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【成像技术】显微镜的原理和使用方法-装片的制作

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2018-08-07 15:53
来源:实验与分析
实验与分析
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  最近小析姐在整理资料的时候,看见显微镜的结构原理和使用方法的这一标题,所以整理一篇贴子,旨在和亲们分享知识的同时也可以测试你是真学霸还是伪学神?

  显微镜的结构

  显微镜的成像原理

  在说原理前,我们应该先知道显微镜的分类,分为:光学显微镜和电子显微镜。

  1.光学显微镜的成像原理

  光学显微镜成像原理图

  光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。经显微镜到人眼的物体都成倒立光学显微镜的原理放大的虚像。反光镜用来反射,照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面:一个是平面镜,在光线较强时使用;一个是凹面镜,在光线较弱时使用,可会聚光线。

  2.电子显微镜成像原理

  SEM成像原理图

  电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。

  ※光源(天然光或人工光源)→反光镜→光圈→物体→物镜(凸透镜)→在镜筒内形成物体放大的实像→目镜→把经物镜形成放大的实像进一步放大

  ※显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数

  高倍显微镜的使用

  1.用低倍显微镜观察

  取镜:右手握镜臂,左手托镜座。

  安放:显微镜放在实验台的前方稍偏左。

  对光:a. 转动转换器,使低倍物镜对准通光孔。

  b. 选一较大的光圈对准通光孔,左眼注视目境,转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内,通过目镜,可能看到白亮的视野。(如图)低倍镜观察:

  注意事项:

  a. 把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。

  b. 转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时实验者的眼睛应当看物镜镜头与标本之间,以免物镜与标本相撞)。

  c. 左眼看目镜内,同时反向缓缓转动粗准焦螺旋,使镜筒上升,直到看到物像为止,再稍稍转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。

  2.高倍镜观察

  a. 移动装片,在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野中央。

  b. 转动转换器,移走低倍物镜,转换为高倍物镜。

  c. 调节光圈,使视野亮度适宜。

  d. 缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰

  原理说明:

  (1)识别镜头:

  (2)放大倍数:物镜越长,放大倍数越大;目镜越长,放大倍数越小。放大的是物体的直线长度和宽度而不是面积。

  放大倍数小,细胞物像小,但看到的细胞数目多,视野大;

  放大倍数大,细胞物像大,但看到的细胞数目少,视野小;

  (3)工作距离:

  (4)明暗程度:

  ① 光圈小,成像暗;光圈大,成像亮

  ② 用平面反光镜,成像相对暗;用凹面反光镜,成像相对亮

  ③ 高倍镜下视野暗;低倍镜下视野亮 高倍镜下只有透过少量细胞的光线进入到人眼中,就感觉视野一些;低倍镜下透过较多细胞的光线进入到人眼中,就感觉视野亮一些。

  (5)物像:镜下见到的是完全的倒像,但是物体的运动方向不变,即标本中细胞质是顺时针方向流动的,镜下仍为顺时针流动。

  (6)污物的位置:

  (7)普通光学显微镜下可以见到的细胞结构有:细胞壁、细胞核、液泡、叶绿体、线粒体、核仁,在质壁分离时可见到细胞膜,有丝分裂时可见到染色体。

  (8)玻片标本:必须是透明的,要使光线能透过标本内部。常用的种类有切片(洋葱根尖纵切片);装片(洋葱表皮临时装片);压片(洋葱根尖临时压片观察有丝分裂);涂片(血涂片、自生固氮菌的临时涂片)。

  临时装片的制作

  1.准备:

  (1)用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。

  (2)把载玻片放在实验台上,用吸管在载玻片的中央滴一滴清水。

  2.制片

  (1)用镊子取材。(如:从洋葱鳞片叶子内侧的表皮上,撕取一小块透明薄膜)

  (2) 把材料(如:撕下的薄膜)浸入载玻片上的水滴中,用镊子把薄膜展平。

  (3)用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后轻轻地盖在薄膜上,避免盖玻片下面出现气泡。

  【典型例题】

  [例1] 观察细胞中染色体行为并计数时,使用光学显微镜的正确方法是( )

  A. 低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,转用高倍镜并减少光量,调焦观察

  B. 低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,转用高倍镜并增加光量,调焦观察

  C. 低倍镜对焦,换用高倍镜,将观察目标移至视野中央,增加光量,调焦观察

  D. 高倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,增加光量,调焦观察

  [例2] 小华观察同一标本4次,每次除调整放大倍率外,其他条件都未变动,结果如图问:视野亮度最弱的是哪一个?( )

