學習手冊-微生物形態(tài)觀察-顯微鏡使用和維護

1、學習手冊子情境：顯微鏡使用和維護引導文-單元設計-技能考核標準-實訓指導書子情境：引導文微生物形態(tài)觀察顯微鏡使用和維護閱讀材料材料一：顯微鏡的光學系統(tǒng)一、顯微鏡的光學系統(tǒng)顯微鏡的光學系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器四個部件。廣義的說也包括照明光源、濾光器、蓋玻片和載玻片等。（一）、物鏡物鏡是決定顯微鏡性能的最重要部件，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，接近被觀察的物體，故叫做物鏡或接物鏡。1、物鏡的分類 物鏡根據(jù)使用條件的不同可分為干燥物鏡和浸液物鏡；其中浸液物鏡又可分為水浸物鏡和油浸物鏡（常用放大倍數(shù)為90100倍）。 根據(jù)放大倍數(shù)的不同可分為 低倍物鏡（10倍以下）、中倍物鏡（20倍左右）高倍物鏡

2、（4065倍）。 根據(jù)像差矯正情況，分為消色差物鏡（常用，能矯正光譜中兩種色光的色差的物鏡）和復色差物鏡（能矯正光譜中三種色光的色差的物鏡，價格貴，使用少）。2、物鏡的主要參數(shù)： 物鏡主要參數(shù)包括：放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑和工作距離。、放大倍數(shù)是指眼睛看到像的大小與對應標本大小的比值。它指的是長度的比值而不是面積的比值。例：放大倍數(shù)為100×，指的是長度是1m的標本，放大后像的長度是100m，要是以面積計算，則放大了10,000倍。 顯微鏡的總放大倍數(shù)等于物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。、數(shù)值孔徑也叫鏡口率，簡寫NA 或A，是物鏡和聚光器的主要參數(shù)，與顯微鏡的分辨力成正比。干燥物鏡的數(shù)值孔徑為0

3、.05-0.95，油浸物鏡（香柏油）的數(shù)值孔徑為1.25。、工作距離是指當所觀察的標本最清楚時物鏡的前端透鏡下面到標本的蓋玻片上面的距離。物鏡的工作距離與物鏡的焦距有關，物鏡的焦距越長，放大倍數(shù)越低，其工作距離越長。例：10倍物鏡上標有10/0.25和160/0.17，其中10為物鏡的放大倍數(shù)；0.25為數(shù)值孔徑；160為鏡筒長度（單位mm）；0.17為蓋玻片的標準厚度（單位 mm）。10倍物鏡有效工作距離為6.5mm，40倍物鏡有效工作距離為0.48mm 。 3、物鏡的作用是將標本作第一次放大，它是決定顯微鏡性能的最重要的部件分辨力的高低。分辨力也叫分辨率或分辨本領。分辨力的大小是用分辨距離

4、（所能分辨開的兩個物點間的最小距離）的數(shù)值來表示的。在明視距離（25cm）之處，正常人眼所能看清相距0.073mm的兩個物點，這個0.073mm的數(shù)值，即為正常人眼的分辨距離。顯微鏡的分辨距離越小，即表示它的分辨力越高，也就是表示它的性能越好。顯微鏡的分辨力的大小由物鏡的分辨力來決定的，而物鏡的分辨力又是由它的數(shù)值孔徑和照明光線的波長決定的。當用普通的中央照明法（使光線均勻地透過標本的明視照明法）時，顯微鏡的分辨距離為d=0.61/NA 式中d物鏡的分辨距離，單位  nm。     照明光線波長，單位  nm。   

5、; NA 物鏡的數(shù)值孔徑例如油浸物鏡的數(shù)值孔徑為1.25，可見光波長范圍為400700nm ，取其平均波長550 nm，則d=270 nm，約等于照明光線波長一半。一般地，用可見光照明的顯微鏡分辨力的極限是0.2m。（二）、目鏡因為它靠近觀察者的眼睛，因此也叫接目鏡。安裝在鏡筒的上端。1、目鏡的結(jié)構(gòu)通常目鏡由上下兩組透鏡組成，上面的透鏡叫做接目透鏡，下面的透鏡叫做會聚透鏡或場鏡。上下透鏡之間或場鏡下面裝有一個光闌（它的大小決定了視場的大?。?，因為標本正好在光闌面上成像，可在這個光闌上粘一小段毛發(fā)作為指針，用來指示某個特點的目標。也可在其上面放置目鏡測微尺，用來測量所觀察標本的大小。目鏡的長度越

6、短，放大倍數(shù)越大（因目鏡的放大倍數(shù)與目鏡的焦距成反比）。2、目鏡的作用是將已被物鏡放大的，分辨清晰的實像進一步放大，達到人眼能容易分辨清楚的程度。常用目鏡的放大倍數(shù)為516倍。3、目鏡與物鏡的關系物鏡已經(jīng)分辨清楚的細微結(jié)構(gòu)，假如沒有經(jīng)過目鏡的再放大，達不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚；但物鏡所不能分辨的細微結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)過高倍目鏡的再放大，也還是看不清楚，所以目鏡只能起放大作用，不會提高顯微鏡的分辨率。有時雖然物鏡能分辨開兩個靠得很近的物點，但由于這兩個物點的像的距離小于眼睛的分辨距離，還是無法看清。所以，目鏡和物鏡即相互聯(lián)系，又彼此制約。（三）、聚光器聚光器也叫集光器。位于標本下方的聚光器

