一、顯微鏡基本實驗技術
影響顯微成像質量的因素--顯微鏡鏡頭
顯微鏡鏡頭分不同型別，但即使對於同一型別的鏡頭，其成像質量也有著很大的差異，這主要是由於材質、加工精度和鏡片結構的不同等因素造成的，同時也導致不同檔次的鏡頭**從幾百元到幾萬元的巨大差異。比較著名的如四片三組式天塞鏡頭、六片四組式雙高斯鏡頭。對於鏡頭設計及生產廠家，一般用光學傳遞函式otf(optical transfer function)來綜合評價鏡頭成像質量，光學系統傳遞的是亮度沿空間分布的資訊，光學系統在傳遞被攝景物資訊時，被傳遞之各空間頻率的正弦波訊號，其調制度和位相在成實際像時的變化，均為空間頻率的函式，此函式稱為光學傳遞函式。
otf一般由調製傳遞函式mtf(modulation transfer function)與位相傳遞函式ptf(phase transfer function )兩部分組成。像差是影響影象質量的重要方面，常見的像差有如下六種：
球差:由主軸上某一物點向光學系統發出的單色圓錐形光束，經該光學系列折射後，若原光束不同孔徑角的各光線，不能交於主軸上的同一位置，以至在主軸上的理想像平面處，形成一瀰散光斑(俗稱模糊圈)，則此光學系統的成像誤差稱為球差。
慧差:由位於主軸外的某一軸外物點，向光學系統發出的單色圓錐形光束，經該光學系列折射後，若在理想像平面處不能結成清晰點，而是結成拖著明亮尾巴的慧星形光斑，則此光學系統的成像誤差稱為慧差。
像散:由位於主軸外的某一軸外物點，向光學系統發出的斜射單色圓錐形光束，經該光學系列折射後，不能結成乙個清晰像點，而只能結成一瀰散光斑，則此光學系統的成像誤差稱為像散。
場曲:垂直於主軸的平面物體經光學系統所結成的清晰影像，若不在一垂直於主軸的像平面內，而在一以主軸為對稱的彎曲表面上，即最佳像面為一曲面，則此光學系統的成像誤差稱為場曲。當調焦至畫面**處的影像清晰時，畫面四周的影像模糊;而當調焦至畫面四周處的影像清晰時，畫面**處的影像又開始模糊。
色差:由白色物體向光學系統發出一束白光，經光學系統折射後，各色光不能會聚於一點上，而形成一彩色像斑，稱為色差。色差產生的原因是同一光學玻璃對不同波長的光線的折射率不同，短波光折射率大，長波光折射率小。
畸變：被攝物平面內的主軸外直線，經光學系統成像後變為曲線，則此光學系統的成像誤差稱為畸變。畸變像差只影響影像的幾何形狀，而不影響影像的清晰度。
這是畸變與球差、慧差、像散、場曲之間的根本區別。
我們在評價鏡頭質量時一般還會從解析度、明銳度和景深等幾個實用引數判斷。
解析度：
又稱鑑別率、解像力，指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細節的能力，制約鏡頭解析度的原因是光的衍射現象，即衍射光斑(愛里斑)。解析度的單位是線對/公釐。
明銳度(acutance)：
也稱對比度，是指影象中最亮和最暗的部分的對比度。
景深(dof)：
在景物空間中，位於調焦物平面前後一定距離內的景物，還能夠結成相對清晰的影像。上述位於調焦物平面前後的能結成相對清晰影像的景物間之縱深距離，也就是能在實際像平面上獲得相對清晰影像的景物空間深度範圍，稱為景深。
最大相對孔徑與光圈係數：
相對孔徑，是指該鏡頭的入射光孔直徑(用d表示)與焦距(用f表示)之比，即：相對孔徑=d/ f 。相對孔徑的倒數稱為光圈係數(aperture scale)，又稱為f/制光圈係數或光孔號碼。
一般鏡頭的相對孔徑是可以調節的，其最大相對孔徑或光圈係數往往標示在鏡頭上，如1:1.2或f/1.
