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光学显微镜

光學顯微鏡(英語:Optical microscopeLight microscope)是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡

光學顯微鏡
使用小型樣品的觀察
知名實驗生物細胞的發現
发明者漢斯·李普希
Zacharias Janssen英语Zacharias Janssen
相关事物顯微鏡
電子顯微鏡
光學顯微鏡的基本結構(二十世紀90年代):
1. 目鏡(又稱為接目鏡或眼透鏡)
2. 物鏡轉換器
3. 物鏡
4. 粗調旋鈕
5. 微調旋鈕
6. 載物台
7. 光源
8. 光闌和聚光器
9. 推進器(又稱為推片器)

物體入射的被至少兩個光學系統(物鏡目鏡)放大。首先物鏡產生一個被放大實像,人眼通過作用相當於放大鏡的目鏡觀察這個已經被放大了的實像。一般的光學顯微鏡有多個可以替換的物鏡,這樣觀察者可以按需要更換放大倍數,也就是增加放大倍率,放大倍率是由目鏡倍率乘上物鏡倍率所得來的。這些物鏡一般被安置在一個可以轉動的物鏡盤上,轉動物鏡盤就可以使不同的物鏡方便地進入光路,物鏡盤的英文是Nosepiece,又譯作鼻輪

十八世紀,光學顯微鏡的放大倍率已經提高到了1000倍,使人們能用眼睛看清微生物體的形態、大小和一些內部結構。直到物理學家發現了放大倍率與解析度之間的規律,人們才知道光學顯微鏡的解析度是有極限的,解析度的這一極限限制了放大倍率的無限提高,1600倍成了光學顯微鏡放大倍率的最高極限,使得形態學的應用在許多領域受到了很大限制。光學顯微鏡的解析度受到光波長的限制,一般不超過0.3微米。假如顯微鏡使用紫外線作為光源或物體被放在油中的話,解析度還可以得到提高。

光學顯微鏡依樣品的不同可分為反射式透射式。反射顯微鏡的物體一般是不透明的,光從上面照在物體上,被物體反射的光進入顯微鏡。這種顯微鏡經常被用來觀察固體等,多應用在工學、材料領域,在正立顯微鏡中,此類顯微鏡又稱作金相顯微鏡。透射顯微鏡的物體是透明的或非常薄,光從可透過它進入顯微鏡。這種顯微鏡常被用來觀察生物組織。

光學顯微鏡依其聚光鏡(condenser)和物鏡(Objective)的設計,可用來觀察不同的樣品。明視野(Brightfield)用來觀察薄的染色生物組織樣品,暗視野(Darkfield)功能的視野下,背景為黑色,能突顯樣品的細微面貌,觀察未染色樣品時,如活細胞,可利用相位差(Phase)功能。另外還有微分干涉差(differential interference contrast,DIC)功能,都常搭配在光學顯微鏡上。

依光源的不同,還有螢光顯微鏡共聚焦顯微鏡等類別。

2014年10月8日,諾貝爾化學獎頒給了艾力克·貝琪格(Eric Betzig),W·E·莫爾納爾(William Moerner)和斯特凡·W·赫爾(Stefan Hell),獎勵其發展超分辨螢光顯微鏡(Super-Resolved Fluorescence Microscopy),這將帶來光學顯微鏡進入納米級尺度中。[1][2]

分類

常規顯微鏡

 
常規顯微鏡示意圖。

常規顯微鏡(Regular microscope)像與物同方向的顯微鏡。

複式顯微鏡

 
複式顯微鏡示意圖。

複式顯微鏡(Compound microscope)像與物反方向的顯微鏡。

正立顯微鏡

 
正立顯微鏡上的基本部件
1.接目鏡 (ocular lens or eye-piece)
2.接物鏡轉輪(objective turret)或鼻輪(nosepiece)
3.接物鏡(objective lens)
4.粗調節輪 / 器(coarse adjustment knob)
5.細 / 微調節輪 / 器(fine adjustment knob)
6.標本夾載物台(clip and stage)
7.反射鏡(mirror)
8.光圈與聚光鏡(condenser and diaphragm)

正立顯微鏡的光源在機身下方,光由下方光源經過聚光鏡到達樣品,再穿過位於樣品上方的物鏡,然後藉由反射鏡和透鏡到達觀察者的眼睛或其他成像儀器。因物鏡和聚光鏡中間的空間較小,適用於觀察的物品通常較薄,可夾於玻片中。此顯微鏡的優點是結構簡單,因此一般光學顯微鏡多屬此類。

倒立顯微鏡

 
倒立顯微鏡

倒立顯微鏡(Inverted microscope)明視野用之照明光源和聚光鏡是來自機身上方,光線穿過聚光鏡到達樣品,再穿過位於樣品下方的物鏡,然後藉由反射鏡和透鏡到達觀察者的眼睛或成像儀器。對螢光顯微鏡而言,螢光激發光源和物鏡同位於底部。由於激發光源可以是高功率大型雷射光源或弧光燈,倒立式的設計更能穩定顯微鏡鏡的結構。倒立顯微鏡常用於觀察培養中的細胞或組織,特別是應用在螢光的生物樣品上。