7、支架上。它主要由聚光鏡和可變光闌組成。其中，聚光鏡可分為明視場聚光鏡（普通顯微鏡配置）和暗視場聚光鏡。1、光鏡的主要參數(shù)數(shù)值孔徑（NA ）是聚光鏡的主要參數(shù)，最大數(shù)值孔徑一般是1.21.4，數(shù)值孔徑有一定的可變范圍，通?？淘谏戏酵哥R邊框上的數(shù)字是代表最大的數(shù)值孔徑，通過調(diào)節(jié)下部可變光闌的開放程度，可得到此數(shù)字以下的各種不同的數(shù)值孔徑，以適應不同物鏡的需要。有的聚光鏡由幾組透鏡組成，最上面的一組透鏡可以卸掉或移出光路，使聚光鏡的數(shù)值孔徑變小，以適應低倍物鏡觀察時的照明。2、聚光鏡的作用聚光鏡的作用相當于凸透鏡，起會聚光線的作用，以增強標本的照明。一般地把聚光鏡的聚光焦點設計在它上端透鏡平面上方約

8、1.25mm處。（聚光焦點正在所要觀察的標本上，載玻片的厚度為1.1mm左右）3、可變光闌可變光闌也叫光圈，位于聚光鏡的下方，由十幾張金屬薄片組成，中心部分形成圓孔。其作用是調(diào)節(jié)光強度和使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡的數(shù)值孔徑相適應。可變光闌開得越大，數(shù)值孔徑越大（觀察完畢后，應將光圈調(diào)至最大）。在可變光闌下面，還有一個圓形的濾光片托架。（四）反光鏡反光鏡是一個可以隨意轉(zhuǎn)動的雙面鏡，直徑為50mm，一面為平面，一面為凹面，其作用是將從任何方向射來的光線經(jīng)通光孔反射上來。平面鏡反射光線的能力較弱，是在光線較強時使用，凹面鏡反射光線的能力較強，是在光線較弱時使用。反光鏡通常一面是平面鏡，另一面是凹面鏡，

9、裝在聚光器下面，可以在水平與垂直兩個方向上任意旋轉(zhuǎn)。反光鏡的作用是使由光源發(fā)出的光線或天然光射向聚光器。當用聚光器時一般用平面鏡，不用時用凹面鏡；當光線強時用平面鏡，弱時用凹面鏡。觀察完畢后，應將反光鏡垂直放置。（五）照明光源顯微鏡的照明可以用天然光源或人工光源1、天然光源光線來自天空，最好是由白云反射來的。不可利用直接照來的太陽光。2、人工光源、對人工光源的基本要求：有足夠的發(fā)光強度；光源發(fā)熱不能過多。、常用的人工光源：顯微鏡燈；日光燈（六）濾光器安裝在光源和聚光器之間。作用是讓所選擇的某一波段的光線通過，而吸收掉其他的光線，即為了改變光線的光譜成分或削弱光的強度。分為兩大類：濾光片和液體濾

10、光器。（七）蓋玻片和載玻片蓋玻片和載玻片的表面應相當平坦，無氣泡，無劃痕。最好選用無色，透明度好的，使用前應洗凈。蓋玻片的標準厚度是0.17±0.02mm，如不用蓋玻片或蓋玻片厚度不合適，都回影響成像質(zhì)量。載玻片的標準厚度是1.1±0.04mm，一般可用范圍是11.2mm，若太厚會影響聚光器效能，太薄則容易破裂。材料二 顯微鏡的機械裝置二、顯微鏡的機械裝置   顯微鏡的機械裝置是顯微鏡的重要組成部分。其作用是固定與調(diào)節(jié)光學鏡頭，固定與移動標本等。主要有鏡座、鏡臂、載物臺、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、與調(diào)焦裝置組成。（一）、鏡座和鏡臂    1、

11、鏡座  作用是支撐整個顯微鏡，裝有反光鏡，有的還裝有照明光源。    2、鏡臂  作用是支撐鏡筒和載物臺。分固定、可傾斜兩種。（二）、載物臺（又稱工作臺、鏡臺）載物臺作用是安放載玻片，形狀有圓形和方形兩種，其中方形的面積為120mm×110mm。中心有一個通光孔，通光孔后方左右兩側(cè)各有一個安裝壓片夾用的小孔。分為固定式與移動式兩種。有的載物臺的縱橫坐標上都裝有游標尺，一般讀數(shù)為0.1mm，游標尺可用來測定標本的大小，也可用來對被檢部分做標記。（三）、鏡筒鏡筒上端放置目鏡，下端連接物鏡轉(zhuǎn)換器。分為固定式和可調(diào)節(jié)式兩種。機械筒長

