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再述生物显微镜

发布时间：2/4/2012 6:29:20 PM

　生物显微镜是一种利用斜射光照明观察不透明物体立体形状或表面结构的显微镜,在生物学中可以用来观察植物的根、茎、叶、花等器官及表层组织的形态和结构,动物中的微小器官和各种组织的形态结构.同时,在工农业生产和科学文化事业的许多领域内也有着广泛的用途.

　　要使显微镜能够观察立体像并不太困难,实际上把两个功能独立的丛微镜使其光铀以一定小的角度(一般12—14°)连接在一起就可以构成“台实体显微镜.比较原始类型的文体显微镜(图12．4)就是如此,它具有两套明确分离的物镜、镜简和目镜.当然对于立体效果来说,两个分离的镜筒或两个分离的物镜并不一定是必需的.只要一个物镜具有足够大的孔径能够允许互成12一l4.角度的两束光线进入,那么使用—个物镜和钥筒就可以了,实际上大多数现代的实体显微镜都是单物镜和单镜简类型的.

　　图12．5是一台WILDM3型实体显微镜.

　　它有一个比较稳同曲镜座,镜体被固定齐镜柱上,物体的聚焦只通过一个粗调旋钮而进行,这对于使用较大约场保和较低的放大倍数观察物体的立体结构来说完全够用了.文体显微镜具行较大的自由工作距离,一般为8一12cm,这对于观察各种样品来说也完全足够了.在镜座上有一个圆形的载物板,可以放置被观察的样品.——般载物板一面是白色的,另一面是黑色的,灯以根据所观察样品的颜色选用,以达到良好的反差效果.观察使用双目镜筒时,两个目镜简之间的距离可以根据观察者两眼瞳孔间的距离进行调节.

　　生物显微镜总放大倍数的变换,虽然也可以通过更换物镜而实现,仅达只是在比较原始类型的镜台中,例如在Grceenough型实体显微镜中具有一个滑动型的物镜更换装置,但是由于机械原因及物镜的大孔径,很少使用可转动的物镜转换台.在现代的生物显微镜中,放大倍数的改变是迥过——个可变焦的透镜系统实现的,关于这种可变焦透镜系统的光学原理已经在第四章中讲述过了,它通过在一组透镜系统巾改变中间透镜的位置,来改变放大倍数的.这种中间透镜位置的改变是通过调节放大倍数旋钳来进行的.在一般的生物显微镜中,具有6x、12x、25x、50x几个放大倍数的选择到度.所使用的常用目镜有10x、15x、20x等几种,这样,生物显微镜的总放大倍数在60一1,ooox的范围之内.实际上对于立体现察来说,使用太高的放大倍数时由十场诛的减小,立体效果就会丧失,这种像就会变成物体的薄光学切面,其结果在深度上的差异(这对于立体现察来说是必需的)就不可能被辨认,因此观察标本立体结构只能使用较低的放大倍数.对于较大的标本,如果60x的Zui小总放大倍数仍然嫌大,可以再使用一个o．4x的附加物镜,使总放大倍数减小到24x,而使物场的直径由原来的;3．8mm可以增大到88．2mm.与此相反,还可以使用1．6x的附加物镜,来进一步增大总放大倍数.表14中列出了常用的目镜和可变焦透镜系统(以及附加物镜)各种组合时的总放大倍数以及物场直径.

　　在一般显微镜中形成的像同物体相比是倒立的,在生物显微镜中,这种例立像对于标本的解创或移动操作来说是不太方便的,当一个指针从左下方指着标本时,在显微镜中观察就像是指针来自右上方.为了解决这一问题,所有的实体显微镜都装置了一套倒转棱镜,使形成的倒立像再次倒转成一个直立像.这种像的例转在一般显微镜中是不必要的,而且会引起光能的损失和成像质量的降低.

　　图12．6是一个Porro倒转棱镜的光路图,从图中可以看出,要使一个像发生倒转只用一个单一曲棱镜显然是不够的,必须使用具有相互间处于一定光学关系的4个反射表面的复合体,经过4次反射使得原因中颠倒的“5”字又重新颠倒过来.这种Porro倒转棱镜用于较旧类型的实体显微镜中,这种棱镜被装置在镜简中间一个较大的盒子里(图12．4),在现代实体显微镜中,一般使用Z一棱镜,这种棱镜占据较小的空间(图12．5).

　　生物显微镜一舶使用斜射光照明,一个(或两个)照明器通过支架连接在显微镜筒上,照明器的位置高低、照射方向和斜射角度都可以随意进行调节,以便能够得到Zui好的立体效果.照明器所用的灯泡一船为6V15W白炽灯.此外,实体显微镑还可以使用透射光照明,只要更换一个半透明的毛玻璃载物板,并把照明器插入镜座内,就可以观察较薄或透明的生物标本,也可以直接观察组织切片.这样,实体显微镜就可以起到低倍透射显微镜的作用.

　　生物显微镜还可以借助于一个专门的照相接筒安装显微照相装置和自动曝光控制器,非常方便地进行实体显微照相.

　　生物显微镜在生物学中被广泛地应用于观察和解副植物的根、茎、叶、花、果实等器官和各种表皮组织;观察和解剖微小的动物或动物器官及组织.除此而外,在医学中,特别是显微外科中,实体显微镜已经成为一种必不可少的有效的手术工具.根据各种医疗诊断检查和各种外科手术的需要,已经制造出形形色色的医用实体显微镜.图12．7所示的就是一台用于显微外科的生物显微镜,由于许多外科手术(例如在中耳、头颅深处的手术)需要在较大距离的空间内进行精细的操作,因而这种显微镜具有不低于20cm的很长的自由工作距离,这种手术显微镑具有大型的自由移动台和内装的放大倍数变换器,镜台的调节、聚焦和放大倍数的转换都可以通过脚踏控制器用脚来进行操作,这样能够腾出外科医生的两只下进行手术.另外,这种大型的镜台往往装有附加的分光棱镜,可以由两个人进行观察和操作,还可以装配照相装置进行拍照.

　　用于医学的生物显微镜还有很多种类,例如眼科用实体显微镜,在这种仪器中一束狭窄的光通过眼球的透明部分,可以用来观察眼球的“光学剖面”,进行虹膜的移植手术.在妇科个使用一种低倍的入射照明实体显微镜,可以检查子古内的一定部位,用于子宫瘤的早期诊断.在皮肤病科及其他区学领域内还使用毛细管显微镜,这是一种用落射光研究皮肤下脉管系统的生物显微镜,经过—定的处理之后皮肤下的脉管系统就可以很清楚地被观察到.

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