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百科知识

  生物显微镜

  是用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等的观察和研究,同时可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体。左图所示为生产的倒置生物显微镜型,该生物显微镜也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证的必备检验设备。

中文名 生物显微镜

外文名 biological microscope

用途 用来观察生物切片、生物细胞等

起源 1680年

属性 微观生物学


工作原理

  折射和折射率

  光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现象,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。

  透镜的性能

  透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。

  当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。焦点有两个,在物方空间的焦点,称"物方焦点",该处的焦平面,称"物方焦平面";反之,在象方空间的焦点,称"象方焦点",该处的焦平面,称"象方焦平面"。

  光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。

  凸透镜的五种成象规律

  ⒈ 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在象方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象;

  ⒉ 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在象方二倍焦距上形成同样大小的倒立实象;

  ⒊ 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在象方二倍焦距以外形成放大的倒立实象;

  ⒋ 当物体位于透镜物方焦点上时,则象方不能成象;

  ⒌ 当物体位于透镜物方焦点以内时,则象方也无象的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚象。

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使用方法

  先将低倍物镜的位置固定好,然后放置标本片,转动反光镜,调好光线,将物镜提高,向下调至看到标本,再用细调对准焦距进行观察。除少数显微镜外,聚光镜的位置都要放在最高点。如果视野中出现外界物体的图像,可以将聚光镜稍微下降,图像就可以消失。聚光镜下的虹彩光圈应调到适当的大小,以控制射入光线的量,整理增加明暗差。

  用途

  生物显微镜供医疗卫生单位、高等院校、研究所用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察,可连续观察细胞、细菌等在培养液中繁殖分裂的过程等。在细胞学、寄生虫学、肿瘤学、免疫学、遗传工程学、工业微生物学、植物学等领域中应用广泛。显微镜的重要光学技术参数在镜检时,人们总是希望能清晰而明亮的理想图象,这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,得到满意的镜检效果。

  显微镜的光学技术参数包括:数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离等等。这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的,在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系,但应以保证分辨率为准。


历史

  公元1680年,一个在荷兰德夫特的市政厅门房干了几十年门卫工作的半老头子,却被当时欧洲乃至世界科技界颇具权威的英国皇家学会吸收为正式会员;接着,英国女王亲笔给他写来了贺信。一时,他从一个最普通、最平凡的人霎时间变成了震惊世界的名人。他的主要业绩,就是经过自己几十年坚韧不拔的努力和探索,发明了世界医学史上第一架帮助人类认识自然、驾驭自然、打开微观世界大门的显微镜,从此,他的这一业绩时时深刻地影响着人类的生命和生活。这个令世界震惊的小人物就是1632年出生于荷兰德夫特一个普通工匠家庭,而后成为荷兰著名微生物学家的列文虎克。

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列文虎克

  早年的列文虎克由于父亲的早逝,妈妈无力负担他求学,16岁时,就来到首都阿姆斯特丹的一个杂货铺里当了学徒。虽然天天早起晚睡,干着脏活累活,然而,他却并没有多少的怨言,因为来到这里虽然时间不长,他却有幸结识了杂货铺对面一位和善的老大爷。老人家中藏书丰富,博学多识,他给年轻的列文虎克(出生于1655年)讲了许多充满神奇色彩的新鲜而有趣的故事,这使列文虎克懂得了想要知道的关于大自然奥秘的许多东西。于是,他一有空暇就向老人求教,在老人那里借阅图书,老人也非常喜欢这个爱读书、爱提问的好孩子。后来,在一天深夜,他正在伏案读书时,被隔壁眼镜店作坊的工匠磨制镜片的沙沙作响的声音吸引住了。他放下手中的书本,悄悄来到眼镜作坊里。他望着工匠们磨出的一块块镜片,脑际突然浮现出一个奇怪的念头:如果能磨出一块特殊的镜片,让我们能看清许多用肉眼看不清、看不到的东西该多好哇!就是这样一个灵感似的奇想,竟从此使他下定了磨制一块“魔镜”的决心。从此以后,列文虎克拜一位老工匠为师,虚心求教。有一天,这位老师傅给列文虎克讲了这样一件事:老师傅的孙子有一天偶尔将两块磨制好的透镜叠在一起放在一张废纸上看上面的字,只见这些字比原来的大好多倍,老师傅马上拿过这两块镜片放在孙子头上看头发,突然发现头发像铁丝一样粗。老师傅讲的这件事引起列文虎克的极大兴趣,他发誓一定要磨制出比眼镜镜片更精制、用途更广泛的镜片。为了达到目的,他的手磨破了,腿跪麻了。有时,手指上的鲜血顺着磨破的伤口流淌,浸湿了镜片。有时,他磨至深夜也毫无倦意,实在累了,就蜷缩在屋角和衣而卧。功夫不负有心人,一滴汗水换来一份收获,他辛勤地劳动最后结出了丰收的果实,他终于磨成了两块光亮精巧的透镜。他将镜片叠起来看鸡毛,只见一根鸡毛上被放大了的绒毛像树枝一样排列着。接着,他试着将重叠在一起的两块镜片间的距离上下变化,只见随着镜片间距离的变化,直接影响着观察的效果。那么,怎样将这两块镜片各自固定起来,同时又能自由地上下调节距离呢?一个新的难题又摆在了他的面前。为了解决新的难题,列文虎克一连几天苦苦地思索着。一天,他在干完杂货铺的工作后来到大街上,边走边思索。忽然间,他被一阵丁丁冬冬的响声所吸引,猛然抬头往左一看,是一家铁铺在打铁。于是他来到铁铺里,看到了铁匠们打制出的一件件铁器。这时,他忽而又想到:如果能让铁匠打制一个铁架和一个铁筒,将镜片固定在镜筒的两头,然后再固定在铁架上,这样观察不是既省力又方便吗?想法既出,马上他就找了铁匠师傅,将自己的想法告诉他们。没过几天功夫,列文虎克按照自己的设想所发明的第一架显微镜终于诞生了。正当他带着胜利的喜悦准备磨制更精密的显微镜的时候,他却被杂货铺的老板以不务正业之名开除了。为了谋生,他只好辗转回到了故乡德夫特,好不容易经人介绍在市政厅的门房找到了一个当门卫的差事。他一面看门,一面继续着他对显微镜的研制、改造工作。几年之后,他终于又研制出多台更精制、完美的显微镜。同时,他运用自制的显微镜,第一次发现了血液里的血液细胞和生物王国中神奇多彩的微生物世界。于是,他将自己研制的显微镜和所发现的关于血液细胞和微生物的观察实验记载寄给了英国皇家学会。不久,他的成果终于被世界承认了。从此,这一关系着人类生命与生活的重要学问--微生物学的研究开始步入了突飞猛进的发展的新世纪。