12、（從目鏡管上緣到物鏡轉(zhuǎn)換器螺旋口下端的距離稱為鏡筒長度或機械筒長）不能變更的叫做固定式鏡筒，能變更的叫做調(diào)節(jié)式鏡筒，新式顯微鏡大多采用固定式鏡筒，國產(chǎn)顯微鏡也大多采用固定式鏡筒，國產(chǎn)顯微鏡的機械筒長通常是160mm。安裝目鏡的鏡筒，有單筒和雙筒兩種。單筒又可分為直立式和傾斜式兩種，雙筒則都是傾斜式的。其中雙筒顯微鏡，兩眼可同時觀察以減輕眼睛的疲勞。雙筒之間的距離可以調(diào)節(jié)，而且其中有一個目鏡有屈光度調(diào)節(jié)（即視力調(diào)節(jié)）裝置，便于兩眼視力不同的觀察者使用。（四）、物鏡轉(zhuǎn)換器物鏡轉(zhuǎn)換器固定在鏡筒下端，有34個物鏡螺旋口，物鏡應按放大倍數(shù)高低順序排列。旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)換器時，應用手指捏住旋轉(zhuǎn)碟旋轉(zhuǎn)，不要用手指

13、推動物鏡，因時間長容易使光軸歪斜，使成像質(zhì)量邊壞。（五）、調(diào)焦裝置顯微鏡上裝有粗準焦螺旋和細準焦螺旋。有的顯微鏡粗準焦螺旋與裝在同一軸上，大螺旋為粗準焦螺旋，小螺旋為細準焦螺旋；有的則分開安置，位于鏡臂的上端較大的一對螺旋為是粗準焦螺旋，其轉(zhuǎn)動一周，鏡筒上升或下降10mm。 位于粗準焦螺旋下方較小的一對螺旋為細準焦螺旋，其轉(zhuǎn)動一周，鏡筒升降值為0.1mm，細準焦螺旋調(diào)焦范圍不小于1.8mm。材料三、顯微鏡及其部件的使用顯微鏡及其部件的使用1、使用單筒顯微鏡時，要養(yǎng)成用左眼觀察的習慣（因一般用右手畫圖），觀察時要兩眼同時睜開，不要睜一只閉一只，因為這樣易于疲勞。為了訓練學生習慣于兩眼同時睜開觀察

14、，可剪一塊長約14cm，寬約6cm的長方形硬紙片，在靠近左端處挖一個直徑比鏡筒上端外徑略小的圓孔，把圓孔套在鏡筒上段，觀察時兩眼同時睜開，利用紙片的右端擋住右眼的視線，這樣訓練一段時間后，就能習慣于兩眼同時睜開，然后把紙片去掉。 2、直筒顯微鏡的鏡臂與鏡座連接處，是一個機械關節(jié)，可用于調(diào)節(jié)鏡筒的傾斜度，便于觀察，鏡臂不能過于后傾，一般不超過40°。但是在使用臨時裝片觀察時，禁止使用傾斜關節(jié)（當鏡筒傾斜時，載物臺也隨之傾斜，載玻片上的液體易流出），尤其是裝片內(nèi)含酸性試劑時嚴禁使用，以免污損鏡體。 3、目鏡和物鏡的使用 一般都是用一個放大倍數(shù)適中的目鏡（10×）和最低倍的物鏡開

15、始觀察，逐步改用倍數(shù)較高的物鏡，從中找到符合實驗要求的放大倍數(shù)。轉(zhuǎn)換物鏡時，先用低倍鏡觀察，調(diào)節(jié)到正確的工作距離（成像最清晰）。如果進一步使用高倍物鏡觀察，應在轉(zhuǎn)換高倍物鏡之前，把物像中需要放大觀察的部分移至視野中央（將低倍物鏡轉(zhuǎn)換成高倍物鏡觀察時，視野中的物像范圍縮小了很多）。低倍物鏡和高倍物鏡基本齊焦（同高調(diào)焦），在用低倍物鏡觀察清晰時，換高倍物鏡應可以見到物像，但物像不一定很清晰，可以轉(zhuǎn)動細準焦螺旋進行調(diào)節(jié)。 通常認為，使用任何一個物鏡時，有效放大倍數(shù)的上限是1，000乘它的數(shù)值孔徑，下限是250乘它的數(shù)值孔徑。如40×物鏡的數(shù)值孔徑是0.65，則上、下限分別為：1000

16、15;0.65=650倍和250×0.65163倍，超過有效放大倍數(shù)上限的叫做無效放大，不能提高觀察效果。低于下限的放大倍數(shù)則人眼無法分辨，不利于觀察。一般最實用的放大倍數(shù)范圍是500700乘數(shù)值孔徑之間的數(shù)字。 4、油浸物鏡的使用 使用油浸物鏡時，一般不要使用同高調(diào)焦。同高調(diào)焦只適用于每臺顯微鏡的原配物鏡，在使用低倍和高倍物鏡時，是一個極有利的方便條件，但在使用油浸物鏡時，則受到一定限制，一般地說，用油鏡觀察未加蓋玻片的標本片（載玻片）時，利用同高調(diào)焦的安全度較大，而對于有蓋玻片的標本片，要小心使用，因為油浸物鏡的工作距離很短，在設計和裝配時所考慮的同高是對標準厚度蓋玻片的。 用油

