实验一 普通光学显微镜的结构及使用

实验一 普通光学显微镜的结构及使用

[目的要求]

1、熟悉显微镜的结构和各部件的性能。

2、初步掌握显微镜的使用方法。

3、了解显微镜使用过程中常见的技术问题及解决方法。

[实验用品]

1、器材：普通光学显微镜、擦镜纸。

2、试剂：无水乙醇、香柏油。

3、材料：文字装片、羊毛交叉装片、人血涂片。

[实验内容]

（一） 显微镜的基本构造及性能

目前常用的显微镜为双筒倾斜式显微镜 (图 2-1),其主要结构一般由机械、照明和光学三部分构成。

1、机械部分

（1）镜座：是显微镜的基座，以支持和稳定镜体，在显微镜的镜座内装有照明光源。

（2）镜柱：连接镜座和镜臂的短柱。其上面装有载物台、聚光器和调焦装置等。倾斜式显微镜的镜臂和镜柱连为一体。

（3）镜臂：镜柱上方弯曲的部分，其上面装有镜筒和物镜转换器等，拿显微镜时手握此臂。

（4）镜筒：安装在镜臂前方的圆筒状结构。上端安装有目镜，下端安装有物镜转换器。双筒显微镜两个镜筒之间的距离是可调的，以适合使用者的瞳距，其目镜与镜筒之间还有一环状结构，称为镜筒长度补偿环，转动此环可调节目镜焦距。倾斜式的目镜和物镜的中心线互成 45°角，在镜筒的转折处装有棱镜，使光线转折 45°(图 2-2)。

（5）调节器：用以调节物镜和标本之间的距离，为调节焦距之用，称调节器（图 2-3）。双目显微镜调节器一般安装在镜柱活镜座的左右两侧，为一对同轴大小螺旋手轮，内侧较大的螺旋手轮称为粗调节器，转动时可使镜台以较快速度或较大距离升降，适于低倍镜使用；外侧较小的螺旋手轮又称为细调节器，转动时能使镜筒或镜台缓慢升降，适用于高倍镜、油镜或分辨物像的清晰度和标本的不同层次。

（6）物镜转换器：又称为旋转盘，为一凸形圆盘，装在镜筒下端，其下面有３～４个物镜孔，可安装不同放大倍数的物镜。更换物镜时，可转动旋转盘，旋转盘内缘有一“Ｔ”形卡，对应每个物镜孔的边缘有一缺刻，用以对准和固定物镜位置，使物镜和光轴同心（合轴）。

（7）镜台（载物台）：与镜柱相连的方形平台，用以放置标本片（图 2-4）。镜台中央有一圆形或椭圆形的通光孔，照明电源产生的光线透过聚光镜经此射向标本，转动调节器可以升降载物台。

（8）推进器：位于镜台右下，连一弹簧标本夹，有大小两个左右移动手轮或旋钮（图 2-4）。转动手轮（旋钮）可调节推进器使玻片标本前后或左右移动。推进器上有纵横游标尺，用以测定标本在视野中的方位及其大小。游标尺一般由主标尺（A）和副标尺（B）组成。副标尺的分度为主标尺的 9／10。使用时，首先看副标尺的 O 点位置，然后看主副标尺的一致点。如图 2-5 所示，副标尺的 O 点在主标尺的 26 与 27 之间，副标尺的 6 与主标尺的 32 一致，即 6 与主标尺上的一个分度线正对，则此标尺所表示的数值为 26.6mm。

2 2 、照明部分

普通光学显微镜使用的光源分为电光源照明，其主要结构有：

（1）人工光源：人工光源一般都采用低压灯泡所产生的强光。在显微镜的镜座内装有灯泡、灯座和电源装置，电源开关位基座上，另外，在开关下方还有一个可以调节灯泡亮度的调节装置，有的为调节手轮，有的为调节手柄，光亮度调节手柄一般位于基座的侧面。为了延长灯泡寿命，在开关电源前应将光亮度调节手柄调到最小。

（2）聚光器：位于镜台通光孔下方，由一组透镜组成，可使人工光源的光线集中于标本上，以增加亮度。其左下方有一螺旋，转动时可升降聚光器。上升时，光线增强；下降时则光线减弱（图 2-6）。

（3）光圈：装在聚光器下方，由一组活动金属片组成，外侧有一小柄，拨动时可使光圈扩大或缩小，以调节亮度。光圈大则光线强，适于观察深色的标本；色浅或透明的标本，则应缩小光圈观察。

