显微镜

发明过程

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同学们，显微镜把一个全新的世界展现在我们眼前，它是谁发明的

显微镜是人类最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。

显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。

最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森，荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。

后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人列文虎克（1632年-1723年），他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。

1931年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。^{[1]1986年他被授予诺贝尔奖。}

显微镜结构

简易显微镜结构图

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A单元第四题生物，认识显微镜的结构

显微镜分辨率

D=0.61λ/N*sin（α/2）

D：分辨率

λ：光源波长

α：物镜镜口角（标本在光轴的一点对物镜镜口的张角）

想要提高分辨率，可以通过：1、降低λ，例如使用紫外线作为光源；2、增大N，例如放在香柏油中；3、增大α，即尽可能地使物镜与标本的距离降低

显微镜分类

显微镜以显微原理进行分类可分为偏光显微镜、光学显微镜与电子显微镜和数码显微镜。

偏光显微镜

偏光显微镜

光学显微镜

通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的，它由目镜和物镜组成。早于1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。光学显微镜的种类很多，主要有明视野显微镜（普通光学显微镜）、暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、偏光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜。

电子显微镜

电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征，但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领，它将电子流作为一种新的光源，使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今，除了透射电镜本身的性能不断的提高外，还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。结合各种电镜样品制备技术，可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。电子显微镜可把物体放大到200万倍。

台式显微镜，主要是指传统式的显微镜，是纯光学放大，其放大倍率较高，成像质量较好，但一般体积较大，不便于移动，多应用于实验室内，不便外出或现场检测。

便携式显微镜

一台高端的显微镜,及其配件.

数码液晶显微镜，最早是由博宇公司研发生产的，该显微镜保留了光学显微镜的清晰，汇集了数码显微镜的强大拓展、视频显微镜的直观显示和便携式显微镜的简洁方便等优点。

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可观测到纳米以下级别的量子显微镜，近乎人类可观测尺度的极限

扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁（G．Binning）及海因里希·罗雷尔（H．Rohrer）在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。

它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。

STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。

发展历史

早在公元前一世纪，人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时，可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。

1590年，荷兰Z·Jansen(詹森)和意大利人的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。

1611年，Kepler(克卜勒)：提议复合式显微镜的制作方式。

1665年，R·Hooke(罗伯特·胡克)：「细胞」名词的由来便由胡克利用复合式显微镜观察软木的木栓组织上的微小气孔而得来的。

1674年，A·V·Leeuwenhoek(列文虎克)：发现原生动物学的报导问世，并于九年后成为首位发现「细菌」存在的人。

1833年，Brown(布朗)：在显微镜下观察紫罗兰，随后发表他对细胞核的详细论述。

1838年，Schlieden and Schwann(施莱登和施旺)：皆提倡细胞学原理，其主旨即为「有核细胞是所有动植物的组织及功能之基本元素」。

1857年，Kolliker(寇利克)：发现肌肉细胞中之线粒体。

1876年，Abbe(阿比)：剖析影像在显微镜中成像时所产生的绕射作用，试图设计出最理想的显微镜。

生物显微镜

1881年，Retziue(芮祖)：动物组织报告问世，此项发表在当世尚无人能凌驾逾越。然而在20年后，却有以Cajal(卡嘉尔)为首的一群组织学家发展出显微镜染色观察法，此举为日后的显微解剖学立下了基础。

1882年，Koch(寇克)：利用苯安染料将微生物组织进行染色，由此他发现了霍乱及结核杆菌。往后20年间，其它的细菌学家，像是Klebs 和 Pasteur(克莱柏和帕斯特)则是藉由显微镜下检视染色药品而证实许多疾病的病因。

1886年，Zeiss(蔡司)：打破一般可见光理论上的极限，他的发明--阿比式及其它一系列的镜头为显微学者另辟一新的解像天地。

1898年，Golgi(高尔基)：首位发现细菌中高尔基体的显微学家。他将细胞用硝酸银染色而成就了人类细胞研究上的一大步。

1924年，Lacassagne(兰卡辛)：与其实验工作伙伴共同发展出放射线照相法，这项发明便是利用放射性钋元素来探查生物标本。

1930年，Lebedeff(莱比戴卫)：设计并搭配第一架干涉显微镜。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年发明出相位差显微镜，两人将传统光学显微镜延伸发展出来的相位差观察使生物学家得以观察染色活细胞上的种种细节。^[2][3]