17、浸物鏡時，只在標本片上滴香柏油。觀察完畢后，要及時進行清潔工作，如不及時進行，香柏油粘上灰塵，擦拭時灰塵粒子可能磨損透鏡，香柏油在空氣中暴露時間長，還會變稠、變干，擦拭很困難，對儀器很不利。擦拭要細心，動作要輕。油浸物鏡前端先用干的擦鏡紙擦一兩次，把大部分油去掉，再用二甲苯滴濕的擦鏡紙擦兩次，最后再用干的擦鏡紙擦一次。標本片上的香柏油可用“拉紙法”（即把一小張擦鏡紙蓋在香柏油上，然后在紙上滴一些二甲苯，趁濕把紙往外拉，這樣連續(xù)三四次，即可干凈，一般不會損壞未加蓋玻片的涂片標本）擦凈。擦鏡紙也要防塵，一般在使用前，將每頁剪成8小塊，貯存在一個干凈的小培養(yǎng)皿中，用起來既節(jié)省又方便。5、聚光器的使用

18、方法、使用聚光器的原因 當放大倍數(shù)增加時，一方面由于放大倍數(shù)越高，透鏡數(shù)目越多，被透鏡吸收的光線也越多；另一方面由于視場（指的是所能看到被檢標本的范圍）的亮度與放大倍數(shù)的平方成反比，即放大倍數(shù)越高，視場越暗。為了得到足夠的亮度，必須安裝聚光器，把光線集中到所要觀察的標本上。、觀察時聚光器應處的高度 觀察時，要保證得到最好的觀察效果，聚光器的聚光焦點應正好落在標本上。要實現(xiàn)這個條件，就必須調(diào)節(jié)聚光器的高度。當用平行光照明時，聚光器的聚光焦點是在它上端透鏡平面中心上方約1.25mm之處，因此，人們常常要求在觀察時將聚光器上升到它上端透鏡平面僅稍稍低于載物臺平面的高度，這樣聚光焦點就可能落到位于標準

19、厚度載玻片上的標本上。當使用比標準厚度薄的載玻片來承放標本時，聚光器的位置要相應地降低一些，而當使用過厚地載玻片時，聚光焦點只能落在標本下方，不利于精細的觀察。、聚光器與物鏡的配合 這里所謂的配合，就是使聚光器和物鏡這兩者的數(shù)值孔徑取得一致，以更好的進行較為精細的觀察。假如聚光器的數(shù)值孔徑低于物鏡，那物鏡的部分數(shù)值孔徑就浪費了，從而達不到它的最高分辨力。假如把聚光器的數(shù)值孔徑大于物鏡的數(shù)值孔徑，則一方面不能提高物鏡的規(guī)定分辨力，另一方面反會由于照明光束過寬，使物象的清晰度下降。聚光器與物鏡配合的操作方法是：在完成照明、調(diào)焦操作后，取下目鏡直接向鏡筒中看，把聚光器下的可變光闌關到最小，再慢慢地開

20、大。開到它的口徑與所見視場的直徑恰好一樣大，然后按上目鏡，即可進行觀察。每轉(zhuǎn)換一次物鏡，都要隨著進行依次這樣的配合操作。有的聚光器可變光闌的邊框上刻有表示開啟口徑的尺度，可以根據(jù)刻度來進行配合。完成下列信息！顯微鏡的基本部件都是什么？相關資料：材料一：普通光學顯微鏡的使用一、實驗目的1、了解普通光學顯微鏡的構(gòu)造、基本原理、維護和保養(yǎng)的方法。2、把握普通光學顯微鏡的正確使用方法。二、實驗原理普通光學顯微鏡的構(gòu)造（一）普通光學顯微鏡的機械裝置1、鏡座：是移動顯微鏡的把手，其作用是支撐整個顯微鏡。有的顯微鏡的鏡座內(nèi)還裝有反光鏡和光源組。2、鏡臂：是移動顯微鏡的把手，它支撐和固定鏡筒、載物臺及調(diào)焦裝置

21、。直筒顯微鏡的鏡臂與鏡座連接處有活動關節(jié)，可按需要將鏡臂調(diào)節(jié)至適當傾斜度。3、鏡筒：是顯微鏡上方的空心圓筒，其內(nèi)噴以無光黑漆（避免光線亂反射），上端套接目鏡，下端與物鏡轉(zhuǎn)換器連接。鏡筒有單筒和雙筒兩種。單筒可分為豎立式和傾斜式兩種；雙筒都是傾斜式的。雙筒鏡筒有調(diào)距裝置，可調(diào)節(jié)兩鏡筒之間的寬度，其中的一個鏡筒上還裝有視度調(diào)節(jié)。鏡筒上緣到物鏡轉(zhuǎn)換器螺旋下真?zhèn)€間隔稱為鏡筒長度或機械長度。調(diào)節(jié)式鏡筒附有刻度，一般可調(diào)范圍為155-250 毫米；固定式的為160 或170 毫米。4、物鏡轉(zhuǎn)換器：連接于鏡筒的下端，其上有3-4 個圓孔，可順序安裝不同倍數(shù)的物鏡，使用時?據(jù)需要轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器來更換觀察用的物鏡。

