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显微镜的七种观察方式

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一.明视野观察(Bright field  BF) Bx{8xk{f/a  
   明视野镜检是大家比较熟悉的一种镜检方式,广泛应用于病理、检验,用于观察被染色的切片,所有显微镜均能完成此功能。 `Z,VW-nnQ>  
B2|;'L>  
明视野 w@9V)!6X  
E } !=WS7  
二.暗视野观察(Dark field  DF) 79 L $  
   暗视野实际是暗场照明发。它的特点和明视野不同,不直接观察到照明的光线,而观察到的是被检物体反射或衍射的光线。因此,视场成为黑暗的背景,而被检物体则呈现明亮的象。 &"91'\quF  
   暗视野的原理是根据光学上的丁道尔现象,微尘在强光直射通过的情况下,人眼不能观察,这是因为强光绕射造成的。若把光线斜射它,由于光的反射,微粒似乎增大了体积,为人眼可见。 ekw@  
m..m   暗视野观察所需要的特殊附件是暗视野聚光镜。它的特点是不让光束由下至上的通过被检物体,而是将光线改变途径,使其斜射向被检物体,使照明光线不直接进入物镜,利用被检物体表面反射或衍射光形成的明亮图象。暗视野观察的分辨率远高于明视野观察,最高达0.02—0.004 w| [N6 qk  
})!|_>K7  
暗视野 Yei*2EP  
daxN{drL  
三.相差镜检法(Phase contrast  PH) W&y"o:(  
   在光学显微镜的发展过程中,相差镜检术的发明成功,是近代显微镜技术中的重要成就。我们知道,人眼只能区分光波的波长(颜色)和振幅(亮度),对于无色通明的生物标本,当光线通过时,波长和振幅变化不大,在明场观察时很难观察到标本. wt/?]  
   相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检,也就是有效地利用光的干涉现象,将人眼不可分辨的相位差变为可分辨的振幅差,即使是无色透明的物质也可成为清晰可见。这大大便利了活体细胞的观察,因此相差镜检法广泛应用于倒置显微镜 6t?I ^0j  
相差图片  )a\^'~  
  相差显微镜的基本原理是,把透过标本的可见光的光程差变成振幅差,从而提高了各种结构间的对比度,使各种结构变得清晰可见。光线透过标本后发生折射,偏离了原来的光路,同时被延迟了1/4λ(波长),如果再增加或减少1/4λ,则光程差变为1/2λ,两束光合轴后干涉加强,振幅增大或减下,提高反差。在构造上,相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处: dFMejf7  
1. 环形光阑(annular  diaphragm) 位于光源与聚光器之间,作用是使透过聚光器的光线形成空心光锥,焦聚到标本上。 6K aIoXH  
2. 相位板(annular phaseplate)在物镜中加了涂有氟化镁的相位板,可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ。分为两种: 25 ..A)  
1. A+相板:将直射光推迟1/4λ,两组光波合轴后光波相加,振幅加大,标本结构比周围介质更加变亮,形成亮反差(或称负反差)。 jGg!@ =H  
2. B+相板:将衍射光推迟1/4λ,两组光线合轴后光波相减,振幅变小,形成暗反差(或称正反差),结构比周围介质更加变暗 "-Qk^jV  
相差原理 rb*jLN}e&^  
e4oE<OZ i  
四.微分干涉称镜检术(Differential interference contrast   DIC) .^9U-!  
