顯微鏡及其附加設(shè)備

顯微鏡及其附加設(shè)備第一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)顯微鏡的光學(xué)原理第二節(jié)顯微鏡的基本構(gòu)造第三節(jié)生物光學(xué)顯微鏡的種類第四節(jié)電子顯微鏡第二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)顯微鏡的光學(xué)原理一、顯微鏡的光學(xué)原理二、顯微鏡的光學(xué)性能三、復(fù)式顯微鏡的光學(xué)原理第三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日一、顯微鏡的光學(xué)原理成像原理光射到物體上，再從物體射入物鏡、目鏡，最后射入觀察者的眼睛，在此過程中成像并放大。第四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日二、顯微鏡的光學(xué)性能分辨率放大率鏡口角焦點(diǎn)深度鏡像亮度視場直徑覆蓋度工作距離第七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日分辨率分辨率是指能區(qū)分兩個(gè)物點(diǎn)間最小距離的能力。兩物點(diǎn)間的最小距離稱為分辨距離。分辨距離越小，分辨率越高，也就是分辨細(xì)微結(jié)構(gòu)的能力越大。普通光學(xué)顯微鏡分辨率的極限是0.2μm?？砂盐矬w放大1500倍。第八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日放大率放大率就是放大倍數(shù)，是指被檢驗(yàn)物體經(jīng)物鏡放大再經(jīng)目鏡放大后，人眼所看到的最終圖象的大小對原物體大小的比值，是物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積?？偡糯舐?物鏡放大率×目鏡放大率第九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日鏡口角孔徑角又稱“鏡口角”，是物鏡光軸上的物體點(diǎn)與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度。孔徑角越大，進(jìn)入物鏡的光通亮就越大，它與物鏡的有效直徑成正比，與焦點(diǎn)的距離成反比。第十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑（NA）：是物鏡前透鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率和孔徑角半數(shù)的正玄之乘積。用公式表示如下：NA=hsinu/2。它與分辨率成正比，與放大率成正比，與焦深成反比，NA值增大，視場寬度與工作距離都會相應(yīng)地變小。第十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日提高分辨率降低波長λ值，使用短波長光源。增大介質(zhì)n值和提高NA值。增大孔徑角。增加明暗反差。第十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日焦深焦深為焦點(diǎn)深度的簡稱，即在使用顯微鏡時(shí)，當(dāng)焦點(diǎn)對準(zhǔn)某一物體時(shí)，不僅位于該點(diǎn)平面上的各點(diǎn)都可以看清楚，而且在此平面的上下一定厚度內(nèi)，也能看得清楚，這個(gè)清楚部分的厚度就是焦深。焦深與總放大倍數(shù)及物鏡的數(shù)值孔鏡成反比。焦深大，分辨率降低。第十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日鏡像亮度鏡像亮度是指顯微鏡觀察中的圖像明暗程度。NA值越大，鏡像的亮度就越大，總放大倍數(shù)就越好。第十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日視場亮度視場亮度是顯微鏡所觀察的整個(gè)視場（或視野）的明暗程度。它與物鏡、目鏡、聚光鏡、視場光闌、光源等因素有關(guān)。視場亮度大，鏡像亮度大。第十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日視場直徑視場直徑也稱視場寬度，是指在顯微鏡下看到的圓形視場內(nèi)所能容納被檢物體的實(shí)際范圍。第十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日覆蓋度覆蓋度：顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)也包括蓋玻片在內(nèi)。由于蓋玻片的厚度不標(biāo)準(zhǔn)，光線從蓋玻片進(jìn)入空氣產(chǎn)生折射后的光路發(fā)生了改變，從而產(chǎn)生了相差，這就是覆蓋差。國際上規(guī)定，蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度為0.17mm,許可范圍在0.16-0.18mm.,第十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日工作距離工作距離也叫物距，即指物鏡前透鏡的表面到被檢物體之間的距離。平時(shí)習(xí)慣所說的調(diào)焦？第十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日機(jī)械筒長從鏡筒的肩部（目鏡下緣）到物鏡螺旋肩部之間的長度叫機(jī)械筒長，一般它的長度為160mm。第十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日三、復(fù)式顯微鏡的光學(xué)原理顯微鏡一般分為光學(xué)顯微鏡和非光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡又可分為單式顯微鏡和復(fù)式顯微鏡。非光學(xué)顯微鏡為電子顯微鏡。第二十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第二十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日明視距離從眼球的水晶體到放大的虛像之間的距離叫明視距離，它的長度為250mm，這是觀察顯微鏡中物像最適宜的距離。第二十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)顯微鏡的基本構(gòu)造一、物鏡二、目鏡三、聚光器四、載物臺和光源第二十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日一、物鏡物鏡分前透鏡和后透鏡。高倍鏡為彈簧物鏡。第二十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日一、物鏡（一）幾個(gè)概念（二）物鏡的種類第二十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日（一）幾個(gè)概念齊焦色差球差場曲第二十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日齊焦反映某一倍數(shù)的物鏡觀察圖像清晰后，在轉(zhuǎn)換至另一倍率的物鏡時(shí)，其成像亦應(yīng)基本清晰，且物鏡光路也基本合軸，中心不偏離。第二十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日色差色差是指光線通過一個(gè)透鏡后，不能使所有顏色的光都聚在一個(gè)焦點(diǎn)上，而是殘次不齊的。第二十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日球差球差也稱球面差、球面像差，指透過透鏡邊緣的光線曲折度大于透過中央部分的現(xiàn)象，會聚的焦點(diǎn)參差不齊，使成像不清晰，有時(shí)變形。第二十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日場曲場曲也稱像場彎曲，指整個(gè)像平面是一個(gè)曲面，這樣的像平面是不清晰地。第三十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日物鏡種類干燥系物鏡油浸系物鏡水浸系物鏡第三十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日功能：a產(chǎn)生物體的第一次倒立實(shí)像。