1941年，Coons(昆氏)：将抗体加上萤光染剂用以侦测细胞抗原。

1952年，Nomarski(诺马斯基)：发明干涉相位差光学系统。此项发明不仅享有专利权并以发明者本人命名之。

1981年，Allen and Inoue(艾伦及艾纽)：将光学显微原理上的影像增强对比，发展趋于完美境界。

1988年，Confocal(共轭焦)扫描显微镜在市场上被广为使用。

数码显微镜

显微镜[科研仪器设备]

光学显微镜

它是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米。光学显微镜的种类很多，除一般的外，主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜，从而使照明的光束不从中央部分射入，而从四周射向标本的显微镜。荧光显微镜以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。^{[4]结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，压片夹，反光镜，镜座，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，镜臂，镜柱。}

暗视野显微镜

暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统，无物体时，视野暗黑，不可能观察到任何物体，当有物体时，以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体，照明光大部分被折回，由于物体(标本)所在的位置结构，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的变化。

相位差显微镜

相位差显微镜的结构：相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件：

(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。

(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。

(3) 单色滤光镜-(绿)。

各种元件的性能说明

(1) 相位板使直接光的相位移动 90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。

(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。

相位差显微镜的整体外形

视频显微镜

视频显微镜

视频显微镜

荧光显微镜

在萤光显微镜上，必须在标本的照明光中，选择出特定波长的激发光，以产生荧光，然后必须在激发光和荧光混合的光线中，单把荧光分离出来以供观察。因此，在选择特定波长中，滤光镜系统，成为极其重要的角色。

荧光显微镜原理：

(A) 光源：光源辐射出各种波长的光(以紫外至红外)。

(B) 激励滤光源：透过能使标本产生萤光的特定波长的光，同时阻挡对激发萤光无用的光。

(C) 荧光标本：一般用荧光色素染色。

(D) 阻挡滤光镜：阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射荧光，在荧光中也有部分波长被选择透过。以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。电子显微镜是在1931年在德国柏林由克诺尔和哈罗斯卡首先装配完成的。这种显微镜用高速电子束代替光束。由于电子流的波长比光波短得多，所以电子显微镜的放大倍数可达80万倍，分辨的最小极限达0.2纳米。1963年开始使用的扫描电子显微镜更可使人看到物体表面的微小结构。

显微镜被用来放大微小物体的图像。一般应用于对生物、医药、微观粒子等观测。

（1）利用微微动载物台之移动，配合全目镜之十字座标线，作长度量测。

（2）利用旋转载物台与目镜下端之游标微分角度盘，配合全目镜之十字座标线，作角度量测，令待测角一端对准十字线与之重合，然后再让另一端也重合。

（3）利用标准检测螺纹的节距、节径、外径、牙角及牙形等尺寸或外形。

（4）检验金相表面的晶粒状况。

（5）检验工件加工表面的情况。

（6）检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。

偏光显微镜

偏振光显微镜

将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各向异性）。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。

（2）偏光显微镜的基本原理

偏光显微镜的原理比较复杂，在此不作过多介绍，偏光显微镜必须具备以下附件：起偏镜，检偏镜，补偿器或相位片，专用无应力物镜，旋转载物台。

超声波显微镜

超声波扫描显微镜的特点在于能够精确的反映出声波和微小样品的弹性介质之间的相互作用，并对从样品内部反馈回来的信号进行分析！图像上（C-Scan）的每一个象素对应着从样品内某一特定深度的一个二维空间坐标点上的信号反馈，具有良好聚焦功能的Z.A传感器同时能够发射和接收声波信号。一副完整的图像就是这样逐点逐行对样品扫描而成的。反射回来的超声波被附加了一个正的或负的振幅，这样就可以用信号传输的时间反映样品的深度。用户屏幕上的数字波形展示出接收到的反馈信息（A-Scan）。设置相应的门电路，用这种定量的时间差测量（反馈时间显示），就可以选择您所要观察的样品深度。