解剖顯微鏡

 
解剖顯微鏡

解剖顯微鏡(Dissecting microscope),又被稱為實體顯微鏡立體顯微鏡(Stereo、Stereoscopic),是為了不同的工作需求所設計的顯微鏡。利用解剖顯微鏡觀察時,進入兩眼的光各來自一個獨立的路徑,這兩個光路徑夾了一個小小的角度,因此在觀察時,樣品可以呈現立體的樣貌。解剖顯微鏡的光路設計有兩種:The Greenough ConceptThe Telescope Concept
解剖顯微鏡常常用在一些固體樣本的表面觀察,或是解剖、鐘錶製作和小電路板檢查等工作上。

顯微鏡成像原理

 
顯微鏡的光學路徑

現在的光學顯微鏡的構造非常的複雜精密,為了精準成像,顯微鏡的光學路徑必須嚴謹的設計與控制。儘管如此,光學顯微鏡的運作原理是非常簡單的。

最簡單的物鏡是由高解析度的玻璃鏡製成,有非常短的焦距,大概是160 mm左右,而產生了放大倒立成像,因此像是非常靠近試片來觀察,經由對焦,其產生的是實像,不用經由目鏡即可用肉眼看到,或者成像於紙張上。在多數的顯微鏡,目鏡是雙鏡組成的,一個在眼睛,產生虛像,使肉眼看到放大成像;一個則靠近物鏡,產生實像。

圖片

參看

參考文獻

  1. ^ Ritter, Karl; Rising, Malin. 2 Americans, 1 German win chemistry Nobel. AP News. October 8, 2014 [October 8, 2014]. (原始内容于2018-10-02). 
  2. ^ Chang, Kenneth. 2 Americans and a German Are Awarded Nobel Prize in Chemistry. New York Times. October 8, 2014 [October 8, 2014]. (原始内容于2014-10-09). 
  3. ^ "The Lying stones of Marrakech", by Stephen Jay Gould, 2000