b放大作用第三十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第三十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日油鏡的使用方法(1)首先用低倍干系物鏡找出要觀察的區(qū)域。(2)當(dāng)標(biāo)本被照明時(shí)，把一滴(不要多于一滴)浸油準(zhǔn)確地滴到蓋玻片上的照明區(qū)域，并注意不要在滴入的浸油里混有氣泡。(3)在現(xiàn)代顯微鏡中，用干系物鏡聚焦標(biāo)本后可以在不改變粗調(diào)和細(xì)調(diào)的情況下轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換臺直接把油浸物鏡浸到油里。第三十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日油鏡的使用方法(4)當(dāng)油浸物鏡已經(jīng)浸入浸油之后，用細(xì)調(diào)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)節(jié)直到像被清晰地聚焦，并在細(xì)調(diào)旋鈕的刻度尺上記下所轉(zhuǎn)動的刻度。當(dāng)?shù)谝淮尉劢故褂霉潭ǖ牡捅陡上滴镧R時(shí)，每次使用油浸物鏡的聚焦都需要相同的調(diào)節(jié)，即沿著同樣的方向使細(xì)調(diào)轉(zhuǎn)動相同的刻度。第三十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日物鏡種類消色差物鏡復(fù)消色差物鏡半復(fù)消色差物鏡平場物鏡特種物鏡第三十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第三十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日消色差物鏡Ach消除紅藍(lán)光的色差由含鉛的火石玻璃單凹透鏡粘合成第三十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日復(fù)消色差物鏡APO能消除紅、綠、藍(lán)光的色差，校正紅藍(lán)二色光的球差。特種玻璃或螢石、氟石等材料制成。第三十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日半復(fù)消色差物鏡FL校正紅藍(lán)二色光的色差和球差氟石等材料制成第四十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日平場物鏡Plan增加一塊半月形的厚透鏡視場平坦，視場較大，工作距離也增大。PlanAch、PlanAPO、SPlan、

