1、实验一 光学显微镜的构造和使用方法实验目的1. 熟悉光学显微镜各部分的结构和用途,掌握显微镜维护的基本知识。2. 初步掌握低倍镜、高倍镜和油镜的使用方法。实验用品1. 材料:羊毛装片、血涂片、字母装片、兔脊神经节切片。2. 器材:显微镜、擦镜纸、载玻片、香柏油、二甲苯。实验内容与方法一、显微镜的构造显微镜是一种复杂的光学仪器。它是医学实验常用工具之一,其作用是将观察的标本放大,以便观察和分析。一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分,如图 1-1 所示。(一)机械装置1. 镜座:位于最底部的构造,为整个显微镜的基座,用以支持着整个镜体,起稳固作用。2. 镜柱:为垂直于镜座上的短柱,用以支持
2、镜臂。3. 镜臂:为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分,是取用显微镜时握拿的部分。镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节,可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察,但使用时倾斜角度不应超过 45,否则显微镜由于重心偏移容易翻 ss 倒。4. 调节器:也称调焦螺旋,为调节焦距的装置,位于镜臂的上端(镜筒直立式光镜)或下端(镜筒倾斜式光镜),分粗调节器 (大螺旋)和细调节器(小螺旋)两种。粗调节器可使镜筒或镜台作较快或较大幅度的升降,能迅速调节好焦距,适于低倍镜观 察时调焦。细调节器可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降,使用于在低倍镜下用粗调节器找到物体后,在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节,藉
3、以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察。5. 镜筒:位于镜臂的前方,它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构,上端装载目镜,下端连接物镜转换器。根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式。单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成 45角,在镜筒中装有使光线转折 45的棱镜;双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的。6. 物镜转换器:又称旋转盘,位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上,一般装有 24个放大倍数不同的接物镜。旋转它就可以转换接物镜。旋转盘边缘有一定卡,当旋至物镜和镜筒成直线时,就发出“咔”的响声,这时方可观察玻片标本
4、。7. 镜台:也称载物台,是位于镜臂下面的平台,用以承放玻片标本。载物台中央有一圆形的通光孔,光线可以通过它由下向上反射。8. 标本推进器:位于镜台的后方或侧面边缘,连一可动弧形弹簧夹。其上方或下方一侧有两个旋钮,转动旋钮可调节推进器,使玻片标本前后或左右移动。标本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 0 点位置。然后看主、副标尺的一致点。如图 i-2 所示,副标尺的 0 点主标尺的 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
5、对,则此标尺所表示的数值为 26.6mm。图 1-2 游标尺的用法(二)光学系统1. 反光镜:是装在镜台下面、镜柱前方的一面可转动的圆镜,它有平凹两面。平面镜聚光力弱,适合光线较强时使用。凹面镜聚光力强,适于光线较弱时使用。转动反光镜,可将光源反射到聚光镜上,再经镜台中央圆孔照明标本。2. 聚光镜:在镜台下方,是一组透镜,用以聚集光线增强视野的亮度。镜台上方有一调节旋钮,转动它可升降聚光镜。往上升时增强反射光,下降时减弱反射光。3. 可变光栏:是在聚光镜底部的一个圆环状结构。它装有多片半月形的薄金属片,叠合在中央成圆孔形。在圆环外缘有一突起的小柄,拨动它可使金属片分开或合拢,用以控制光线的强弱