22、5、載物臺：亦稱工作臺，固定在鏡臂上，方形或圓形，中心有一通光孔，臺面上裝有推進器和簧，可推動和固定標本。有的顯微鏡在載物臺兩邊或一邊（或在推進器上面，或在載物臺下面）裝有兩個移動手輪，轉(zhuǎn)動移動手輪可使載物臺前后左右移動，便于觀察標本的任一視野。有的顯微鏡在載物臺的縱向和橫向上裝有游標尺，可測定標本的大小，也可用來對被檢視野作標記，以便下次觀察時再檢查該視野。ZXCI 普通光學顯微鏡的標本移動器的橫向移動范圍為60 毫米，縱向移動范圍為25 毫米，游標格值0.1 毫米。6、調(diào)焦裝置：安裝在鏡臂的兩側(cè)，與鏡筒或載物臺連接。調(diào)焦裝置包括粗動調(diào)焦手輪和微動調(diào)焦手輪，轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪可使鏡筒或載物臺上下移

23、動，以調(diào)節(jié)焦距，使標本與物鏡的間隔即是物鏡的工作間隔。ZXCI 普通光學顯微鏡的粗微動調(diào)焦范圍為15 毫米，微動調(diào)焦格值為0.002 毫米。    圖1-1-1 顯微鏡的結(jié)構(gòu)1.目鏡；2.鏡筒；3.鏡臂；4.玻片?；5.游標卡尺；6.粗準焦螺旋；7. 細準焦螺旋；8.底座；9.光源；10.虹彩光圈；11.聚光器；12.載物臺；13.物鏡；14.轉(zhuǎn)換器（二）普通光學顯微鏡的光學裝置1、目鏡：也稱接目鏡，安裝在鏡筒的上端。目鏡的作用是把物鏡放大的實像進一步擴大。目鏡由上下兩組透鏡組成，上面的叫接目透鏡，下面的叫會聚透鏡。上下透鏡之間裝有一個光闌。光闌的大小決

24、定視野的大小。目鏡的光闌上還可以放置測微目尺。顯微鏡通常配備有10 倍、16 倍等幾種目鏡。2、物鏡：也稱接物鏡，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，物鏡的作用是把標本作第一次放大。據(jù)需要時的條件不同，可以把物鏡分為干燥物鏡（包括低倍物鏡和高倍物鏡）和油浸物鏡。干燥物鏡在使用時，標本片與物鏡之間的介質(zhì)是空氣。干燥物鏡按放大倍數(shù)還可以分為低倍物鏡、中倍物鏡和高倍物鏡。一般把10 倍以下的物鏡叫低倍物鏡，把20 倍的物鏡叫中倍物鏡，40-45 倍或60 倍的物鏡叫高倍物鏡。這些物鏡上標有5×、10×、20×、40×、45×、60×。油浸物鏡是物鏡中放大倍

25、數(shù)最高的鏡頭（90×或100×），使用油鏡時，在標本上加一滴鏡油作為介質(zhì)。國產(chǎn)顯微鏡的油鏡常標有“油”字，國外產(chǎn)品則常用“oil”（oil Immersion）或“HI”（Hemcyeneous Immersion）字樣，以供識別。物鏡上通常標有放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑（亦稱鏡口率）、工作間隔等主要參數(shù)。3、聚光器：也叫集光器，由聚光鏡和可變光闌組成。聚光鏡由一片或數(shù)片透鏡組成，其作用相當于凸透鏡，起聚光的作用，以增強射進物鏡的光線。可變光闌也叫光圈，位于聚光鏡的下方，由十幾片金屬薄片組成，中心部呈圓孔。推動可變光闌的把手可以任意調(diào)節(jié)孔徑的大小，其作用是通過調(diào)節(jié)光強度，使聚光鏡的

26、數(shù)值孔徑和物鏡的數(shù)值孔徑相一致。可變光闌開得越大，則數(shù)值孔徑越大；反之，則數(shù)值孔徑越小。4、反光鏡：一般裝在聚光器下方的鏡座上，可以在水平和.直方向任意旋轉(zhuǎn)。它的一面是平面鏡，另一面是凹面鏡，其作用是使光源發(fā)出的光或自然光射向聚光鏡。光強時用平面鏡，光弱時用凹面鏡。有的顯微鏡的人工光源安裝在鏡座內(nèi)，其反光鏡也固定在鏡座內(nèi)。（三） 普通光學顯微鏡的光學原理由單透鏡構(gòu)成的放大鏡和由幾個透鏡組成的實體顯微鏡（解剖鏡）稱單式顯微鏡生物學教學及科研所用的光學顯微鏡一般是復式顯微鏡。1光學顯微鏡成像的原理 由外界進射的光線經(jīng)反光鏡反射向上，或由內(nèi)光源發(fā)射的光線經(jīng)集光鏡向上，再經(jīng)聚光鏡會聚在被檢標本上，使標

27、本得到足夠的照明，由標本反射或折射出的光線經(jīng)物鏡進進使光軸與水平面傾斜45 度角的棱鏡，在目鏡的焦平面上，即在目鏡的視場光闌處，成放大的側(cè)光實像，該實像再經(jīng)目鏡的接目透鏡放大成虛像，所以人們看到的是虛像（圖1-l-2）。 2顯微鏡的放大倍數(shù)被檢物體經(jīng)顯微鏡的物鏡和目鏡放大后的總放大倍數(shù)是物鏡的放大倍數(shù)和目鏡放大倍數(shù)的乘積。如用放大40 倍的物鏡和放大10 倍的目鏡的總放大倍數(shù)是400 倍。3分辨率 物鏡前面發(fā)光點發(fā)射的光線進進物鏡的角度稱開口角度。透鏡的放大率與開口角度成正比，與焦距成反比。數(shù)值口徑（又稱開口率numerical aperture 簡寫為NA）是光線投射到物鏡上的最大開口角度一