SPLanAPO第四十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日特種物鏡帶校正環(huán)物鏡帶彩虹光闌的物鏡相襯顯微鏡（ph）無應(yīng)變物鏡（PO或POL）無熒光顯微鏡（UVFL）無罩物鏡（NC）長工作距離物鏡（倒置）第四十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第四十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日170；表示所適用的顯微鏡機(jī)械筒長，即從物鏡的肩部到目鏡上緣的距離為170mm。0.17：表示物鏡所要求的蓋玻片厚度為0.17mm。PLAPo；表示物鏡的矯正程度為平面復(fù)消色差，NPL表示標(biāo)準(zhǔn)平面消色差。100(或40)：表示物鏡的放大倍數(shù)為100(或40)倍。Oil；表示物鏡的浸潤介質(zhì)為油浸。物鏡沒有標(biāo)記這種字母，表示介質(zhì)為空氣的干系物鏡。0.65：表示物鏡的數(shù)值孔徑(即鏡口率)為0.65，這是決定物鏡性能的非常重要的參數(shù)。第四十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日二、目鏡目鏡分接目鏡和場目鏡眼點(diǎn)：從目鏡透射出來的光線，在目鏡的接目鏡以上形成的交叉點(diǎn)。第四十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日作用a、將物鏡形成的倒立實(shí)像變成正立的虛像。

b、將像再放大4-16倍。第四十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日目鏡的種類惠更斯目鏡（平凸同向）冉姆斯登目鏡（平凸相對）凱爾勒目鏡（目鏡膠合）補(bǔ)償目鏡（補(bǔ)償色差，高倍鏡使用）照相目鏡（負(fù)焦點(diǎn)目鏡）平場目鏡（增加一塊負(fù)透鏡，p或plan）廣視野目鏡（W或WF或WHF）第四十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日對于一個(gè)戴眼鏡的工作者來說，在進(jìn)行顯微觀察時(shí)應(yīng)該戴著眼鏡還是應(yīng)該摘去眼鏡呢？一般說來摘去比較合適。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)目鏡的出瞳高度為6-12mm，而眼睛的瞳孔一般距眼鏡玻璃片12-14mm，再加上鏡片的厚度，這就大大地超過了顯微鏡的出瞳高度，使得眼睛錯過了整個(gè)視場。此外，當(dāng)眼鏡盡可能地貼近目鏡時(shí)，由于眼鏡與目鏡的相互接觸和摩擦，就會損傷目鏡前透鏡和眼鏡鏡片。第四十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日三、聚光器透鏡組和孔徑光闌裝置組成可調(diào)焦暗場、偏光、相襯、微分干涉、長工作距離聚光器第四十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第五十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第五十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日相襯顯微鏡第五十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日四、載物臺和光源1、載物臺2、光源第五十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日1、載物臺第五十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日2、光源人工光源自然光源第五十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日自然光源人工光源：具有足夠的照明亮度和足夠的單色光照明亮度；具有足夠大的發(fā)光表面。光源是40一60w的高壓白熾鎢燈?，F(xiàn)在經(jīng)常用于顯微鏡的是12v或6v的低電壓燈泡，這種燈泡具有15—60w或更高的功率。第五十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日在使用高倍觀察當(dāng)像的亮度不足的情況，應(yīng)該使用40w的高壓燈泡還是100w的高壓燈泡？第五十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日照明方式透射式照明落射式照明第五十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日照明方法臨界照明科勒照明第五十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第六十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日臨界照明臨界照明是通過乳白燈泡的照明表面或場玻璃屏直接照明物體，照明的光錐可以通過在集光器入瞳處的孔徑光闌而控制，照明區(qū)域的大小是通過視場光闡來調(diào)節(jié)的。缺點(diǎn)：（1）物場上光的強(qiáng)度不均勻；（2）當(dāng)使用低放大倍數(shù)時(shí)像的亮度太強(qiáng)。第六十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日科勒照明