6、,使物像变得更清晰。4. 目镜:装在镜筒上端,其上一般刻有放大倍数(如 5,10)。目镜内常装有一指示针,用以指示要观察的某一部分 。图 1-1 显微镜的结构1.目镜 2.镜筒 3.物镜转换器 4.物镜 5.通光孔 6.聚光器 7.光圈8.反光镜 9.粗调节器 10.细调节器 11.镜臂 12.推进器 13.载物台14.倾斜关节 15.镜柱 16.镜座 17. 照明装置 18.粗调限位环凸柄标本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 0 点位置。然后看主、副标尺的一致点。如图
7、 i-2 所示,副标尺的 0 点主标尺的 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。5. 物镜:装在物镜转换器上,一般分低倍镜、高倍镜和油镜三种。低倍镜镜体较短,放大倍数小;高倍镜镜体较长,放大倍数较大;油镜镜体最长,放大倍数最大(在镜体上刻有数字,低倍镜一般有 4、10,高倍镜一般有 40、45,油镜一般是 90、100,表示放大倍数)。显微镜放大倍数的计算:目镜放大倍数物镜放大倍数=显微镜对实物的放大倍数。二、显微镜的使用方法(一)低倍镜的使用1. 把显微镜放在桌面的左侧,镜臂对向胸前,坐下进行操作。
8、用手转动粗调螺旋,使镜筒上升,然后转动物镜转换器,使低倍镜对准镜台中央圆孔(当转动到听见“咔”声响,或同时亦感到有阻力时立即停止转动,说明物镜已与镜筒成一直线)。2. 对光:拨动聚光镜底部圆环的小柄,使光栏完全打开。旋转聚光镜升降螺旋,使聚光镜上升到和镜台相平。用左眼(两个眼睛都要睁开)在目镜上观察,同时用手调整反光镜,对好光源。要求视野达到完全均匀明亮。3. 放置玻片标本:取蛙血玻片标本放在镜台上,有盖玻片的一面朝上。玻片两端用移动器夹住,然后转动螺旋,使玻片上要观察的标本对准镜中央圆孔。注意,镜台上的刻度可以标示玻片的坐标位置。4. 调节物距:转动粗调螺旋,使低倍镜距玻片标本 0.5mm
9、左右。注意:必须从显微镜侧面观察物镜与玻片的距离。切勿用眼在目镜上观察的同时转动粗调螺旋,以防镜头碰撞玻片造成损坏。用左眼从目镜上观察,用手慢慢转动粗调螺旋下降镜台,当视野中出现物像时,再调节细调螺旋,直至视野中出现清晰的物像(许多椭圆形的红细胞)为止。如果物像不在视野中央,可稍微移动玻片位置(注意:移动玻片的方向与观察物像移动的方向恰好是相反的)。反复练习上述各操作步骤,做到迅速熟练地找到标本,以及取光合适(即较熟练的应用反光镜、光栏和聚光镜)。(二)高倍镜的使用1. 一定要先在低倍镜下找到要观察的标本物像后,并把要放大的部分移至视野正中,同时调节到最清晰程度,才能进行高倍镜的观察。2. 转
10、动物镜转换器,使高倍镜转到镜台中央圆孔处。转换高倍镜时速度要慢,要细心,并从侧面进行观察(防止高倍镜碰撞玻片)。如果高倍镜碰到玻片,说明低倍镜的物距没有调节好,应重新进行操作。3. 调节物距:转换好高倍镜后,用左眼在目镜上观察。这时物像往往不清楚、或者要观察的部分不在视野当中,可用细调螺旋慢慢向上或向下转动(切勿用粗调螺旋)即能清楚看到物像。一般只需转动半圈或一圈就能达到要求。在高倍镜下,可见蛙血红细胞呈椭圆形,外被细胞膜,膜内为浅红色细胞质,中央有一圆形呈蓝紫色的细胞核。(三)油镜的使用1. 首先在高倍镜下找到所要观察的标本后,把所要观察的部分移至视野中央。2. 转动物镜转换器,移开高倍镜,
11、在标本上所要观察的位置加一滴镜油(香柏油)。3. 转动物镜转换器,转换油镜,使之对准镜台中央圆孔处,浸在油滴中。4. 转换好油镜后,用左眼在目镜上观察。物像如不清楚,可用细调螺旋慢慢向上或向下转动,即能清楚地看到物像。如仍看不清标本,需重新用低倍镜、高倍镜观察,然后再转换油镜。5. 观察完标本后,用滴加上二甲苯的擦镜纸擦拭干净油镜镜头,再用另一张清洁的擦镜纸盖在玻片标本上,滴上 12 滴二甲苯,轻拉擦镜纸,将玻片上的镜油擦去。注意,勿擦坏标本。三、使用显微镜注意事项1. 持镜时要一手紧握镜臂,一手托住镜座,绝不能一把提起显微镜便走,以防目镜从镜筒滑出或反光镜脱落。2. 轻拿轻放,不要把显微镜放