光学显微镜, 光學顯微鏡, 英語, optical, microscope, light, microscope, 是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡, 光學顯微鏡使用小型樣品的觀察知名實驗生物細胞的發現发明者漢斯, 李普希zacharias, janssen, 英语, zacharias, janssen, 相关事物顯微鏡電子顯微鏡光學顯微鏡的基本結構, 二十世紀90年代, 目鏡, 又稱為接目鏡或眼透鏡, 物鏡轉換器, 物鏡, 粗調旋鈕, 微調旋鈕, 載物台, 光源, 光闌和聚光器, 推進器, 又稱為推片. 光學顯微鏡 英語 Optical microscope Light microscope 是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡 光學顯微鏡使用小型樣品的觀察知名實驗生物細胞的發現发明者漢斯 李普希Zacharias Janssen 英语 Zacharias Janssen 相关事物顯微鏡電子顯微鏡光學顯微鏡的基本結構 二十世紀90年代 1 目鏡 又稱為接目鏡或眼透鏡 2 物鏡轉換器 3 物鏡 4 粗調旋鈕 5 微調旋鈕 6 載物台 7 光源 8 光闌和聚光器 9 推進器 又稱為推片器 由物體入射的光被至少兩個光學系統 物鏡和目鏡 放大 首先物鏡產生一個被放大實像 人眼通過作用相當於放大鏡的目鏡觀察這個已經被放大了的實像 一般的光學顯微鏡有多個可以替換的物鏡 這樣觀察者可以按需要更換放大倍數 也就是增加放大倍率 放大倍率是由目鏡倍率乘上物鏡倍率所得來的 這些物鏡一般被安置在一個可以轉動的物鏡盤上 轉動物鏡盤就可以使不同的物鏡方便地進入光路 物鏡盤的英文是Nosepiece 又譯作鼻輪 十八世紀 光學顯微鏡的放大倍率已經提高到了1000倍 使人們能用眼睛看清微生物體的形態 大小和一些內部結構 直到物理學家發現了放大倍率與解析度之間的規律 人們才知道光學顯微鏡的解析度是有極限的 解析度的這一極限限制了放大倍率的無限提高 1600倍成了光學顯微鏡放大倍率的最高極限 使得形態學的應用在許多領域受到了很大限制 光學顯微鏡的解析度受到光波長的限制 一般不超過0 3微米 假如顯微鏡使用紫外線作為光源或物體被放在油中的話 解析度還可以得到提高 光學顯微鏡依樣品的不同可分為反射式和透射式 反射顯微鏡的物體一般是不透明的 光從上面照在物體上 被物體反射的光進入顯微鏡 這種顯微鏡經常被用來觀察固體等 多應用在工學 材料領域 在正立顯微鏡中 此類顯微鏡又稱作金相顯微鏡 透射顯微鏡的物體是透明的或非常薄 光從可透過它進入顯微鏡 這種顯微鏡常被用來觀察生物組織 光學顯微鏡依其聚光鏡 condenser 和物鏡 Objective 的設計 可用來觀察不同的樣品 明視野 Brightfield 用來觀察薄的染色生物組織樣品 暗視野 Darkfield 功能的視野下 背景為黑色 能突顯樣品的細微面貌 觀察未染色樣品時 如活細胞 可利用相位差 Phase 功能 另外還有微分干涉差 differential interference contrast DIC 功能 都常搭配在光學顯微鏡上 依光源的不同 還有螢光顯微鏡 共聚焦顯微鏡等類別 2014年10月8日 諾貝爾化學獎頒給了艾力克 貝琪格 Eric Betzig W E 莫爾納爾 William Moerner 和斯特凡 W 赫爾 Stefan Hell 獎勵其發展超分辨螢光顯微鏡 Super Resolved Fluorescence Microscopy 這將帶來光學顯微鏡進入納米級尺度中 1 2 目录 1 分類 1 1 常規顯微鏡 1 2 複式顯微鏡 1 3 正立顯微鏡 1 4 倒立顯微鏡 1 5 解剖顯微鏡 2 顯微鏡成像原理 3 圖片 4 參看 5 參考文獻分類 编辑常規顯微鏡 编辑 常規顯微鏡示意圖 常規顯微鏡 Regular microscope 像與物同方向的顯微鏡 複式顯微鏡 编辑 複式顯微鏡示意圖 複式顯微鏡 Compound microscope 像與物反方向的顯微鏡 正立顯微鏡 编辑 正立顯微鏡上的基本部件 1 接目鏡 ocular lens or eye piece 2 接物鏡轉輪 objective turret 或鼻輪 nosepiece 3 接物鏡 objective lens 4 粗調節輪 器 coarse adjustment knob 5 細 微調節輪 器 fine adjustment knob 6 標本夾與載物台 clip and stage 7 反射鏡 mirror 8 光圈與聚光鏡 condenser and diaphragm 正立顯微鏡的光源在機身下方 光由下方光源經過聚光鏡到達樣品 再穿過位於樣品上方的物鏡 然後藉由反射鏡和透鏡到達觀察者的眼睛或其他成像儀器 因物鏡和聚光鏡中間的空間較小 適用於觀察的物品通常較薄 可夾於玻片中 此顯微鏡的優點是結構簡單 因此一般光學顯微鏡多屬此類 倒立顯微鏡 编辑 倒立顯微鏡 倒立顯微鏡 Inverted microscope 明視野用之照明光源和聚光鏡是來自機身上方 光線穿過聚光鏡到達樣品 再穿過位於樣品下方的物鏡 然後藉由反射鏡和透鏡到達觀察者的眼睛或成像儀器 對螢光顯微鏡而言 螢光激發光源和物鏡同位於底部 由於激發光源可以是高功率大型雷射光源或弧光燈 倒立式的設計更能穩定顯微鏡鏡的結構 倒立顯微鏡常用於觀察培養中的細胞或組織 特別是應用在螢光的生物樣品上 解剖顯微鏡 编辑 解剖顯微鏡 解剖顯微鏡 Dissecting microscope 又被稱為實體顯微鏡或立體顯微鏡 Stereo Stereoscopic 是為了不同的工作需求所設計的顯微鏡 利用解剖顯微鏡觀察時 進入兩眼的光各來自一個獨立的路徑 這兩個光路徑夾了一個小小的角度 因此在觀察時 樣品可以呈現立體的樣貌 解剖顯微鏡的光路設計有兩種 The Greenough Concept和The Telescope Concept 解剖顯微鏡常常用在一些固體樣本的表面觀察 或是解剖 鐘錶製作和小電路板檢查等工作上 顯微鏡成像原理 编辑 顯微鏡的光學路徑 現在的光學顯微鏡的構造非常的複雜精密 為了精準成像 顯微鏡的光學路徑必須嚴謹的設計與控制 儘管如此 光學顯微鏡的運作原理是非常簡單的 最簡單的物鏡是由高解析度的玻璃鏡製成 有非常短的焦距 大概是160 mm左右 而產生了放大倒立成像 因此像是非常靠近試片來觀察 經由對焦 其產生的是實像 不用經由目鏡即可用肉眼看到 或者成像於紙張上 在多數的顯微鏡 目鏡是雙鏡組成的 一個在眼睛 產生虛像 使肉眼看到放大成像 一個則靠近物鏡 產生實像 圖片 编辑 已知最古老的公開顯微照片 蜜蜂 由Francesco Stelluti於1630年發表 3 一個現代顯微鏡 帶有水銀燈的螢光顯微鏡 該顯微鏡具有數碼相機 並連接到一台電腦 參看 编辑數碼顯微鏡 科勒照明 Kohler illumination 消色差透鏡參考文獻 编辑 Ritter Karl Rising Malin 2 Americans 1 German win chemistry Nobel AP News October 8 2014 October 8 2014 原始内容存档于2018 10 02 Chang Kenneth 2 Americans and a German Are Awarded Nobel Prize in Chemistry New York Times October 8 2014 October 8 2014 原始内容存档于2014 10 09 The Lying stones of Marrakech by Stephen Jay Gould 2000 取自 https zh wikipedia org w index php title 光学显微镜 amp oldid 74968613, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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