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加拿大约克大学光学显微镜使用守则

作者:海马 发布时间:2023-11-22 15:20

可见世界本身就是一个有趣的地方。在这里发生了许多同时代人无法用巫术或魔法来解释的现象。今天我们认为理所当然的简单工具--放大镜的发明,打开了现实的新维度,改变了人类理解自然和自身的方式。随着时间的推移,在人类最喜爱的工具--显微镜的帮助下,我们神话般的宇宙被科学的进化方法所取代。

作为了解从细胞到矿物等一切微观结构的主要途径,显微镜仍然是科学研究、材料科学、生物物理、医学、电路、工程、法医等领域的基本工具。要想学好加拿大约克大学的生物学课程,你就必须要学会如何使用显微镜。
约克大学

一、什么是光学显微镜?

光学显微镜是一种光学仪器,用于观察肉眼无法看到的太小物体。之所以称之为光学显微镜,是因为它使用白光或可见光来照射感兴趣的物体,然后通过一个或多个透镜将其放大。因此,显微镜技术是一门利用显微镜观察肉眼无法看到的样品和物体细节的技术学科。

显微镜将材料知识、样品制备和对显微镜的透彻理解结合起来,研究从复杂生物样品到无生命物体等各种材料,以了解它们的结构、行为和潜在应用。

二、如何使用光学显微镜

步骤 1:将光学显微镜连接到电源。如果显微镜使用镜子而不是照明器,则可以跳过这一步。相反,请找一个容易获得自然光的地方。

步骤 2:旋转旋转鼻架,使下物镜处于所需的位置。

步骤 3:将标本固定在桌面上。但在此之前,要确保标本得到充分保护,在其顶部放置一个盖玻片。

步骤 4:使用金属夹将载玻片固定到位。确保载玻片位于中间位置,即镜头底部镜片的正下方。

步骤 5:看向目镜,慢慢转动粗调旋钮,使标本对焦。确保载玻片不接触镜头。

步骤 6:调节聚光器,让光线尽可能多地进入。由于您使用的是低光圈镜头,因此可能需要降低照明度。使用幻灯片台下的光圈进行调节。

步骤 7:现在慢慢转动微调旋钮,直到获得更清晰的样品图像。

步骤 8:查看样品。

步骤 9:使用最低功率镜头观察完毕后,切换到中等功率镜头,使用微调旋钮重新调整焦距。

第 10 步:对焦后,切换到高倍镜。

三、生物学中的光学显微镜用途

显微镜是微生物学家的首选武器。微生物学家通常使用光学显微镜来研究细菌或真菌菌落等微观生物。它们与更先进的电子显微镜和图像处理软件一起,揭开了人眼所见之外的生命奥秘。

生物化学家和生物物理学家专门研究生物体内发生的过程。他们每天都在研究酶等生物成分,以了解它们之间的相互作用如何解答实际问题。这项工作使用光学显微镜或光学显微镜,以及功能强大的电子显微镜和计算机程序。生物技术人员在实验室制备血液和细菌培养物等生物样本进行分析时,必须全面掌握显微镜的使用。

四、光学显微镜的类型

1.明视野显微镜(最适合学生使用)

课堂上使用的大多数显微镜都是明视野显微镜。明视野显微镜是最简单的光学显微镜照明技术。该术语源于这样一个事实,即与明亮的背景相比,标本看起来很暗。聚光器收集来自照明器的光线,并将其聚焦到安装在室内的物体上。光线通过透镜穿过物体,最后通过目镜。物体可以是有色或无色的。色素形成对比,使观察者能够看到被观察物体的图像。这种传统技术最适合观察样品的本色。不过,使用这种技术不易看到细胞器。

2.相差显微镜

相衬显微镜用于观察活细胞中的结构(如细胞器)。这种对比增强光学技术利用微小的相位差来生成未染色样本的高对比度图像。在相差显微镜中,使用特殊的相位对比物镜和聚光器来利用折射率的变化。因此,观察到的样品图像会比背景图像更亮或更暗。

3.紫外显微镜

紫外显微镜使用紫外光来观察样品,其分辨率是传统明视野显微镜无法达到的;它使用紫外光学器件、光源和照相机。由于波长较短(180-400 纳米),紫外光可提供比可见光(400-700 纳米)放大约两倍的清晰图像。

4.荧光显微镜

在荧光显微镜中,荧光物质(如荧光染料或荧光团块)被用来标记相关样品。在荧光显微镜中,使用高强度照明设备来激发荧光染料。因此,被激发的区域会发出波长较长的光,以便观察。滤光片有助于生成最终图像。由于成本较高,荧光显微镜通常仅限于对低浓度物质进行检查的关键研究。实际上,荧光显微镜可用于研究陶瓷、半导体和神经细胞等的孔隙率。

5.共聚焦显微镜

共聚焦显微镜被认为是一种出色的成像技术,可提供高分辨率和高对比度的图像。它利用荧光,将激光聚焦在样品上,然后收集发射数据,重建最终图像。

传统光学显微镜观察生物样本的常见问题是眩光,眩光是从多个焦平面捕捉到的,会产生光学噪声,使图像失真,尤其是当样本比焦平面厚时。

在共聚焦显微镜中,空间滤波技术通过将光线聚焦在确定焦平面内的一个点上,来消除这种眩光。这可以产生非常清晰的图像。

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