12、在实验台边缘,防止碰翻落地。3. 显微镜光学系统部件要用清洁的擦镜纸轻轻揩擦,切勿口吹、手抹或用粗布揩擦。4. 使用时先用低倍镜调整光线。观察活体标本或染色较浅的标本时,要适当关小可变光栏便视野变暗,方能看得清楚。5. 放置玻片标本时要对准镜台孔正中央,并且不能反放玻片,如标本玻片反放时高倍镜下看不到物像,并容易压坏玻片或物镜。6. 观察时要双目睁开,切勿闭上一只眼睛。左眼观察视野,右眼用以绘图。低倍镜用粗调螺旋调节物距,高倍镜要用细调螺旋,粗、细调节螺旋都不能单方向过度地旋转。单向上升粗调螺旋会压碎镜片和损坏物镜。7. 不要随便取出目镜,以防尘土落人物镜上。也不要任意拆卸任何零件,以防损坏。
13、8. 使用完毕后,转动粗调螺旋使镜台下降,取下玻片,转动物镜转换器,使物镜离开聚光孔。再上升镜台使物镜接近镜台(不要对着镜台孔)。然后以右手握镜臂,左手托镜座轻轻放人镜箱中。9. 每次使用显微镜之前,先按显微镜登记卡片逐项检查显微镜各部分有无损坏。如发现损坏,应及时向教师报告。使用之后,认真填写显微镜使用登记卡片。四、操作练习(一)低倍镜、高倍镜的使用练习1. 观察文字或字母装片:取一片字母装片,用低倍镜观察,反复练习对光、调光、标本放置和调节焦距等。如将玻片前后左右移动时,注意物像与玻片移动方向是否一致,玻片上的字母是正像还是反像,为什么?2. 观察羊毛片(或头发)交叉装片:取一张毛(发)交
14、叉装片,先用低倍镜观察,找到两根毛(发)后,再将毛(发)交叉点移到视野中央,然后换高倍镜观察,再轻微转动细调节器,观察不同层次,判定哪条毛(发)在上方,哪条位于下方。(二)油镜的使用练习1. 取一张血涂片或取血一小滴,滴于清洁的载玻片一端,另取一张边缘平整的载玻片,按照图 1-3 所示做成血涂片。先用低倍镜再用高倍镜进行观察。图 1-4 蛙血涂片 图 1-5 运动神经细胞2. 用油镜观察,并分辨红细胞、白细胞和淋巴细胞,比较三种物镜的放大倍数和分辨率。3. 观察兔脊神经节切片(示固定染色的细胞)取兔脊神经节切片标本先在调好光线的低倍镜下观察(固定染色的标本需调较亮光线),低倍镜下找到要观察的标
15、本,为淡紫色的神经节切面,在其外围包有被膜,且向内伸入,形成神经节的结缔组织支架,节内有许多大小不等的神经细胞,呈散在分布。然后转换高倍镜,选择完整而清晰的圆形图 1-6 感觉神经细胞神经细胞仔细观察其内部结构。可见到在细胞中央有一圆形核,核内有着色为深紫红色的圆形核仁及染色质颗粒,核与细胞膜之间是均匀浅紫色的细胞质,在细胞的外面围有若干个被囊细胞,它起保护神经细胞的作用。在神经细胞之间还可看到有轴索横断面和许多神经纤维,多呈交错排列。s图 1-3 血涂片的制备方法4. 观察完毕,务必将油镜按正确方法擦净。五、其它几种显微镜简介目前在生物学和医学研究中,常用的显微镜,还有以下几种:1. 双筒解
16、剖显微镜:解剖较小标本或观察玻片标本的全貌时,需使用解剖显微镜,以观察自然状态下较小的实体(正像)和较大的玻片标本,或解剖细小生物。2. 暗视野显微镜:是一种具有暗视集中器或中央遮光板的显微镜。即在聚光镜上加一特殊装置,使光线从集光器透镜的边缘衍射或反射到标本上,经标本反射投入物镜内,使整个视野变暗,故能在视野中见到被检物体衍射之图像。这种显微镜可观察运动着的有机体。3. 荧光显微镜:其特点是以紫外光为光源,利用紫外光照射,使标本内的荧光物质激发出不同颜色的荧光,以研究标本内某些物质的特征和位置。有些物质本身能发出荧光,有些物质需经荧光染料染色后才能发出荧光。4. 相差显微镜:活细胞在普通光镜
17、下,一般不能分辨其细微结构。这是由于各细微结构的折光性很近似或对比不够显著的缘故。相差显微镜则是在聚光器下装一个环状光栏,其物镜是安有相板的相差物镜。环状光栏的作用是造成空心的光线锥,使直射光和衍射光分离。相板的作用是使直射光和衍射光发生干涉,导致相位差变成振幅差(即明暗差),使反差加强。所以,可以观察活细胞中不同染色的微细结构。5. 倒置显微镜:物镜位于标本的下方,而光源位于标本的上方。主要用于细胞培养时观察培养瓶中细胞的生长情况。实验报告与思考题绘图 1. 绘制兔脊神经节细胞(高倍视野)。2. 绘制蛙血细胞(油镜视野)。思考题1. 怎样区分低倍镜、高倍镜和油镜,为什么用高倍镜或油镜时,必须从低倍镜开始?2. 如果在高倍镜下末找到你所要看的物象,应从哪些方面找原因?3. 经过哪些步骤才能在物镜下找到清楚的物像?