-r\tlar  
   微分干涉镜检术出现于60年代,它不仅能观察无色透明的物体,而且图象呈现出浮雕壮的立体感,并具有相衬镜检术所不能达到的某些优点,观察效果更为逼真。 uG ?0vj  
原理; 8njs-p  
   微分干涉称镜检术是利用特制的渥拉斯顿棱镜来分解光束。分裂出来的光束的振动方向相互垂直且强度相等,光束分别在距离很近的两点上通过被检物体,在相位上略有差别。由于两光束的裂距极小,而不出现重影现象,使图象呈现出立体的三维感觉。 _)) []s3  
    2sSW;Gr2  
fV[+v;`F$  
微分干涉图片 psQ~+rx  
ub8|/X  
DIC显微镜的物理原理完全不同于相差显微镜,技术设计要复杂得多。DIC利用的是偏振光,有四个特殊的光学组件:偏振器(polarizer)、DIC棱镜、DIC滑行器和检偏器(analyzer)。偏振器直接装在聚光系统的前面,使光线发生线性偏振。在聚光器中则安装了偌玛斯斯棱镜,即DIC棱镜,此棱镜可将一束光分解成偏振方向不同的两束光(x和y),二者成一小夹角。聚光器将两束光调整成与显微镜光轴平行的方向。最初两束光相位一致,在穿过标本相邻的区域后,由于标本的厚度和折射率不同,引起了两束光发生了光程差。在物镜的后焦面处安装了第二个偌玛斯斯棱镜,即DIC滑行器,它把两束光波合并成一束。 W1:dd+!sa  
这时两束光的偏振面(x和y)仍然存在。最后光束穿过第二个偏振装置,即检偏器。在光束形成目镜DIC影像之前,检偏器与偏光器的方向成直角。检偏器将两束垂直的光波组合成具有相同偏振面的两束光,从而使二者发生干涉。x和y波的光程差决定着透光的多少。光程差值为0时,没有光穿过检偏器;光程差值等于波长一半时,穿过的光达到最大值。于是在灰色的背景上,标本结构呈现出亮暗差。为了使影像的反差达到最佳状态,可通过调节DIC滑行器的纵行微调来改变光程差,光程差可改变影像的亮度。调节DIC滑行器可使标本的细微结构呈现出正或负的投影形象,通常是一侧亮,而另一侧暗,这便造成了标本的人为三维立体感,类似大理石上的浮雕 ftZR9>4|X  
微分干涉原理图 SP2TAz  
L`j3'!  
五.偏光显微镜(Polarizing microscope  POL  ) <'-2je [2b  
偏光显微镜的特点 lG.ccEP$  
    偏光显微镜是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色发来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。 %cC{hggV  
     偏光显微镜的特点,就是将普通改变为偏光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。 XeD@qpPr  
     双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物,化学等领域。在生物学和植物学也有应用。 dywy+&"3  
}BeuOm4-  
六.浮雕相衬显微镜(RC HMC ) "Bb83uT!  
1975年,Robert Hoffman 博士发明 )VZn[Ca  
2002年,专利到期,各显微镜厂家纷纷推出采用以自己名义命名的RC技术产品 ~xHJeU4)  
原理 [D&JWx 1  
   斜射光照射到标本产生折射、衍射,光线通过物镜光密度梯度调节器产生不同阴影,从而使透明标本表面产生明暗差异,增加观察对比度 zxe:qer^  
特点 77sNm}q  
提高未染色标本的可见性和对比度; @3aT5V`f#  
图象显示阴影或近似三维结构而不会产生光晕; 1J[i ;  
可检测双折射物质(岩石切片、水晶、骨头) ; Q%!E7y2`$  
可检测玻璃,塑料等培养皿中的细胞,器官和组织; Py~6idu  
聚光镜的工作距离可以设计的更长; }.Uk ##m7h  
RC物镜也可用于明场,暗场和荧光观察 4\0IS<n?  
_O w&)s>  
七:荧光显微镜(Fluorescence Microscopy  FL) D2yc0?d  
   荧光镜检术是用短波长的光线照射用荧光素染色过的被检物体,使之受激发后而产生长波长的荧光,然后观察。 vqrpQ*`y  
荧光图象 08,|1%.!  
snJ[n Z7#  
优点: %:pv*xTe  
• 检出能力高(放大作用) (X P=u|  
• 对细胞的刺激小(可以活体染色) ScUdIcS  
• 能进行多重染色 jT[>$Z"  
用途: x'{yo#jX  
• 物体构造的观察——荧光素 [sCM1Q.F  
• 荧光的有无、色调比较进行物质判别——抗体荧光等 xu!bQb  
• 发荧光量的测定对物质定性、定量分析 N(9@aB!3j  
荧光原理图
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只看该作者 1 发表于: 2007-11-19
楼主,据说还有塑料DIC、切趾相差能否介绍一下和上面7种观察方式的区别?
