**部分纏物解剖实验
实验1光学显微镜的构造和使用
【实验目的】
1.了解光学显微镜的构造和功能。
2.掌握显微镜的使用方法。
【实验材料】1.永久制片
洋葱根尖永久切片。
2.新鲜材料
蒲公英花、种子等。
【器材和试剂】1.器材
光学显微镜、体视显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滤纸、擦镜纸。
2.试剂
(1)香柏油。
(2)乙醚。
(3)无水乙醇。
【实验内容与步骤】1.光学显微镜的构造和使用方法
1)构造
光学显微镜的种类很多,但基本构造相同(图1-1),由机械部分和光学部分组成。
(1)机械部分:包括镜座、镜臂、镜筒、焦距调节(粗调节和细调节)螺旋、载物台(镜台)五部分。
镜座:是显微镜基部的底座,起支持及固定镜体的作用。
镜臂:拿取显微镜时手握之处,上接镜筒,下接镜柱。
镜筒:与镜臂相连的、中空的圆形长筒,上接目镜,下接物镜转换器。镜筒的作用是保护成像的光路。
焦距调节螺旋:分粗调节螺旋与细调节螺旋。粗调节螺旋为镜柱上的两个大旋钮,用于较大幅度地升降载物台,以调节物镜与标本之间的距离,从而获得合适的焦距;细调节螺旋在粗调节螺旋的轴心,用以更精细地调节焦距,使用时,一般旋转不可超过一周。若遇到细调节螺旋向前方(或后方)不能旋转时,可向相反方向转动细调节螺旋数圈,然后重新用粗调节螺旋调整后,再微调细调节螺旋。
载物台(镜台):是承载标本的方形平台,中央有一圆孔,称为通光孔,便于通过光线。载物台后侧有一标本移动器调节螺旋,是移动标本的机械装置,可使标本向前后、左右移动,用以调整标本的位置。
图1-1光学显微镜结构图
(2)光学部分:是构成显微镜的主要部分,由成像系统与照明系统组成。成像系统包括物镜和目镜,照明系统包括聚光器和反光镜。
物镜:位于镜筒的下方,可通过物镜转换器调换不同放大倍数的物镜;物镜的主要作用是将被观察的物体形成一个清晰、放大的实像,以供目镜进一步放大。由于接近被观察的物体,因此也被称为接物镜。物镜是决定显微镜质量的*重要部件,通常由多个透镜组合而成,嵌于金属筒内,这些透镜经过精密的设计和制造,以克服单个透镜的成像缺陷,从而提高成像质量。物镜的设计考虑到了光学原理和人眼的视觉特性,以确保观测的清晰度和舒适度。物镜的放大倍数是一个重要参数,通常以“X”表示,放大倍数刻在物镜金属筒上(如4X、10X、20X、40X、100X),习惯上把放大倍数10X以下的物镜称为低倍物镜,放大倍数40X至55X的物镜称为高倍物镜。此外还有油浸物镜(简称油镜),放大倍数为100X。物镜的金属筒越长,镜头与标本间的距离越近,焦距越短,放大倍数越大。
目镜:位于镜筒的上端,也被称为接目镜或观测镜。目镜的主要作用是将物镜所形成的实像进行放大,以供人眼观测。它由两块透镜组成(其中之一常附有一个指针,用
于指示观察的目标物),常备有几个倍数不同的目镜(5X、10X、20X),根据需要可以更换使用,放大倍数刻在目镜金属筒上,目镜越长,放大倍数越小。观察者的视力对显微镜的使用有重要影响,如果观察者的视力不佳,可能会导致观察到的图像不清晰。在这种情况下,可以通过调整目镜的视度圈来校正视力差异,使图像变得清晰。
聚光器:位于载物台下方的中央部分,由数个透镜组成,其作用是聚集光线,使射入镜筒的光线增强以提高标本的亮度。聚光器可用调节螺旋进行上下调节,以得到适宜亮度:聚光器下降,亮度降低;反之,亮度增加。聚光器的下面附有虹彩光圈,上有操纵杆,利用操纵杆可调节光的强弱。
光源:显微镜的成像质量与照明光源有密切联系,照明光源可分为人工光源和天然光源。显微镜自带的人工光源安装在显微镜的镜座里,由一个灯泡和一组棱镜组成。灯泡发出的光经一组棱镜折射后,先后经过聚光器、通光孔、标本(玻片、切片等)、物镜、镜筒、目镜等,*后到达观察者的眼睛。镜座的侧面有一个光源开关和一个光强调节螺旋,镜座的通光孔处安装有一个金属圈,必要时,可以将黄色或蓝色等滤光玻片放于其中,以改变光源灯的色调(一般不使用)。人工光源还包括非显微镜自带的光源,如显微镜灯、日光灯或台灯。天然光源通常指太阳光。在使用显微镜灯、日光灯、台灯和太阳光作光源时,需要安装反光镜,且不能同时使用显微镜自带的人工光源。