把一個(gè)弱的正透鏡即聚光透鏡或一個(gè)附加集光器放在照明光源的前面，于是光源的像就被聚焦在集光器的后焦面上（即孔徑光闌的平面上），附加集光器表面的像就被聚焦在標(biāo)本平面上。優(yōu)點(diǎn)：（1）用在光學(xué)上制作的單色場作為光源。限制了在像的形成中不起作用的物場外照明區(qū)域，減少了散射光和閃光，其結(jié)果可以形成高反差的像。（2）它可以使用具有密集燈絲和高亮度的低壓小燈泡，它特別適用于內(nèi)阻照明。第六十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日濾光片第六十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日顯微鏡的使用與維護(hù)(1)工作間不應(yīng)該太亮，如果可能的話應(yīng)該避免任何直射的陽光，面朝北的房間是最適合的。(2)顯微鏡應(yīng)避免放在具有腐蝕性揮發(fā)氣體的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，如果在工作間內(nèi)必須使用冰醋酸等具有腐蝕性氣體的藥品，應(yīng)該安裝上通風(fēng)設(shè)備。第六十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日顯微鏡的使用與維護(hù)(3)工作間應(yīng)具有良好的防塵條件，并應(yīng)經(jīng)常保持清潔。顯微鏡在使用之后應(yīng)蓋上防塵罩，盡量避免灰塵落入鏡臺及透鏡上，否則會嚴(yán)重地影響顯微鏡的機(jī)械功能和像的質(zhì)量。(4)工作間的室溫應(yīng)保持相對穩(wěn)定，防止較大的溫度變化；顯微鏡應(yīng)有固定的工作間，避免經(jīng)常搬動；如果顯微鏡從一個(gè)熱的房間搬到一個(gè)冷的房間，應(yīng)待透鏡上的凝結(jié)水蒸發(fā)以后方可使用。第六十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日顯微鏡的維護(hù)微調(diào)是顯微鏡機(jī)械裝置中較精細(xì)而又容易損壞的元件，擰到了限位以后，擰不動時(shí)決不能強(qiáng)擰。遇到這樣情況，應(yīng)將微調(diào)退回3~5圈，重用粗調(diào)調(diào)焦，待初見物像后，在改用微調(diào)。使用高倍鏡觀察液體標(biāo)本時(shí)，一定要加蓋玻片。油鏡使用后，一定要擦拭干凈。儀器出了故障，不要勉強(qiáng)使用。否則，可能引起更大的故障和不良后果。第六十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日光學(xué)表面的維護(hù)(1)對于光學(xué)表面上的灰塵最好用一個(gè)干而柔軟的毛刷除去。(2)對于光學(xué)表面上的指紋汗跡和其他污點(diǎn)，可以用一塊柔軟的干布或蘸有二甲苯、汽油的鏡紙擦拭，但不能用二甲苯弄濕透鏡或直接將透鏡浸在二甲苯中。(3)對于邊緣突出的鏡頭或凹面前透鏡，用擦鏡紙或布很難擦到整個(gè)透鏡表面，這時(shí)可以把棉球纏在火柴桿上并蘸上二甲苯清擦。第六十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日光學(xué)表面的維護(hù)(4)油浸物鏡在使用后應(yīng)該及時(shí)消擦，既使是使用非樹脂性浸油，經(jīng)過較長時(shí)間它們也會對透鏡產(chǎn)生不利影響。應(yīng)該先用干擦鏡紙擦，然后用蘸有二甲苯的擦鏡紙或柔軟的布擦。(5)在任何情況下決不能把物鏡拆卸開來進(jìn)行擦洗，這不僅因?yàn)槲镧R筒是作為一個(gè)整體制造的，而且它的內(nèi)表面膜很軟，很容易損壞。第六十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透鏡產(chǎn)生的疵病及其原因生霉起霧脫膠膜損傷光學(xué)玻璃損傷第六十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)生物光學(xué)顯微鏡的種類第七十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第七十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日屬性光學(xué)顯微鏡：單式顯微鏡：擴(kuò)大鏡、雙目解剖鏡復(fù)式顯微鏡：研究、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)、旅行用顯微鏡特式顯微鏡：紅外、熒光、離心、比較、落射、偏光、相差、干涉、攝影、讀數(shù)顯微鏡非光學(xué)顯微鏡：電子顯微鏡電視錄像顯微鏡超聲波顯微鏡第七十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日用途生物顯微鏡：普通、研究型、照相、聯(lián)合觀察、相差、暗室野、熒光、投影、倒置、電視錄像、微分干涉差、激光共聚焦顯微鏡體視顯微鏡：普通體視鏡、體視攝影顯微鏡第七十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日用途偏光顯微鏡：透射式、反射式偏光顯微鏡電子顯微鏡：透射式、反射式電子顯微鏡特種顯微鏡:顯微光度計(jì)、掃描顯微光度計(jì)第七十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日熒光顯微鏡特點(diǎn)：光源為紫外線，波長較短，分辨力高于普通顯微鏡；用于觀察能激發(fā)出熒光的結(jié)構(gòu)。用途：免疫熒光觀察、基因定位、疾病診斷。第七十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日采取措施：第一，落在標(biāo)本上的光應(yīng)該盡可能多地包含具有一定波長的激發(fā)光，而避免對熒光的產(chǎn)生無用的其他波長的光，這必須使用一種只允許一定波長和帶寬的光通過的激發(fā)濾片，或一個(gè)只能發(fā)出具有一定波長和帶寬光的單色儀；第二，對于從標(biāo)本發(fā)出的光，必須使用阻斷濾片把沒有通過熒光效應(yīng)而改變的激發(fā)光過濾掉，于是只有發(fā)射的熒光能夠到達(dá)眼睛或照相材料。第七十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第七十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日相差顯微鏡第七十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日倒置顯微鏡第七十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日體視顯微鏡第八十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第八十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第四節(jié)電子顯微鏡第八十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日電子顯微鏡的發(fā)展史MaxKnoll(1897-1969)ErnstRuska(1906-1988)