2 。如果拍攝現場的光線較暗或**時間很短，則需要盡量選擇最大相對孔徑較大的鏡頭。
鏡頭各引數間的相互影響關係
乙個好的鏡頭，在解析度、明銳度、景深等方面都有很好的體現，對各種像差的校正也比較好，但同時其**也會幾倍甚至上百倍的提高。如果我們掌握一些規律和經驗，就可以使用同檔次的鏡頭達到更好的效果。
1. 焦距大小的影響情況
焦距越小，景深越大;
焦距越小，畸變越大;
焦距越小，漸暈現象越嚴重，使像差邊緣的照度降低;
2. 光圈大小的影響情況光圈越大，影象亮度越高;
光圈越大，景深越小;
光圈越大，解析度越高;
3. 場**與邊緣
一般像場中心較邊緣解析度高
一般像場中心較邊緣光場照度高
4. 光波長度的影響
在相同的攝像機及鏡頭引數條件下，照明光源的光波波長越短，得到的影象的分辨力越高。所以在需要精密尺寸及位置測量的視覺系統中，盡量採用短波長的單色光作為照明光源，對提高系統精度有很大的作用。
（1）顯微鏡的主要效能
①分辨力：也稱分辨本領，是指區分兩個物點之間的最小距離的能力。能把兩點分辨開的最小距離叫分辨距離。
分辨距離越小，則分辨力越高；相反則低，所以，分辨力以分辨距離來表示。一般肉眼的分辨距離為0.25mm左右，所以比這個距離小的兩點會被誤看成一點。
顯微鏡也有它的分辨距離和分辨力，這是顯微鏡效能中最重要的指標，它主要由物鏡效能所決定。顯微鏡的分辨距離跟照明光的波長和物鏡鏡口率有關，可以用如下公式表示：
分辨距離（r）＝0.61λ/ n·a
λ：照明光波長 n·a：物鏡鏡口率
從上式可見：照明光波越短，物鏡鏡口率越大，分辨力越高。一般可見光的彼長範圍為400～700nm，若使用鏡口率為1.
25油鏡，用可見光中最短波長的紫色光，則分辨距離約為0.2μm，這是一般光學顯微鏡分辨力極限。用高速電子束（其波長短到0.
005nm）作為電子顯微鏡照明，分辨力可達0.2nm左右。比光學顯微鏡分辨力提高1000倍。
②映象亮度：映象亮度與物鏡鏡口率平方成正比，與總放大倍數成反比，即鏡口率越大，映象亮度越大；總放大倍數越高，映象亮度越小。所以，總放大倍敢相同情況下，要使映象亮度增加，就應使用鏡口率的物鏡與低倍目鏡配合。
例如：總放大倍數都是200倍，則用鏡口率為0.65的40×物鏡與5×目鏡配合，其映象亮度比使用鏡口率為0.
25的10×物鏡與20 ×目鏡的映象亮度高6.75倍。因目鏡放大倍數過大，得到的放大虛像很不清晰。
③ 視野寬度：目鎮光柱所圍繞的圓即視野寬度，視野寬度越大，觀察標本的面積越大，則顯微鏡放大倍數越小。所以，視野寬度與放大率成反比。
因此，當將低借物鏡轉換成高倍物鏡時，必須先把標本移到視野正**。否則玻片標本的影像會落到縮小視野的外面。
④ 清晰度：清晰度是指顯微鏡能形成明顯物像的能力，影響物像清晰度的主要是物鏡，由於照明光的光譜不同，造成色差和透鏡本身球面像差。放大倍數越高，像差越大，像就越模糊。
（2）高倍鏡的使用
①選好目標：由於高倍物鏡只能把低倍鏡視野中心的一小部分放大，因此，使用高倍鏡前，應先在低倍鏡中找到需要觀察的部分，並移到視野的**，再換高倍鏡，並使之合軸，即使其與鏡筒成一直線（因高倍鏡工作距離短，操作時要特別小心，以防鏡頭砸破玻片而損壞）。
②調正焦點：在正常情況下，當高倍物鏡轉正之後，在視野中可見到模糊的物像，只要略微調節細準焦螺旋，就可獲得最清晰的物像。
如果高倍物鏡不是原裝的，常會出現下述兩種情況：高倍鏡碰到玻片標本，或高倍物鏡離玻片標本較遠，這時則需重新用高倍鏡調焦，調焦方法與低倍鏡相同。
換用高倍鏡觀察時，視野變小變暗，需重新調節視野亮度。可公升高聚光器或放大虹彩光圈。
（3）油鏡的使用
① 先用低倍鏡找到所要觀察的物體，再換至高倍鏡下，將物體置於視野的**，並使聚光器所收集的光達到最大亮度。
② 將鏡筒向上旋，並且將香柏油滴一小滴於蓋玻片上，油滴不可太大，以免損壞標本和鏡頭。