3 3 、光学部分

（1）目镜：短圆筒状，装于镜筒上端，其上刻有 10×或 16×等符号，以表示目镜的放大倍数。倍数越大，目镜长度越短，反之亦然。镜筒和目镜的口径大小统一，可互换使用。有些目镜筒内有一段头发或钢丝做成指针，用以指示视野中的某一部分或标本的位置。

（2）物镜：物镜装在镜筒下面的转换器上。依放大倍数不同，分为低倍镜、高倍镜和油镜三种（图 2-7）。从外形上能区分几种物镜，低倍镜镜身短细，镜面直径最大；高倍镜镜身较长，镜面较小；油镜镜身最长，镜面最小。各种物镜筒下端常用不同颜色的线圈以示区别（4×一般为红色，10×镜一般为黄色，40×镜一般为蓝色，100×镜一般为白色）。高倍镜和油镜上一般均装有弹簧，能起缓冲作用，防止物镜与镜台相撞时造成损伤。另外，物镜镜筒的侧面常标有物镜的一些主要性能指标。

主要有：

①放大倍数：低倍镜上刻有 4×或 10×，高倍镜为 40×，油镜为 100×。

②数值孔径 N.A：10×镜一般为0.25，40×镜一般为 0.65，100×镜一般为 1.25。

③镜筒长度和盖玻片厚度：一般为 160/0.17，表示适用的显微镜的镜筒长度为 160mm，盖玻片厚度为 0.17mm。

④其他标志：如油镜上常刻有“油”或“Oil”字样，消色差物镜（aplan）、平场物镜（plan 或 PC）等。

显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜的放大倍数。如目镜 10×，物镜 40×，其放大倍数为 10×40=400 倍。

（二）、显微镜的使用方法

1、准备

使用前应正确安装、摆放好显微镜。取下防尘罩，双手握镜臂，轻轻放于实验台上，镜座前段端距桌边约 5cm 为宜，以防止显微镜翻倒落地。适当调整座凳的高度，使操作者能舒适坐着进行操作。然后检查显微镜各部件有无损坏，如发现损坏或性能不良者，应立即报告带教教师请求处理。最后，光亮度调节手柄拨到最小位置，打开电源开关。

2、低倍镜的使用方法

（1）对光：先旋转粗调节器，使镜台下降，再旋转物镜转换器，使低倍镜对准通光孔，当听到轻微的扣碰声时，目镜和物镜的光轴一致，打开光圈，上升聚光器，拨动光亮度调节手柄，向目镜内观察，就可以看到视野内光线明亮均匀。使用双筒目镜时，首先应调节两目镜间的距离，使与观察者的瞳距一致即可。调节时分别用双手的拇、食指搬动目镜镜头筒，向外或向内推拉，双眼注视目镜，直到看到明亮、重合的视野。

（2）置片：将标本片有盖玻片的一面或标签面向上置于载物台上，用弹簧标本夹夹住固定。然后移动推进器，将标本移到通光孔正中央。

（3）调焦：从侧面注视低倍镜，转动粗调节器，使镜台上升到最高，注意不可一面在目镜中观察，一面上升镜台，这样可能会使镜头碰撞标本，造成损失。然后用双眼从目镜中观察，反方向缓慢转动粗调节器，使镜台下降，直到视野中出现物像时为止，再略微转动细调节器，使物像达到最清晰。

（4）调节目镜补偿环：使用双筒显微镜时，由于两眼视力差异，可能导致两眼看到的物像清晰度不同，这时可以调节目镜补偿环。调节目镜补偿环时，先用右眼观察右侧目镜，缓慢转动细调节器使右侧物像达到最清晰，然后再用左眼观察左侧目镜，转动左侧目镜长度补偿环，使左眼也能看到清晰的物像即可。

如果按上述操作步骤仍看不到物像，可能是由下列原因造成：

①动粗调节器太快，超过焦点。低倍镜的工作距离（镜头与标本距离）是 7.53mm，一旦旋转调节器过快，使镜台下降很低时，将超过焦距而无法看到物像。②物镜没有转到位。如果物镜没有转换到位，物镜与目镜的光轴不能重合，就会看不到物像，视野往往不是明亮均匀的圆形，应重新转换物镜对正位置后再重新调节焦距。