電子顯微鏡的分辨率可以達(dá)到納米級(10-9nm)。可以用來觀察很多在可見光下看不見的物體,例如病毒。

1938年，德國工程師MaxKnoll和ErnstRuska制造出了世界上第一臺透射電子顯微鏡(TEM)。第八十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日電子顯微鏡下的蚊子CharlesOatley

1952年，英國工程師CharlesOatley制造出了第一臺掃描電子顯微鏡(SEM)。第八十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日

巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌的電子顯微鏡圖像圖1第八十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透射電鏡（transmissionelectronmicroscope）掃描電鏡（scanningelectronmicroscope）超高壓電鏡（Highvoltageelectronicmicroscope）第八十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第八十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第八十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）第八十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透射電鏡簡化剖面圍第九十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第九十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第九十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第九十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第九十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透射電鏡（TEM）透射電鏡即透射電子顯微鏡（TransmissionElectronMicroscope，簡稱TEM），通常稱作電子顯微鏡或電鏡（EM），是使用最為廣泛的一類電鏡。第九十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透射電鏡成像原理熱陰極發(fā)射電子經(jīng)聚光鏡聚焦成束

投射到樣品，電子路徑發(fā)生改變收集透射電子，形成圖象第九十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日電子波長與加速電壓的關(guān)系第九十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日根據(jù)加速電壓的大小分為以下3種：（1）一般TEM。最常用的是100KV電鏡。這種電鏡分辨率高（點(diǎn)0.3nm，晶格0.14nm），但穿透本領(lǐng)小，觀察樣品必須很薄，約為30～100nm，如細(xì)胞和組織的超薄切片、復(fù)型膜和負(fù)染樣品等。（2）高壓TEM。目前常用的是200KV電鏡。這種電鏡對樣品的穿透本領(lǐng)約為100KV電鏡的1.6倍，可以在觀察較厚樣品時(shí)獲得很好的分辨本領(lǐng)，從而可以對細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維觀察。（3）超高壓TEM。目前已有500KV、1000KV和3000KV的超高壓TEM。這類電鏡具有穿透本領(lǐng)強(qiáng)、輻射損傷小、可以配備環(huán)境樣品室及進(jìn)行各種動態(tài)觀察等優(yōu)點(diǎn)，分辨率也已達(dá)到或超過100KV電鏡的水平。在超高壓電鏡上附加充氣樣品室，使人們可以觀察活細(xì)胞內(nèi)的超微結(jié)構(gòu)動態(tài)變化。第九十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日

現(xiàn)代透射電鏡整體包括：電子光學(xué)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電器系統(tǒng)(高壓電源、透鏡電源、控制電路、微機(jī)等電子學(xué)線路)、水冷卻循環(huán)系統(tǒng)和壓縮氣流系統(tǒng)。第九十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日提高電子顯微鏡襯度的方法(1)用重金屬鹽類染色增加散射；(2)減小物鏡光闌尺寸；(3)降低電子能量——降低加速電壓。第一百頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日透射電鏡特點(diǎn)必須制作超薄切片7.5-15nm在真空中進(jìn)行觀察，標(biāo)本不是生活狀態(tài)。電子的穿透能力有限。與其他分析方法比較，穿透式電子顯微鏡分析是一種破壞性分析。第一百零一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡的區(qū)別項(xiàng)目電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡照明光源電子束可見光照明波長加速電壓80kV時(shí)，波長為0.0042nm其中紫色光波長400nm