维护保养方法

  1、生物显微镜的安放应选择干燥清洁的房间,以避免光学部件发霉、金属部分生锈以及粘满灰尘。显微镜使用完毕后,即放回箱(柜)内,或用玻璃罩、塑料套罩住,并放入干操剂。

  2、不要自行拆卸各部件;镜筒要插上接目镜或益上镣苗盖,避免灰尘从镜筒上部进入;透镜表面不要用手指碰触或拭擦,如有灰尘,先用柔软毛笔轻轻拂去,再用柔软的清洁细布拭撩,也可用擦镜纸蘸少许二甲苯或石油迷试擦,但注意不要在透镜表面划出条纹。如镜片有轻度长霉,用擦绕纸擦不去时,可用棉签蘸少许70%乙醇与30%乙迷混合液轻轻拭撩。

  3、生物显微镜不可与腐蚀性酸类、碱类或挥发性强的化学药品放在一起,以免被腐蚀,缩短使用年限。原则上,当观察含液体的标本时,一般都要盖上盖玻片;若液体中含有酸、碱等腐蚀性化学物质时,应把盖玻片的四周用石蜡或凡士林封住,然后观察。但由于进行中药显微鉴定时,经常要用这一类试剂,不可能都封固,因此要特别小心,防止液体流到载物台上,更不要沾到物镜上。

  4、生物显微镜不应在直射阳光下暴晒,也不要放在靠近炉子或暖气的地方,以避免过剧的冷热变化引起透镜和机件的脱胶、变形或损坏。

  5、清洁接物镜只限于外表面。接物面被药品污染后即用撩镜纸蘸少许擦镜液拭擦(不要用乙醇);若背面须清洁时,可用柔软毛笔拂拭,或用皮吸头吸去灰尘。

  6、转动粗细调比铝调焦时,动作要缓慢,不要压碎盖被片,以防接物镜和集光器受控击而损坏。

  7、使用油镜后,须将镜头上的香柏油拭探干净(可用擦镜纸蘸少许二甲苯拭擦,但注怠二甲苯不能渗入镜头内部,否则二甲苯溶解透镜之间的粘合剂,可使镜片脱落)。

  8、反光镜镜面要保护清洁,不要使水、二甲苯或香柏油透入,以免反光镜的水银脱落。

  9、加机械部分不灵活,可用细绸布蘸二甲苯少钧:拭去锈和油腻(不得用乙醇,因为这些溶剂会侵蚀油漆),再用少许液体石服润滑;旋扭过紧不要强行扭动,以免损坏。

  10、有时在生物显微镜的视野中发现有污点或异物,可先转动目镜,如果这些污点跟着旋转,则可确定污点是在目镜上;否则,可移动标本片,如污点跟着移动,则污点是在标本片上。如果两者都不是,则污点是在物镜上,可先捡食物镜的前镜头,然后检查后镜头。根据不问情况进行清洁处理。

  有时视野的一部分不清晰,这可能是物镜或目镜的前透镜表面有指印或灰尘,也可能是标本片做得不好或显微镜用法不当,如照明系统末调好等原因,应查明情况,分别解决。

  11、生物显微镜用毕后,应将各部分擦拭干净,格接物镜转成八字形,然后将镜筒和集光器下降固定,再将反光镜的镜面置垂直的位置。

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