实现。

6. 观察记录：通过目镜观察样品，并记录所见到的结构和细胞。

可以使用目镜上的刻度盘来测量样品的大小。

三、应用领域暗视野显微镜广泛应用于生物学和医学领域，特别是在细胞学、组织学和病理学研究中起着重要作用。

通过暗视野显微镜，研究人员可以观察到细胞内部的结构、细胞器的分布以及细胞和组织的形态和结构变化。

暗视野光学显微镜一、操作步骤（1）．将显微镜上的视野调节旋钮旋至暗视野处（2）．将光源亮度调至最大，使在低倍镜下所见的光环亮度最大。

（3）先在低倍镜下找聚光镜的光亮点或环形圈，并扭动暗视野聚光镜的调节杆，使亮点或环形圈移至视野正中。

（4）．在聚光镜镜面上滴加香柏油一滴,然后稍下降。

将标本置载物台上,旋上聚光器使油与载玻片接触(不能有气泡产生)。

（5）．先用低倍物镜及7×目镜进行配光对准物体。

调节聚光器的高度,首先在载玻片上出现一个中间有一黑点的光圈,最后为一光亮的光点,光点愈小愈好,由此点将聚光器上下移动时均使光点增大。

（6）．换上所需目镜和高倍镜,缓慢上升物镜进行调焦,至视野中心出现发光的样品。

（7）．在盖玻片上滴一滴香柏油,将油镜镜头浸在油中后调节物镜焦距处，再缓缓上下移动聚光镜高低，使物体发出最大亮度为止。

二、注意事项（1）．进行暗视野观察时,聚光镜与载玻片之间滴加的香柏油要充满,否则照明光线于聚光镜上面进行全面反射,达不到被检物体,从而不能得到暗视野照明。

（2）．在进行暗视野观察标本前,一定要进行聚光镜的中心调节和调焦,使焦点与被检物体一致。

（3）．由于暗视野聚光镜的数值孔径都较大( NA=1．2—1．4),焦点较浅,因此,过厚被检物体无法调在聚光镜焦点处,一般载玻片厚度为1．0mm左右,盖玻片厚度宜在0．16mm以下,同时载玻片、盖玻片应很清洁,无油脂及划痕,否则都会严重地扰乱最终的像。

三、基本原理生活的细菌在明视野显微镜下观察是透明的,不易看清。

暗视野显微镜的原理与来自缝隙的一束强光通过暗室时,可清楚地看到其中细微灰尘的现象是一样的,即给样品照明的光不直接穿过物镜,而是由样品上反射或折射的光进入物镜,那么,在漆黑的视野中,由于反差增大了,使样品能够看得更清楚。

因用暗视野法可以在黑暗的视野中看到光亮的菌体,故在观察生活细菌及细菌运动时常采用此法。

暗视野显微镜的构造主要是采用一种特殊的聚光器,在聚光器的下方中央为圆形黑盘所遮,光仅由周缘进入,使光会聚于载玻片上,并斜照物体,物体经斜射照明后,发出反射光可进入物镜,这样,造成显微镜视野黑暗,而其中的物体明亮。

暗视野显微镜（dark field microscope）是光学显微镜的一种，也叫超显微镜（ultramicroscope ）。

暗视野显微镜（dark field microscope）的聚光镜中央有挡光片，使照明光线不直接进人物镜，只允许被标本反射和衍射的光线进入物镜，因而视野的背景是黑的，物体的边缘是亮的。

利用这种显微镜能见到小至4~200nm的微粒子，分辨率可比普通显微镜高50倍。

暗视野显微镜是利用丁达尔（Tyndall）光学效应的原理，在普通光学显微镜的结构基础上改造而成的。

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。

暗视野显微镜的基本原理是丁达尔效应。

当一束光线透过黑暗的房间,从垂直于入射光的方向可以观察到空气里出现的一条光亮的灰尘“通路”,这种现象即丁达尔效应。

暗视野显微镜在普通的光学显微镜上换装暗视野聚光镜后,由于该聚光器内部抛物面结构的遮挡,照射在待检物体表面的光线不能直接进入物镜和目镜,仅散射光能通过,因而视野是黑暗的。

暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体；当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。

在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。

暗视野显微镜常用来观察未染色的透明样品。

这些样品因为具有和周围环境相似的折射率，不易在一般明视野之下看的清楚，于是利用暗视野提高样品本身与背景之间的对比。

这种显微镜能见到小至4~200nm的微粒子，只能看到物体的存在、运动和表面特征，不能辨清物体的细微结构。

暗视野显微镜实验原理引言：暗视野显微镜是一种常用的显微镜技术，它能够观察无法被普通显微镜观察到的样品。

本文将详细介绍暗视野显微镜的实验原理和工作原理，并探讨其在科学研究和生物医学领域的应用。

一、暗视野显微镜的实验原理暗视野显微镜利用了相位差干涉原理，通过对样品和背景之间的相位差进行测量，实现对样品的观察。

相位差是光束通过不同介质或不同部分时产生的光程差的一种度量。

在普通显微镜中，样品的透明度差异会导致光束的相位差，从而形成对比度低的图像。

而暗视野显微镜通过引入一个相位补偿器，使得样品和背景之间的相位差变化为强度差，从而增强了对比度，使得样品的细节更加清晰可见。

二、暗视野显微镜的工作原理暗视野显微镜由三个主要部分组成：光源、补偿器和检测器。

光源发出一束平行光，并通过凸透镜使光束汇聚到样品上。

样品会对光束进行散射和吸收，产生相位差。

接下来，光束通过一个补偿器，该补偿器会引入一个反位的相位差，以抵消样品中的相位差。

经过补偿器后，光束进入检测器，检测器会将相位差转化为强度差。

最后，通过图像处理和显示装置，观察者可以看到一幅明亮且对比度较高的图像。

三、暗视野显微镜的应用1. 细胞观察：暗视野显微镜在生物医学领域中被广泛应用于细胞观察。

由于暗视野显微镜可以增强对比度，使得细胞的形态和结构更加清晰可见。

这对于细胞学研究和疾病诊断具有重要意义。

2. 纳米颗粒研究：暗视野显微镜还可以用于纳米颗粒的观察和研究。

由于纳米颗粒非常小，普通显微镜很难观察到其细节。

而暗视野显微镜可以通过增强对比度，使得纳米颗粒的形态和分布更加清晰可见。

3. 材料科学研究：暗视野显微镜在材料科学研究中也具有广泛的应用。

通过观察材料的表面形貌和内部结构，可以研究材料的性质和性能。

暗视野显微镜可以帮助科学家更好地理解材料的微观结构，从而指导材料的设计和制备。

结论：暗视野显微镜利用相位差干涉原理，通过引入相位补偿器来增强对比度，实现对样品的观察。

BF降低聚光镜DF镜像DF效果：只观察到标本的表形，运动状态→原虫、细菌鞭毛、伪足、管型、结晶等。

理论分辨率：优于0.004micron光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法3光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法9相长干涉：0相位，振幅M+M ＝2M相消干涉：相位相反，光程差1/2λ；合成波极振幅小。

光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法10光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法11光的干涉环状光阑–造成光程不同，偏斜/衍射。

产生直射光及衍射光。

相(位)板：共轭面(半透明环)→通过直射光，补偿面(中间) →通过衍射光。

光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法13明反差－负相差+相板，共轭面涂相位膜推迟直射光1/4波长，使其与衍射光接近同一相位，同时加大对直射光的吸收，物像明亮，背景暗光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法16光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法17暗反差－正相差（－相板）共轭面仅涂吸收膜－振幅小，补偿面涂相位膜推迟衍射光1/4，使两者差1/2相位，合成波振幅形成相消干涉，背景亮，物体暗光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法23光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法24偏振现象□自然光经反射、折射、双折射后及吸收后，可成为只在一个方向振动的光波，为偏光现象或称“偏振光”。