28、半的正弦，乘上標本與物鏡間介質(zhì)的折射率的乘積。NAn×SinNA 為數(shù)值口徑；n 是介質(zhì)折射率；為最大開口角度的半數(shù)。由于介質(zhì)為空氣時n1，最大值只能到90 度（實際上不可能達到90 度），Sin901，所以干燥系下物鏡的數(shù)值口徑都小于l。使用油鏡時，物鏡與標本間的介質(zhì)為香柏油（n1.515）或液體石蠟（n=1.52），不僅能增加照明度，更重要的是增大數(shù)值口徑，目前技術(shù)下最大的數(shù)值口徑為1.4。 評價一臺顯微鏡的質(zhì)量優(yōu)劣，不僅要看其放大倍數(shù)，更重要的是看其分辨率。分辨率是指顯微鏡能夠辨別發(fā)光的兩個點或兩?細線間最小間隔的能力。該最小的間隔稱為鑒別限度（R）：R2nSin2NAR 為鑒

29、別限度；為光的波長。日光的波長0.5607m0.6m，假如用NA1.4 的物鏡，則R0.62×1.40.22m4工作間隔工作間隔是指觀察標本最清楚時，物鏡透鏡的下表面與標本之間（無蓋玻片時）或與蓋玻片之間的間隔。物鏡的放大倍數(shù)越大，其工作間隔越短，油鏡的工作間隔最短、約為0.2mm，所以使用油鏡時，要求蓋玻片的厚度為0.17mm。固然不同放大倍數(shù)的物鏡工作間隔不同，但生產(chǎn)廠家已進行校正，使不同放大倍數(shù)物鏡轉(zhuǎn)換時，都能觀察到標本，只需進行細調(diào)焦便可使物象清楚。5目鏡的放大倍數(shù) 據(jù)計算，顯微鏡的有效放大倍數(shù)是：E×O1000×NAE 為目鏡放大倍數(shù)，O 為物鏡放大倍數(shù)

30、目鏡的有效放大倍數(shù)是：E1000NAO 據(jù)上式可知，在與物鏡的組合中，目鏡有效的放大倍數(shù)是有限的，過大的目鏡放大倍數(shù)并不能進步顯微鏡的分辨率。如用90×，NA 為1.4 的物鏡，目鏡有效的最大倍數(shù)是15×。（二）相差顯微鏡的使用方法 相差顯微鏡與普通顯微鏡基本相同，只是在普通顯微鏡上附加光闌和相板等相差濾光裝。1、環(huán)狀光闌：是由環(huán)狀圓孔構(gòu)成的光闌，大小不同的環(huán)狀光闌成一轉(zhuǎn)盤，安裝于聚光鏡下面。更換放大率不同的物鏡時，要同時更換與其適應的光闌。2、相板：裝于物鏡的后焦平面，有推遲直射光和衍射光相位，以及吸收光線收變亮度的作用。帶有相板的物鏡，稱為相差物鏡。3、合軸調(diào)整看遠鏡：

31、為使環(huán)狀光闌的中心與物鏡的光軸完全在一直線上，必須拔出目鏡，裝上特制的低倍看遠鏡，使相板的暗環(huán)與環(huán)狀光闌的明環(huán)合軸。其使用方法是在普通光學顯微鏡上換上相差聚光器和相差物鏡，將用水封載的玻片標本放在載物臺上，轉(zhuǎn)動相聚光器，使與物鏡的開口率或放大倍數(shù)相一致，鏡檢見物像。取下目鏡，換上合軸調(diào)整看遠鏡，伸縮看遠鏡筒，使看清物鏡相板上暗環(huán)和環(huán)狀光闌上的亮環(huán)；移動彩虹光圈，使暗環(huán)和亮環(huán)圓心重合；升降聚光器，使兩環(huán)完全重合，即在亮環(huán)內(nèi)外側(cè)看到暗的邊沿。取下看遠鏡，換上補償目鏡進行鏡檢。鏡檢時只能以微動螺旋調(diào)焦而不能轉(zhuǎn)動聚光器，否則需重新進行合軸調(diào)整。更換物鏡時也要重新進行合軸調(diào)整，然后才能觀察。相差顯微術(shù)需

32、用水作封載劑并加蓋玻片。載玻片和蓋玻片厚度分別為1.0-1.2、0.17-0.18毫米，清潔無損。 三、實驗材料（一）儀器和其他物品普通光學顯微鏡、液體石蠟或香柏油（二）微生物材料枯草芽孢桿菌的染色標本四、實驗內(nèi)容顯微鏡的使用方法。（一）顯微鏡的放置 顯微鏡應豎立放置在案上（二）光源 顯微鏡不能采用直射陽光。晴天可用近窗的散射光作光源。也可用日光燈作為光源。而專為顯微鏡照明而制造的聚絲電燈是較好的光源。 在接通電源后，取下目鏡，直接向鏡筒內(nèi)觀察，并調(diào)節(jié)聚光鏡上的孔徑光闌，使其孔徑與視野恰好一樣大或略小于視野，其目的是使進射光展開的角度與物鏡的數(shù)值口徑（開口率NA）相一致，既可充分發(fā)揮該物鏡的分