反光镜:位于聚光器下方,含有旋转轴结构用来调节入射光的角度,使光源经反射进入聚光器。反射镜分为平凹两面,其中,凹面镜有聚光作用,多在弱光或有障碍物的环境中使用;平面镜无聚光作用,所反射光线均匀,因此,多在强光环境中使用。当使用显微镜自带的人工光源时,可将反光镜取下。
2)成像原理
光学显微镜是利用光学的成像原理来放大标本的结构特征。*先光射到聚光器上汇集成束,穿过标本后进入到物镜的透镜上;物镜将标本上的结构特征作**次放大,此时结构特征为倒立的实像;这一倒立的实像经过目镜第二次放大,成为倒立的虚像;用眼睛观察到的标本的结构特征为经过两次放大后的倒立虚像。
3)使用方法
光学显微镜的使用包括光线的调节和焦距的调节,具体步骤如下。
(1)光学显微镜的转移和放置:从镜箱内取出显微镜时要用右手紧握镜臂,左手托住镜座并保持平衡状态,切勿只用一只手提取,以免目镜掉落或与它物相碰。显微镜取出后,将其放在离桌边3~4cm处的左前方,左手绘图者与此相反。
(2)光源调节:一般情况下用显微镜自带的人工光源。使用其他光源时,需装上反光镜以调节光强度。对光时须用低倍物镜对着通光孔,一边通过目镜观察视野的明亮度,一边调节反光镜使视野中的颜色均匀且明亮。
(3)低倍物镜的使用:使用显微镜观察标本时(如洋葱根尖永久切片),须先在低倍物镜下找到需观察的部位。低倍物镜使用步骤如下:*先,把标本或观察物(切片、涂片等)放在载物台上,用标本夹卡住标本,使用标本移动器调节螺旋将标本中的目标
结构对准通光孔中央;然后,用眼睛从侧面看物镜,调节低倍物镜与标本的距离至大约5mm;接下来,眼睛通过目镜观察目标结构,同时用粗调节螺旋使镜筒慢慢上升,直到能清楚地看到目标结构为止,随后还可通过轻微转动细调节螺旋以得到更清晰的物像。用显微镜观察标本时,一定要两眼睁开,以减少眼睛疲劳。
(4)高倍物镜的使用:当在低倍物镜下不能对较小物体或细微结构进行较清晰地观察时,需增加物镜的倍数,换高倍物镜观察。步骤如下:*先,在低倍物镜下找到目标结构并将其移至视野中心位置;然后小心地转动物镜转换器,换低倍物镜为高倍物镜;*后,旋转细调节螺旋直至视野中的物像清晰为止。
(5)油镜的使用:当高倍物镜不能满足观察需要时可换成油镜观察,具体方法如下:*先,在高倍物镜下找到目标结构,并将目标结构移至视野的中心位置;然后,在盖玻片上加1滴香柏油,并小心地转动物镜转换器,换高倍物镜为油镜(100X);随后慢慢抬升载物台,将油镜镜头浸入油滴中,从侧面观察,使油镜镜头几乎与标本接触为止。接下来,眼睛通过目镜观察目标结构,同时通过轻微转动细调节螺旋以得到清晰物像。
香柏油干燥后不易擦净,且易损坏镜头,因此,油镜使用完毕,须立即将镜头上的香柏油擦净。具体方法:用棉棒或镜头纸蘸少许乙醚与无水乙醇的混合液(7:3)擦净镜头。虽然二甲苯也可将香柏油擦拭干净,但它会溶解固定镜头用的胶,长期使用将造成镜片脱落,因此,尽量避免使用二甲苯擦拭显微镜镜头。
(6)显微镜使用完毕后,关闭电源,将各个部分回归原样。具体步骤:旋转粗调节螺旋,使载物台下降,取下标本;转动物镜转换器,使两物镜镜头之间的位置正对通光孔;然后,旋转粗调节螺旋,使载物台上升;*后,右手紧握镜臂,左手托住镜座将显微镜置于镜箱中。
2.体视显微镜的构造和使用方法
体视显微镜是一种具有正像立体感的显微镜,其倍率变化是由改变镜组之间的距离而获得的,因此又称为“连续变倍体视显微镜”。
1)构造
如图1-2所示,体视显微镜也可以分为机械部分和光学部分。
(1)机械部分:包括镜座、立柱、升降调焦旋钮、承物台等部分。
(2)光学部分:由成像系统与照明系统组成。成像系统包括目镜、棱镜组和物镜。
2)基本原理
标本或被观察物(如蒲公英花、种子等)无须加工制作,直接放在镜头下配合照明即可观察,像是直立的,便于操作和解剖。视场直径大,但观察物放大倍率在200倍以下。体视显微镜的特点如下:双目镜筒中的左右两光束不是平行的,而是具有一定的夹角(体视角一般为12~15。)(图1-3)在目镜下方的棱镜把像倒转过来,因此成像具有三维立体感;虽然放大倍数不如光学显微镜,但其工作距离很长、焦深大、视场直径大,便于观察标本的三维立体层次与表面细节。
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