③标本没有在视野中。判断标本是否在视野中，首先应当判断是否已调焦到位，这时可注意视野中的花纹或颗粒，稍微移动玻片，如视野中花纹或颗粒也随着移动，即表明焦点已对准，如果移动玻片时，视野中的花纹或颗粒不动，这表明焦点尚未调准，仍需转动粗调节器调节焦距。如果焦点已经调准，仅需移动玻片使标本进入视野，再用细调节器微调即可看到清晰物像。

④标本颜色较浅或透明，光线太强。观察标本颜色比较浅或没有染色的标本时，由于光线太强，不易看到物像，应通过拨动光亮度调节手柄、下降聚光器或调节光圈等办法将光线调暗一些再进行观察。

3、高倍镜的使用方法

（1）按照低倍镜的使用方法进行操作，先在低倍镜下找到清晰物像，将要观察的部分移至视野中央。

（2）转动物镜转换器，使高倍镜头对准通光孔。

（3）眼睛向目镜内观察，同时慢慢上下转动细调节器直到物像清晰为止。

使用高倍镜时，一般不要使用粗调节器，以免镜台大幅度上升，使玻片与物镜相撞损坏标本和物镜。

如按上述操作找不到物像时，可能有如下原因：

①观察的目的物不在视野之内或标本太小或太稀少，在高倍镜下难得寻找。可换回低倍镜，在低倍镜下找准后将目的物移至视野中央，再转高倍镜观察。

②标本片放反了。应将有盖玻片面朝上，再按上述操作。

③标本颜色较深而光线太暗时，看到的物像太暗不易看清。应通过拨动光亮度调节手柄、上升聚光器或调节光圈等办法将光线调亮一些再进行观察。

④焦距没有调节好。高倍镜的工作距离是 0.53mm，超出或少于这一距离将无法看到物像，应重新调节焦距。

当物像清晰时，物镜镜面与标本之间的距离，称为工作距离。物镜放大倍数越高，工作距离越短，反之亦然（图 2-7）。显微镜厂家根据物镜的工作距离，确定每个物镜的高度，使不同放大倍数的物镜基本处于同一焦面上。因此在低倍镜成像后再换高倍镜或油镜，都应见到物像，或用细调节器稍微调节即可，这称等高调焦或同高调焦。更换标本时，应先转开物镜，再取出或放置标本，防止物镜擦标本片损坏物镜。

4、油镜的使用方法

在载玻片和物镜之间还有一段距离，光线透过标本后进入物镜的过程中，必须经过空气，由于折射率的不同，会使光线产生折射，在放大倍数较低的低倍镜和高倍镜时，这些折射所产生的影响不很大，由于油镜放大倍数大，这些折射会导致视野暗淡、物像模糊不清。因此在使用油镜时，必须使用与玻璃折射率相似的香柏油作为标本与油镜之间的填充介质，这样光线就可以不发生折射而直接通过载片、香柏油进入物镜，从而提高分辨率，获得清晰的物像。油镜的使用方法如下：

（1）先在低倍镜下找到清晰的物像，利用等高调焦在高倍镜下找到要观察的合适部位的清晰物像，然后将要放大观察的部分移到视野中央。

（2）转开高倍镜，在标本观察的部位滴一滴香柏油，眼睛注视侧面，转换油镜，使油镜面与标本上的油滴接触使镜面浸在油滴中。

（3）用眼睛观察目镜，同时慢慢上下转动细调节器，直到物像最清晰为止。一般情况下，转过油镜即可看到比较模糊的物像，稍加细调即可使物像清晰。

（4）油镜使用结束后，先上升镜头，把镜头转到旁边，用擦镜纸把镜头上的香柏油擦干净后，再用擦镜纸沾少许无水乙醇轻擦溶解香柏油，最后用干净的擦镜纸擦干净。

（5）有盖玻片的标本，使用油镜后可直接用擦镜纸将油擦干净。无盖片的标本（如血片等）不能擦拭，以免损坏标本，可直接放入标本盒。临时制片因含有水分不能用油镜直接观察，如需用油镜观察必须加上盖玻片。

（三）显微镜使用练习

1、低倍镜使用练习

取一张字母装片，用 4 倍和 10 倍低倍镜观察，反复练习对光、调光、标本放置和调节焦距等。注意观察在玻片前后左右移动时，物像与玻片移动方向是否一致，镜下观察的字母是正像还是反像？