分辨率0.2nm0.2μm（肉眼分辨0.2mm）放大倍數(shù)100萬倍1000倍成像透鏡電磁透鏡玻璃透鏡照明介質(zhì)1.33x10-4Pa以上真空度空氣、玻璃、油焦距調(diào)整調(diào)整物鏡電流，改變磁場改變物鏡與樣品之間距離強(qiáng)度調(diào)整焦距調(diào)焦樣品50～100nm超薄切片厚切片樣品載體具有支持膜載網(wǎng)載玻片第一百零二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日超高壓電鏡優(yōu)點(diǎn)：可觀察厚的切片提高分辨率減少輻射損傷缺點(diǎn)：使標(biāo)本發(fā)生嚴(yán)重變化。第一百零三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日1．與TEM有關(guān)的電子顯微術(shù)（1）超薄切片技術(shù)。超薄切片技術(shù)就是通過固定、脫水、包埋、切片和染色等步驟，將生物標(biāo)本切成薄于0.1μm的超薄切片的樣品制備技術(shù)，用于生物組織的內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)研究。第一百零四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日上圖超薄切片機(jī)局部下圖玻璃刀制作儀第一百零五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日超薄切片技術(shù)主要包括取材、固定、包埋、切片、染色等步驟。第一百零六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日（2）負(fù)染色技術(shù)。利用電子密度比標(biāo)本高的重金屬鹽（如磷鎢酸鈉、醋酸鈾等）將生物標(biāo)本包圍起來，增強(qiáng)背景散射電子的能力以提高反差，在黑暗的背景下顯示標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)，稱負(fù)染色技術(shù)。這一技術(shù)操作簡便，主要用于顆粒狀標(biāo)本（如細(xì)菌、病毒、分離細(xì)胞器等）的研究。（3）冷凍蝕刻技術(shù)。在快速冷凍下對生物樣品進(jìn)行斷裂、蝕刻和復(fù)型，制備生物樣品復(fù)型膜的技術(shù)稱冷凍蝕刻技術(shù)。在電鏡下觀察復(fù)型膜可獲得立體感強(qiáng)的超微結(jié)構(gòu)圖像，主要用于生物膜結(jié)構(gòu)的研究。第一百零七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日（4）電鏡細(xì)胞化學(xué)技術(shù)。在超微結(jié)構(gòu)水平上，通過電鏡細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)來研究細(xì)胞成分的分布和變化的方法稱電鏡細(xì)胞化學(xué)技術(shù)。這一技術(shù)把細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)與其化學(xué)組成有機(jī)地結(jié)合起來，目前主要用于研究細(xì)胞內(nèi)各種大分子物質(zhì)和酶的定位等。（5）免疫電鏡技術(shù)。這是一種使抗原在超微結(jié)構(gòu)水平上定位的技術(shù)，應(yīng)用與抗原相應(yīng)的標(biāo)記抗體，在電鏡下觀察標(biāo)記物的位置，從而定位相應(yīng)抗原。這一技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。（6）電鏡放射自顯影技術(shù)。這是電鏡技術(shù)與放射自顯影技術(shù)相結(jié)合，觀察放射性物質(zhì)在超微結(jié)構(gòu)水平上的定位和變化，從而了解細(xì)胞的各種代謝活動。這一技術(shù)使結(jié)構(gòu)與功能的研究結(jié)合起來，是一種動態(tài)的研究方法。第一百零八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描電鏡原理：第一百零九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描電鏡（SEM）掃描電鏡即掃描電子顯微鏡（ScanningElectronMicroscope，簡稱SEM）。主要用于觀察樣品的表面形貌、割裂面結(jié)構(gòu)、管腔內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)等。