33、辨力，又能把超過該物鏡可能接受的多余光擋住，否則能產(chǎn)生干擾影響清楚度。所以，原則上使用不同的物鏡時應相應調(diào)節(jié)孔徑光闌。放回目鏡后，通過調(diào)節(jié)聚光器上的視?光闌或調(diào)節(jié)照明度控制鈕，選擇最佳的照明效果。（三）低倍鏡和高倍鏡的使用1標本放置2調(diào)焦 轉(zhuǎn)動粗調(diào)節(jié)螺旋，升高鏡臺（或下降鏡筒）、使低倍物鏡的前端接近載片，用左眼在目鏡上觀察，并轉(zhuǎn)動粗調(diào)節(jié)螺旋，使鏡臺下降（或鏡筒上升），可看到物像，然后轉(zhuǎn)動細調(diào)節(jié)螺旋，使物假清楚。3換高倍鏡 用低倍鏡看到物像后，轉(zhuǎn)動標本移動器上的螺旋，選擇合適的視野，并把要觀察的部位置于視野的中心，轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換器把高倍鏡置鏡筒下方。顯微鏡在設計制造時，都是共焦點的，即低倍鏡對焦后

34、，轉(zhuǎn)換高倍鏡時一般都能對準焦點，能看到物像，只需轉(zhuǎn)動細準焦螺旋便可使物像清楚。通過調(diào)節(jié)集光鏡上的視?光闌或照明度控制鈕使獲得最佳照明。（四）油鏡的使用 由于細菌個體微小，需要用油鏡進行觀察。1滴加鏡油 轉(zhuǎn)動粗調(diào)節(jié)螺旋，使鏡臺下降（或使鏡筒上升） 在染色標本處滴加12 滴液體石蠟或香柏油。2轉(zhuǎn)換油鏡 轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換器，把油鏡置鏡筒下方。3調(diào)焦 轉(zhuǎn)動粗調(diào)節(jié)螺旋，使鏡臺上升（或鏡筒下降），讓鏡頭的前端浸進鏡油中。操縱時要從側(cè)面仔細觀察，只能讓鏡頭浸進鏡油中緊貼著標本而避免讓鏡頭撞擊載玻片，導致玻片和鏡頭損?。然后在目鏡下進行觀察，并緩慢?轉(zhuǎn)動細準焦螺旋使鏡臺下降（或使鏡筒上升）即可看到清楚的物像。 轉(zhuǎn)

35、動細準焦螺旋使鏡臺下降（或使鏡筒上升）時，若油鏡已離開油滴，必須重新進行上述調(diào)節(jié)操縱。不得邊用左眼在目鏡上觀察，邊轉(zhuǎn)動細準焦螺旋使鏡臺上升（或鏡筒下降）使鏡頭前端浸進油滴中，這樣易使鏡頭撞擊載玻片，損?標本和鏡頭。4調(diào)節(jié)孔徑光闌和視光闌 把孔徑光闌開到最大，使與油鏡的數(shù)值口徑相?配，通過調(diào)節(jié)視?光闌和照明度控制鈕選擇合適的照明。5 顯微鏡使用后的處置 轉(zhuǎn)動粗調(diào)節(jié)螺旋，使鏡臺下降（或使鏡筒上升），取出染色標本玻片，然后先用擦鏡紙接往油鏡上的香柏油，再用擦鏡紙沾少量二甲苯（不能用酒精）擦往沾在油鏡上的鏡油，最后用擦鏡紙擦凈二甲苯及鏡油。用液體石蠟作鏡油時，可以只用擦鏡紙即可擦凈，不必用（或僅用極少

36、量）二甲苯。把鏡頭轉(zhuǎn)成“八”字形，套上鏡罩后放進顯微鏡柜中。（五）普通光學顯微鏡的維護 顯微鏡是珍貴精密的光學儀器，正確的使用、維護與保養(yǎng)，不但觀察物體清楚還可延長顯微鏡的使用壽命。防潮：顯微鏡應放置在透風干燥，灰塵少，不受陽光直接曝曬的?方。不使用時有機玻璃或塑料布防塵罩罩起來。也可套上布罩后放進顯微鏡箱內(nèi)或顯微鏡柜內(nèi)。最好還在鏡箱內(nèi)放一袋干燥劑（最常用的是變色硅膠，干燥的硅膠呈藍色，吸潮后變?yōu)榈t色，淡紅色硅膠烘干呈藍色后，可繼續(xù)使用）。防塵：顯微鏡觀察室內(nèi)應保持清潔，盡量避免塵?。目鏡和物鏡如有塵污應用擦鏡紙擦凈。最好用塑料袋罩上并放進鏡箱。防腐蝕：顯微鏡不要與揮發(fā)性藥品及酸、堿類藥品接