2、高倍镜使用练习

取一张羊毛交叉装片，先用低倍镜（10 倍）观察，找到两根交叉羊毛后，将羊毛交叉点移到视野中央，然后换高倍镜（40 倍）观察，转动细调节器观察不同层次，注意是否能在同一平面上同时看清两种不同颜色的羊毛？判断哪条羊毛在上方，哪条位于下方。图 羊毛交叉显微图：a.10 倍物镜；b.40 倍物镜

3、油镜的使用练习

取一张血涂片先用低倍镜（10 倍）观察，然后再练习使用高倍镜（40 倍）和油镜（100倍）观察，注意分辨红细胞、白细胞和淋巴细胞（图 2-8）。并练习使用推进器上的标尺记录所观察部位的坐标及比较三种物镜的放大倍数和分辨力有何不同？观察完毕，按油镜擦拭方法将油镜擦净。

（四）、 使用显微镜的注意事项

显微镜是一种精密仪器、必须正确使用和维护。在使用显微镜过程中应当注意下列事项：

1、取镜时，要轻拿轻放，必须双手握住镜臂，切勿前后摆动，以免碰坏显微镜或使显微镜零部件脱落。放置显微镜时要注意平稳放置，显微镜离实验台边缘不能低于 5cm。

2、使用前应注意检查显微镜，如发现缺损，或使用时损坏，应立即报告老师处理。

3、使用显微镜时要严格按照操作步骤进行操作，在低倍镜找到物像后在转到高倍镜或油镜观察。临时制作带有液体的标本片时，要加盖玻片，才能观察，以免液体污染镜头。

4、粗细调节器要配合使用，细调节器有一定的转动限度，不能单方向一直旋转。在任何时候，特别在用高倍镜或油镜时，必须在低倍镜调焦清楚的情况下使用。

5、不得随意取出镜头，以免灰尘落入镜筒内影响观察，更不得任意拆卸物镜、聚光器等零件。

7、显微镜使用完毕，将光亮调解手轮调最小，关闭电源，下降镜台，取下玻片，旋转转换器，使每个物镜都不对准通光孔，罩上防尘罩，然后将显微镜放回原处。

8、维护显微镜清洁。机械部分如有灰尘、污物，可用干净的抹布擦拭或用擦镜纸醮少许酒精擦去。显微镜光学部件和照明部件不可用手指、纱布或其他粗糙东西擦拭，如有污染时，可用擦镜纸醮少许酒精揩擦。显微镜使用时勿让水或有腐蚀性、挥发性的化学试剂和药物污染显微镜，如不慎污染时，应立即擦干净。

四、作业与思考题

1、怎样区分低倍镜、高倍镜和油镜？

2、为什么用高倍镜或油镜时必须从低倍镜开始？

3、在低倍镜下找到物像后，转换高倍镜往往找不到物像，为什么？

4、当发现异物影响观察时必须去除，确定异物位置的方法是：如果转动任何物镜，

异物都没有移动，说明异物在＿＿＿＿上；如果转动转换器，异物也跟随移动，说明异物

在＿＿＿＿上；如果移动标本片，异物跟随移动，说明异物在＿＿＿＿上。除异物的方法

是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、补偿环是为两眼视力不同的人设计的一种装置，调节补偿环的方法是：先用＿＿

＿眼注视目镜，调焦、看清物象后，再用＿＿＿＿眼注视，调节＿＿＿＿，直到物象清晰

为止。

6、电光源显微镜亮度调节方法有＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿

＿＿＿。

7、当在高倍镜下清楚地观察到物象的一部分，转到低倍镜时，视野亮度过高时应考

虑＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8、当在低倍镜下看到物象，转换油镜时，物镜头碰到标本，焦点调不到位时，最有

可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9、在低倍镜下看到物象后，转换高倍镜，物象不在视野内，其原因可能是＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

10、如果观察物处在视野前方（12 点）边缘，此时的观察物位于标本片的＿＿＿＿＿

＿＿＿，应将标本片＿＿＿＿＿＿＿＿移动。

11、两目镜镜筒之间距离可以调节，其作用是＿＿＿＿＿＿＿，调节后视野应该是＿

＿＿＿＿＿＿。

12、用油镜观察需滴＿＿＿＿油，滴油前应＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

13、载物台后方和侧面的标尺称＿＿＿＿＿＿，它是用以记载一张标本中被选定的物

象的＿＿＿＿＿＿＿＿。