  A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

  [例3] 使用显微镜观察水中微小生物,若发现镜中生物往图7中圆圈内所示方向游走,请问你该把载玻片往哪个方向移动才不至于使微小生物从视野中消失( )

  A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁

  [例4] 在光照明亮的实验室中,用白色洋葱表皮做质壁分离实验。在显微镜视野中清晰地看到细胞壁,但看不清细胞是否发生了质壁分离,为了解决这一问题应( )

  A. 改用凹面反光镜,放大光圈

  B. 改用凹面反光镜,缩小光圈

  C. 改用平面反光镜,放大光圈

  D. 改用平面反光镜,缩小光圈

  【例5】用小麦根尖成熟区表皮细胞观察细胞质流动时,由于根细胞的细胞质无色透明,难于观察到细胞质的流动,这时需采取的措施是( )

  A. 缩小光圈,用弱光线 B. 开大光圈,用弱光线

  C. 缩小光圈,用强光线 D. 开大光圈,用强光线

  【例6】在观察细胞质流动时,把叶绿体等颗粒作为细胞质流动的标志物是因为( )

  A. 光学显微镜下看到的细胞器只有叶绿体

  B. 如果没有标志物,细胞质的流动就难以察觉

  C. 只有叶绿体等颗粒可以移动,细胞质基质不流动

  D. 细胞质基质是流动的,细胞器是随细胞质基质的流动被动运动的

  【例7】用显微镜观察同一材料的同一部分时,高倍镜视野与低倍镜视野相比前者( )

  A. 亮,看到的细胞数目多 B. 暗,看到的细胞数目少

  C. 亮,看到的细胞数目少 D. 暗,看到的细胞数目多

  【例8】用显微镜观察葫芦藓叶的装片时,为使视野内看到的细胞数目最多,应选用( )

  A. 目镜5×,物镜10× B. 目镜10×,物镜15×

  C. 目镜5×,物镜40× D. 目镜10×,物镜40×

  【例9】光学显微镜所能分辨的最小长度单位是( )

  A. 厘米(cm) B. 毫米(mm) C. 微米(μm) D.纳米(nm)

  【例10】用显微镜观察装片时,要将物像从视野的左方移到正中,装片的移动方向应是()

  A. 向右方 B. 向上方 C. 向左方 D. 向下方

  【例11】某学生在显微镜下观察落花生子叶的切片,当转动细准焦螺旋时,有部分细胞看得清晰,另一部分细胞较模糊,这是由于( )

  A. 反光镜未调节好 B. 标本切得厚薄不均 C. 细准焦螺旋未调节好 D.显微镜物镜损坏

  【例12】下面①—⑤是用普通光学显微镜观察时的几个操作步骤,在显微镜下要把视野中的物像从如图中I转为II,正确简便的操作步骤一般是()

  ① 转动粗准焦螺旋 ② 调节光圈 ③ 转动细准焦螺旋④ 转动转换器 ⑤ 移动标本

  A. ④→⑤→③→② B. ②→①→⑤→④

  C. ⑤→④→②→③ D. ①→②→③→④

  【例13】用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合起来观察已发生质壁分离的细胞装片。当成像清晰时,每一物镜与载玻片的距离如图下所示。如果载玻片位置不变,用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多?

  【例14】一个细小物体被显微镜放大50倍,这里“被放大50倍”指放大该细小物体的( )

  A. 体积 B. 表面积 C. 像的面积 D. 长度或宽度

  【例15】当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野直径范围内可看到相连的8个细胞。若目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可以看到这8个细胞中的( )

  A. 2个 B. 4个 C. 16个 D. 32个

  【例16】显微镜视野中用于指示的“指针”是用头发制作的,这根头发应安放在( )

  A. 物镜内 B. 目镜内 C. 镜筒内 D. 装片上

  【例17】在光学显微镜下观察细胞质流动的实验中,你看到细胞内正在流动的结构是( )

  A. 内质网 B. 叶绿体 C. 高尔基体 D. 液泡

  【例18】如图为黑藻细胞的细胞质环流示意图,视野中的叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针,则实际上,黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为()

  A. 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为顺时针

  B. 叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为逆时针

  C. 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针

  D. 叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为顺时针

  是时候展现你真是的实力了~

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