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只看该作者 2 发表于: 2007-11-21
好象塑料DIC是ZEISS首先研制成功的说
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只看该作者 3 发表于: 2007-11-21
偶来给你讲讲塑料DIC: >.AIXP.fE  
        从80年代开始,人们观看塑料材质培养容器里的细胞或生物样品,总要用Hoffman技术来实现立体感,但是苦于总也找不到和微分干涉相衬(DIC)一样好的效果.而微分干涉相衬又由于塑料材质的偏光特性注定是不能观察塑料的.这个问题一直是光学显微镜界力求解决的问题.ZEISS公司经过实验发现了一种方法,把起偏器和检偏器放置与被观测物体的同一侧,把原来起偏器的位置用一块对偏光不敏感的起偏光阑代替,观察塑料容器是取得了意想不到的优异效果,这个技术被他们称为"塑料DIC",并在同一年和ZEISS激光共聚焦点扫描显微镜里的META技术一起获得R&D大奖.
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只看该作者 4 发表于: 2007-11-21
切趾相差是什么dd?切脚趾么?
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只看该作者 5 发表于: 2007-11-21
偶来回答夜呆倒同志的问题: QA]\Xe@ h+  
        通过利用切趾相衬技术改进物镜内部的相庆环,从而成功地减少了图象的光晕,解决了这一在相差显微技术中大家所公认的技术难题。根据不同衍射角下的光波相位差,对相差环进行改进,在原有的相差环上增加额外光吸光带。通过这一相差显微技术的改进,用户可以更加清楚地看到发生在标本内部的细胞分裂活动(以前受光晕的不良影响,看起来经常模糊不清)。另外对于厚标本来说,可以观察到更多的细节。
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只看该作者 6 发表于: 2007-11-21
窃以为和ZEISS的Varel方法差不多.
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只看该作者 7 发表于: 2007-11-21
冷同志言之有理啊!真是听君一席话,耽搁好半天啊-------
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只看该作者 8 发表于: 2007-11-21
显微镜的观察方式很多,关键是要用好. 在很多实验室相差观察这一很常用的方法大家都用的糊涂,因为有些使用者不知道在换相差物镜的同时还要旋转聚光镜. 用户在研究生物细胞的同时还要熟练使用显微镜,真是难为他们了.这里向广大同仁道声辛苦了.显微镜还有很大的发展空间呀,什么时候发明一种傻瓜式的显微镜该多好!!
欢迎加入中国显微图像网QQ 群:  67455340
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只看该作者 9 发表于: 2007-11-22
呵呵,俺是新手俺学习!
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只看该作者 10 发表于: 2007-11-23
傻瓜显微镜肯定就和傻瓜照相机一样,得出来的效果是不能另人满意的.
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只看该作者 11 发表于: 2007-11-24
讲的挺清楚的,学习了
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只看该作者 12 发表于: 2007-11-26
没想到显微镜有这么多观察方法,谢谢楼主
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只看该作者 13 发表于: 2007-11-26
好像还应该有其他观察方法吧?
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只看该作者 14 发表于: 2007-11-26
贴个偏光的图片 I> #Vh00  
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只看该作者 15 发表于: 2007-11-27
听说病理学上有看偏光的,各位有了解?
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只看该作者 16 发表于: 2007-11-28
偏振光显微镜在 ~lh^fhS  
光学显微镜的光学系统中插入了起偏振镜和检偏振器,用以检查样品的各向异性和双折射性的显微镜。起偏振镜和检偏振器都是由偏光棱镜或偏光板的尼科耳(nicol)棱镜制成。前者安装在光源与样品之间,后者安装在接物镜与接目镜之间或接目镜之上。在生物样品中,肌肉纤维、骨骼和牙齿等具有各向异性,淀粉粒、染色体和纺锤体等具有双折射性,因此被用于组织细胞的化学研究。光源最好用单波长光线。由于生物样品比金相、岩石或结晶的双折射性显著微弱,所以有时也借敏感的检偏振板造成的相加相减现象而利用其干涉色.
人生的动人之处就是永远让你充满着期待
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只看该作者 17 发表于: 2007-11-29
HMC 霍夫曼物镜能用来看荧光吗? 我实验室的效果很差呀
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只看该作者 18 发表于: 2007-11-30
HMC物镜个人理解其实是斜照明的一种,物镜和聚光镜中的模块里都有一个滤片,这些滤片对荧光衰减非常厉害,所以HMC 物镜不适合看荧光. 8'{iUn-G  
霍夫曼HMC原理图 ?~ QA0P,E1  
霍夫曼HMC 图像 
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只看该作者 19 发表于: 2007-12-01
HMC 被广泛应用于ICSI卵细胞浆内单个精子显微授精法(Intracytoplasmic sperm injection, 但做精度更高的显微注射时,还是DIC更好些,因为DIC的分辨率好好于HMC.
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