第一百一十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描電鏡原理第一百一十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日工作原理：利用電子射線轟擊樣品表面，引起二次電子等信號的發(fā)射，經(jīng)檢測裝置接收后成像的一類電鏡。主要優(yōu)點(diǎn)：景深長，所獲得的圖像立體感強(qiáng)，可用來觀察生物樣品的各種形貌特征。第一百一十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日依據(jù)性能不同主要分為：（1）一般SEM。目前一般掃描電鏡采用熱發(fā)射電子槍，分辨率為6nm左右，若采用六硼化鑭電子槍，分辨率可提高到4～5nm。（2）場發(fā)射電子槍SEM。由于場發(fā)射電子槍具有亮度高、能量分散少，陰極源尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，這種電鏡的分辨率已達(dá)到3nm。場發(fā)射電子槍SEM的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在低加速電壓下進(jìn)行高分辨率觀察，因此可以直接觀察絕緣體而不發(fā)生充、放電現(xiàn)象。（3）生物用SEM。這種SEM備有冰凍冷熱樣品臺，可把含水生物樣品迅速冷凍并對冰凍樣品進(jìn)行觀察，可以減少化學(xué)處理引起的人為變化，使觀察樣品更接近于自然狀態(tài)。如要觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還可用冷刀把樣品進(jìn)行切開，加溫使冰升華，并在其上噴鍍一層金屬再進(jìn)行觀察，所有這些過程都在SEM中不破壞真空的狀態(tài)下進(jìn)行。第一百一十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第一百一十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描電鏡的特點(diǎn)可以觀察樣品表面的立體結(jié)構(gòu)。試樣制備相對簡單。用于掃描電鏡觀察的樣品一般需要經(jīng)過干燥處理，確保在真空中觀察不變形。另外，為了防止電子在標(biāo)本上聚集，需要進(jìn)行鍍膜處理，使樣品導(dǎo)電。目前掃描電鏡的分辨力為6~10nm，掃描電鏡的最大有效放大倍率為200000X。20-20萬倍之間連續(xù)可調(diào)。第一百一十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第一百一十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日第一百一十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日一些電鏡圖片染色體染色體被精子包圍的卵子骨髓細(xì)胞SARSAIDS第一百一十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日SEM與TEM的主要區(qū)別★在原理上，SEM不是用透射電子成像，而是用二次電子加背景散射電子成像?！镌趦x器構(gòu)造上，除了光源、真空系統(tǒng)相似外，檢測系統(tǒng)完全不同。第一百一十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日電子顯微鏡在生物學(xué)中的應(yīng)用目前，與電子顯微鏡相適應(yīng)，產(chǎn)生了很多衍生技術(shù)，如負(fù)染技術(shù)、膠體金免疫標(biāo)記技術(shù)、大分子（核酸）電鏡技術(shù)、復(fù)型和冷凍蝕刻技術(shù)、電鏡放射自顯影技術(shù)及電鏡酶細(xì)胞化學(xué)技術(shù)等。這就推進(jìn)了電子顯微鏡對細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的研究。電子顯微鏡在細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)研究、病毒結(jié)構(gòu)研究、生物大分子結(jié)構(gòu)研究、超微病理學(xué)研究等生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。第一百二十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日當(dāng)代顯微鏡的發(fā)展趨勢采用組合方式，集普通光鏡加相差、熒光、暗視野、攝影裝置于一體。自動化與電子化。第一百二十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日1982年，研制成功了世界第一臺新型的表面分析儀器——掃描隧道顯微鏡（ScanningTunnelingMicroscope,以下簡稱STM）。