37、觸，以免受腐蝕。防熱：顯微鏡不要放在日光曝曬，也不要放在靠近火爐、電爐或熱氣片的地方。防震：從顯微鏡箱或柜內(nèi)取出或放進顯微鏡時，應一手提鏡劈，另一手托鏡座，讓顯微鏡豎立，防止目鏡從鏡筒中脫落。保持清潔：顯微鏡的目鏡、物鏡、聚光鏡和反光鏡等光學部件必須保持清潔，防止長霉。鏡檢時通過轉(zhuǎn)動目鏡、物鏡及調(diào)整焦距等措施判定灰塵或污臟所在的部位，如附有灰塵，則先用洗耳球?往灰塵，或用擦鏡紙輕輕擦往。若有污臟，用擦鏡紙或脫脂棉球沾無水乙醚7 份和無水乙醇3 份的混合液輕輕擦拭。然后用擦鏡紙擦干。顯微鏡的金屬油漆部件和塑料部件，可用軟布沾中性洗滌劑進行擦拭，不要使用有機溶劑。請回答問題：（1）用來調(diào)節(jié)光線強弱

38、的結(jié)構(gòu)是 77 遮光器遮光器和 99 反光鏡反光鏡（2）取顯微鏡時，握鏡的部位是 1313 鏡臂鏡臂（3）轉(zhuǎn)動時使得鏡筒的升降范圍很小的結(jié)構(gòu)是 1212 細準焦螺旋細準焦螺旋（4）安放好顯微鏡后，轉(zhuǎn)動 1111 粗準焦螺旋粗準焦螺旋，使鏡筒上升，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使低倍物鏡對準 66 通光孔通光孔，轉(zhuǎn)動 77 遮光器遮光器，使最大光圈對準通光孔，轉(zhuǎn)動 99 反光鏡反光鏡，使光線反射入鏡筒（5）固定好玻片標本后，雙手同時轉(zhuǎn)動 1111 粗準焦螺旋粗準焦螺旋，使鏡筒緩緩下降至接近玻片標本為止，此時眼睛一定要從側(cè)面注視 44 物鏡物鏡下圖為一普通光學顯微鏡構(gòu)造圖，請據(jù)圖回答：微生物形態(tài)觀察-顯微鏡使用和維

39、護 學習情境設計方案學習領域課程名稱微生物形態(tài)觀察總學時72學習情境名稱顯微鏡使用和維護使用學時2學習目標1.知識目標l 掌握顯微鏡的構(gòu)造l 掌握顯微鏡的光學系統(tǒng)l 掌握光學顯微鏡的成像原理l 掌握顯微鏡的性能l 掌握顯微鏡的使用操作及注意事項2.能力目標專業(yè)能力l 能夠正確做觀察前的準備l 能夠正確使用低倍鏡觀察l 能夠熟練地掌握用高倍鏡觀察l 夠熟練地掌握用油鏡觀察方法能力l 閱讀操作標準的能力l 動手實施能力l 創(chuàng)新能力l 自主學習新技術(shù)、新知識的能力l 分析問題、解決問題的能力社會能力l 團隊工作能力。l 與人溝通能力。l 工作安全和保護能力3.素質(zhì)目標l 培養(yǎng)規(guī)范意識l 樹立嚴謹、科

40、學的態(tài)度l 加強安全意識教學內(nèi)容及組織過程教學方法l 1.顯微鏡觀察標本前的準備l 2.利用顯微鏡低倍鏡觀察l 3.利用顯微鏡高倍鏡觀察l 4.利用顯微鏡油鏡觀察宏觀教學法：引導文教學法任務組織（5分鐘）分配任務（發(fā)放生產(chǎn)指令），發(fā)放引導文；組織幾個學習小組；每組各選出一名組長講述法、頭腦風暴，參觀法、引導問題法、文字處理標識、事故案例法任務策劃（10分鐘）根據(jù)各自學習，通過討論等方式，確定顯微鏡使用和維護方案。討論法、可視化報告法、互動交流教學法產(chǎn)品試制（100分鐘）根據(jù)確定方案，教師參與實施顯微鏡使用和維護；在方案中要注重與實際生產(chǎn)相結(jié)合，整個過程要模擬實驗室車間檢驗菌種整個過程。這個過程

41、中師生共同分析、解決使用顯微鏡過程中遇到的問題。角色扮演法、小組合作、取長補短法、仿真訓練法任務評審（10分鐘）各組成員對不同情況不同階段對應的操作措施進行評價；各組成員對任務的組織、策劃、產(chǎn)物的觀測等過程進行自評和互評；教師就各組成員在不同階段的個方面的表現(xiàn)情況進行評價；教師根據(jù)使用顯微鏡過程中的情況提出問題，學生通過討論方式嘗試給出解釋方法，教師總結(jié)歸納解決方法。交互評價法、旋轉(zhuǎn)交換討論法、教師歸納法教學環(huán)境與資源：1.生物發(fā)酵實訓室2.精品課網(wǎng)站資源教師知識與能力要求：l 掌握顯微鏡的使用方法，光學原理以及結(jié)構(gòu)的名稱，能夠示范性的操作，講解使用的注意事項。l 掌握顯微鏡的維護方法，能夠?qū)︼@微鏡出現(xiàn)的問題進行檢修和維護。l 具備閱讀操作標準的能力。l 具有觀察力及課堂的把控能力l 具有與學生合作，溝通的能力。學生知識與能力準備：l 具備查閱資料等基本技能l 閱讀生產(chǎn)工藝能力l 一定的動手能力l 一定自學能力和分析問題能力成果形式：賴氨酸的菌種擴大培養(yǎng)及菌種保藏方案?？己嗽u價：評價方式：過程性評價作業(yè)