③ 將油鏡緩緩放下，使油鏡頭浸入油液，靠近觀察物。然後邊觀察邊用細準焦螺旋，由下向上調節，找到物像，此時需十分小心，否則，會將玻片壓碎或使鏡頭損壞。
觀察完畢後，重新將鏡筒向上旋，並先用擦鏡紙擦拭掉鏡頭上的香柏油，再用棉球或擦鏡紙蘸少許清潔劑（二甲苯或乙醚：無水酒精＝7︰3配製的混合液）將鏡頭殘留的油跡擦去，清潔液不可太多，否則會滲入鏡頭，使鏡頭受損。
例1 用顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲**，要看清各時期細胞內染色體的變化情況，目鏡、物鏡的合理搭配應該是
a 目鏡（24x）、物鏡（10x，n·a0.25）
b 目鏡（ 5x）、物鏡（40x，n·a0.65）
c 目鏡（10x）、物鏡（40x，n·a0.65）
d 目鏡（24x）、物鏡（40x，n·a0.65）
析此題屬映象亮度問題。映象亮度與物鏡鏡口率（n·a）平方成正比，與總放大倍數成反比。由此，在總放大倍數相同情況下，要使物像亮度增加，應該使用高鏡口率（n·a）的物鏡與低倍目鏡配合，根據這一原理應選擇c。
例2 在觀察顯微鏡時，經常遇到以下5種現象：（1）視野亮度晃眼；（2）視野不圓；（3）對光時視野**現窗櫺、樹影等物現象；（4）只見視野不見影象；（5）影象結構不完整，試分析出現這些現象的可能原因，並提出排除方法。
析 （1）視野亮度晃眼，可能原因：①反光鏡直射強光源；②光照到通光孔上緣。排除方法：
①用平面鏡斜對光源；②挪鏡。（2）視野不圓的可能原因：①遮光器或轉換器沒有轉到頭；②遮光器或轉換器螺絲動。
排除方法：①把兩者轉到頭（彈簧片入槽）；②擰緊螺絲。（3）對光時視野**現其他物象，其可能原因是鏡筒太高或太低，調節一下鏡筒即可消除。
（4）只見視野不見影象，可能是操作不仔細，低倍鏡頭偏於一旁。排除方法：將低倍鏡頭對準通光孔。
（5）影象結構不完整的可能原因是未根據材料的不同折光性用光，應調節光圈使透明度一致。
例3 某架顯微鏡由於磨損，低倍鏡上的放大倍數看不清，而高倍物鏡尚看得出是40倍，借助實驗台上的哪些材料可幫你測出低信鏡的放大倍數？說明測定方法。
（實驗台上有顯微鏡、目鏡測微尺、物鏡測微尺、刻度尺、放大鏡）
析此題可利用顯微測量技術測定。利用實驗台上的顯微鏡和測微尺進行測量。由於目鏡測微尺每格的實際長度因不同物鏡的放大倍數有所不同，因此可以在相同目鏡下，測量變換高（40x）、低倍物鏡下的視野直徑，由於放大倍數與視野直徑成反比，按下式計算即可求出低倍鏡的放大倍數。
高倍鏡放大倍數 / 低倍鏡放大倍數＝低倍鏡視野直徑 / 高倍鏡視野直徑
二．分類基本知識
（一）分類階元
1. 界、門、綱、目、科、屬、種（其中的個體要注意： 細胞、組織、器官和系統的組成）
原生動物門：約3萬種，分鞭毛綱、肉足綱、孢子綱和纖毛綱。
顯微鏡維護
1 經常性的維護 1 防潮如果室內潮濕，光學鏡片就容易生霉 生霧。鏡片一旦生霉，很難除去。顯微鏡內部的鏡片由於不便擦拭，潮濕對其危害性更大。機械零件受潮後，容易生鏽。為了防潮，存放顯微鏡時，除了選擇乾燥的房間外，存放地點也應離牆 離地 遠離溼源。顯微鏡箱內應放置1 2袋矽膠作乾燥劑。並經常對矽膠進行...
顯微鏡專題
1.用顯微鏡觀察玻片標本時，首先用10 物鏡找到影象，再換用40 物鏡找剄影象。後者與前者不同的是 a視野變暗b視野範圍擴大 c細胞影象變小d細胞數目增加 2.在低倍鏡視野的左下方發現乙個正在 的細胞，在換上高倍鏡繼續觀察前，應將該細胞移向視野的正 此時玻片的移動方向是 a.左下方 b.左上方 c....
學案顯微鏡
第一章走近細胞實驗一用顯微鏡觀察多種多樣的細胞 實驗目的 知識目標 認識顯微鏡的結構，初步掌握使用顯微鏡的方法。能力目標 能獨立使用顯微鏡，觀察到清晰的影象。情感目標 認同顯微鏡的規範操作方法，愛護顯微鏡。重點 難點 顯微鏡的使用方法 規範使用顯微鏡。知識鏈結 通過本節課的學習，我們認識了顯微鏡的結...