光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法正常光，1.658＞树胶折射率异常光，1.53~1.54光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法27光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法如不是双折射体物质表现为各向同性，无论怎样旋转标本也不会出现物像，因起偏镜发出的直线偏振光的振动方向不发生改变，仍与检偏镜振动方向相垂直。

成像检偏镜双折射体起偏镜自然光光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法29光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法31作轴向偏斜调节，产生平行劈裂＜被检目标CON前焦面Obj后焦面棱镜I棱镜II相差观察法33横向偏移90°光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法34光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法36光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法37光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法38DIC像差与相差的光路光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法40４种光镜法镜像：BF,DF,PH,DIC光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法41光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法相差、DIC相差、HOFFMAN相差镜像之比较光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法43斜射光照明光学显微镜及镜像记录第2节暗场相差观察法。

文章标题：探寻微观世界：暗视野显微镜观察草履虫实验报告在我们日常生活中，很难想象到微观世界的奇妙与复杂。

然而，通过科学技术的进步，我们有幸能够利用暗视野显微镜来窥探微生物的世界。

本文将基于暗视野显微镜观察草履虫的实验报告，探索微生物世界的奥秘，以及暗视野显微镜在科学研究中的重要意义。

一、实验材料与方法在进行暗视野显微镜观察草履虫的实验中，我们准备了一台暗视野显微镜、草履虫标本、蒸馏水、载玻片等实验工具。

我们将草履虫标本放在载玻片上，加入少量蒸馏水后覆盖另一片玻片。

将载玻片放在暗视野显微镜的工作台上进行观察。

二、观察过程和结果通过暗视野显微镜观察草履虫的过程中，我们发现草履虫在显微镜下呈现出清晰的轮廓和细节。

我们可以清晰地看到草履虫的体形、纤毛、细胞器等结构，这些结构在肉眼下是无法观察到的。

通过调节暗视野显微镜的焦距和光源，我们还可以更清晰地观察到草履虫在水中的游动状态，以及其与其他微生物的互动。

三、实验总结与个人观点通过本次实验，我们不仅深入了解了暗视野显微镜的观察原理和操作技巧，也对草履虫这一微生物的生态和行为有了更全面的认识。

我们深刻体会到，暗视野显微镜在微观世界的探索中具有不可替代的作用，它为科学研究提供了重要的工具和支持。

我们也认识到微生物世界的多样性和微生物在生态系统中的重要性。

在我看来，微生物作为地球生命的基本单位，其丰富的形态和功能对我们的生存环境和人类健康有着重要影响。

暗视野显微镜的发明和应用，让我们能够更深入地认识微生物世界，从而更好地保护生态环境、预防疾病等。

我认为微生物学及暗视野显微镜研究在当今科学研究中具有重要的意义。

总结起来，暗视野显微镜观察草履虫的实验为我们打开了微观世界的大门，让我们领略到微生物世界的丰富多样性和微观生命的奇妙之处。

希望未来我们能够继续通过科学技术的进步，更深入地探索微观世界，为人类的生存、健康和环境保护做出更大的贡献。

参考资料：1. 陈恩泽、刘正春、顾剑飞编著. 暗视野显微镜观察技术手册. 北京：化学工业出版社. 20072. 鲁斌等编著. 微生物学实验教程. 北京：高等教育出版社. 2015.暗视野显微镜观察草履虫的实验报告，让人对微观世界有了更深入的了解。