1986年，發(fā)明者賓尼和羅雷爾被授予諾貝爾物理學(xué)獎原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope,AFM）橫向力顯微鏡（LateralForceMicroscope,LFM）統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡（ScanningProbeMicroscope,SPM）。

掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope,STM）第一百二十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描隧道顯微鏡及原理第一百二十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描隧道顯微鏡圖片硅表面納米算盤由單個(gè)原子構(gòu)成的“IBM”第一百二十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日隧道效應(yīng):

當(dāng)具有電位勢差的兩個(gè)導(dǎo)體之間的距離小到一定程度時(shí)，電子將存在一定的幾率穿透兩導(dǎo)體之間的勢壘從一端向另一端躍遷，這種電子躍遷的現(xiàn)象在量子力學(xué)中被稱為隧道效應(yīng)，而躍遷形成的電流叫做隧道電流。隧道電流有一種特殊的性質(zhì)，既對兩導(dǎo)體之間的距離非常敏感，如果把距離減少0.1納米，隧道電流就會增大一個(gè)數(shù)量級。

STM的工作原理第一百二十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日掃描隧道顯微鏡工作工作過程

我們可以把掃描隧道顯微鏡的工作過程總結(jié)為：利用探針針尖掃描樣品，通過隧道電流獲取信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到圖象。第一百二十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日1、原子級高分辨率。STM在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達(dá)0.1nm和0.01nm。2、可實(shí)時(shí)地得到實(shí)空間中表面的三維圖像。3、樣品不受損傷，保持完好。4、可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，甚至可將樣品浸在水和其它溶液中，不需要特別的制樣技術(shù)，對生理狀態(tài)下的活細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)也能進(jìn)行研究。5、掃描速度快，獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間短，成像快，有可能展開生命過程的動力學(xué)研究。STM的優(yōu)點(diǎn)：第一百二十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日1．在STM的恒電流工作模式下，有時(shí)它對樣品表面微粒之間的某些溝槽不能夠準(zhǔn)確探測，與此相關(guān)的分辨率較差。

2.STM所觀察的樣品必須具有一定程度的導(dǎo)電性，對于半導(dǎo)體，觀測的效果就差于導(dǎo)體；對于絕緣體則根本無法直接觀察。如果在樣品表面覆蓋導(dǎo)電層，則由于導(dǎo)電層的粒度和均勻性等問題又限制了圖象對真實(shí)表面的分辨率。局限性:第一百二十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日

在納米范圍內(nèi)，STM已在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。真空、大氣和溶液條件下的DNA研究，球蛋白、膠原蛋白及紅血球的研究等。

STM不僅能夠?qū)悠繁砻孢M(jìn)行成像，而且還能在納米尺度上對材料表面進(jìn)行刻蝕與修飾。STM的應(yīng)用第一百二十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期日