光学显微镜的几种特殊显微镜一.暗视野显微镜暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。

在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。

暗视野显微镜在普通光学显微镜台下配一个暗视野聚光器,来自下面光源的光线被抛物面聚光器反射，形成了横过显微镜视野而不进入物镜的强烈光束。

因此视野是暗的，视野中直径大于 0.3m 的微粒将光线散射，其大小和形态可清楚看到。

甚至可看到普通明视野显微镜中看不见的几个毫微米的微粒。

因此在某些细菌、细胞等活体检查中常常使用。

二.相位差显微镜相差显微镜是荷兰科学家Zermike 于1935年发明的，用于观察未染色标本的显微镜。

活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波通过时，波长和振幅并不发生变化，仅相位发生变化(振幅差)，这种振幅差人眼无法观察。

而相差显微镜通过改变这种相位差，并利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。

相差显微镜和普通显微镜的区别是:用环状光阑代替可变光阑， 用带相板的物镜代替普通物镜，并带有一个合轴用的望远镜。

相差显微镜相差显微镜具有两个其他显微镜所不具有的功能:①将直射的光(视野中背景光)与经物体衍射的光分开;②将大约一半的波长从相位中除去，使之不能发生相互作用，从而引起强度的变化。

相差显微镜（phasecontrast microscope）由P．Zernike 于1935年发明，并因此获1953年诺贝尔物理奖。

这种显微镜最大的特点是可以观察未经染色的标本和活细胞。

相差显微镜的基本原理是，利用物体不同结构成分之间的折射率和厚度的差别，把通过物体不同部分的光程差转变为振幅（光强度）的差别，经过带有环状光阑的聚光镜和带有相位片的相差物镜实现观测的显微镜。

暗视场显微镜的原理及注意事项显微镜操作规程暗视场显微镜：使用特别的暗视场聚光镜使照明光线偏移而不进入物镜，只有样品的散射光进入物镜。

注意事项1、制作暗视场光挡时，若光挡直径过小或光挡的中心位置不正，则不能全部挡掉直射光，视野不暗，样品与背景的明暗反差不明显；若光挡直径过大，聚焦到样品上的光线不足，使暗视野显微镜察看到的样品亮度不佳，影响察看效果。

2、使用暗视野显微镜时，照明光源的照明强度要高，否则样品的反射光强度不够，影响察看效果。

3、若视场中样品与背景明暗反差不强时，可以上下调整聚光器的位置，使视场内的反差提高。

4、要求使用的载玻片和盖玻片必需无划痕且无灰尘，物镜前透镜也必需清洁无尘。

载玻片与盖玻片的厚度应符合标准。

载玻片太厚，聚光器的焦点将落在载玻片内，达不到被检物体的平面上；使用油镜头时，由于物镜的工作距离很短，甚至无法调焦，从而看不到或看不清被检物体。

5、载玻片的厚度要适合，照明光束经暗视野显微镜聚光器后，产生空心照明光锥，即中心为暗区。

而反射光的焦点在聚光器上透镜表面之上，很短的距离。

因此，载玻片的适合厚度为0.8～1.2mm。

6、物镜的数值孔径必需小于聚光器的数值孔径，否则会因物镜的孔径角大于暗视野显微镜聚光器所形成的照明光束中心暗区的角度，致使部分照明光线射入物镜，破坏或降低了暗视场的照明。

7、暗视野显微镜镜检时室内要暗，假如没有这样的条件，应尽可能使用遮光装置，以阻拦目镜四周的光线射入。

8、在进行油镜镜检时，由于油内的杂质和气泡的漫反射，会阻拦暗视野显微镜镜检效果，所以要求尽可能地除掉油内的杂质和气泡。

工作原理暗视场显微镜在构造上应用丁达尔现象（Tyndall phenomenon:当聚光光束射入溶胶时，从光束的侧面可以看到一条发亮的光柱，在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如粒子直径略小于入射光波长，则发生光的散射，每个微粒就成为一个发光点，从侧面可以看到一条光柱。

），装配了一类特别聚光器暗视场聚光器，使入射光束，从聚光器斜向照明被检样品。