解剖显微镜

显微镜[科研仪器设备]

解剖镜（立体显微镜、体视显微镜）

解剖显微镜，又被称为实体显微镜、体视显微镜或立体显微镜，是为了不同的工作需求所设计的显微镜。利用解剖显微镜观察时，进入两眼的光各来自一个独立的路径，这两个路径只夹一个小小的角度，因此在观察时，样品可以呈现立体的样貌。解剖显微镜的光路设计有两种： The Greenough Concept和The Telescope Concept。解剖显微镜常常用在一些固体样本的表面观察，或是解剖、钟表制作和小电路板检查等工作上。

共聚焦显微镜

从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上，如果物体恰在焦点上，那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源，这就是所谓的共聚焦，简称共焦。激光扫描共聚焦显微镜[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(dichroic mirror)，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有针孔(Pinhole)，小孔就位于焦点处，挡板后面是一个 光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)。可以想像，探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统，必不能聚焦到小孔上，会被挡板挡住。于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。其意义是：通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。

金相显微镜

金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行编辑、输出、存储、管理等功能。国内厂家较多，历史悠久。

生物显微镜

生物显微镜

用途：用于生物学、细菌学、组织学、药物化学等研究工作以及临床度验之用。具有粗微动同轴的调焦机构，滚珠内定位转换器，亮度可调的照明装置，并带有摄影、摄像接口。

透反射式偏光显微镜

透反射式偏光显微镜，随着光学技术的不断进步，作为光学仪器的偏光显微镜，其应用范围也越来越广阔，许多行业，如化工的化学纤维，半导体工业以及药品检验等等，也广泛地使用偏光显微镜。XPV-213透射偏光显微镜就是非常适用的产品，可供广大用户作单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察以及显微摄影，配置有石膏λ、云母λ/4试片、石英楔子和移动尺等附件，是一组具有较完备功能和良好品质的新型产品。本仪器的具有可扩展性，可以接计算机和数码相机。对图片进行保存、编辑和打印。

电子显微镜

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科普小知识：扫描电子显微镜如何工作？

现在电子显微镜最大放大倍率超过1500万倍，

1931年，德国的M.诺尔和E.鲁斯卡，用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器，并获得了放大十几倍的图象，发明的是透射电镜，证实了电子显微镜放大成像的可能性。1932年，经过鲁斯卡的改进，电子显微镜的分辨能力达到了50纳米，约为当时光学显微镜分辨本领的十倍，突破了光学显微镜分辨极限，于是电子显微镜开始受到人们的重视。

到了二十世纪40年代，美国的希尔用消像散器补偿电子透镜的旋转不对称性，使电子显微镜的分辨本领有了新的突破，逐步达到了现代水平。在中国，1958年研制成功透射式电子显微镜，其分辨本领为3纳米，1979年又制成分辨本领为0.3纳米的大型电子显微镜。

电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题，如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。

场发射扫描电子显微镜

主要用途：该仪器具有超高分辨率，能做各种固态样品表面形貌的二次电子象、反射电子象观察及图像处理。具有高性能x射线能谱仪，能同时进行样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、化学组分综合分析能力。

仪器类别： 03040702 /仪器仪表/光学仪器 /电子光学及离子光学仪器

指标信息：二次电子象分辨率：1.5nm 加速电压：0～30kV 放大倍数：10-50万倍连续可调工作距离：5～35mm连续可调倾斜：-5°～45° x射线能谱仪：分辨率：133eV 分析范围：B-U

附件信息：镀金镀炭仪 ISIS图像处理系统背散射探头

场发射扫描电镜，由于分辨率高，为纳米材料的研究提供了可靠的实验手段。另外，对半导体材料和绝缘体，都能得到满意的图像，对超导薄膜，磁性材料，分子束外延生长的薄膜材料，半导体材料进行了形貌观察，并对多种材料进行了微区成份分析，均能得到满意的结果

成像原理

光学显微镜

光学显微镜的原理

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神奇的显微镜是如何让我们看到微小的细胞的？

电子显微镜

SEM原理图

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。^[7]

仪器结构

光学显微镜结构

普通光学显微镜的构造主要分为三部分：机械部分、照明部分和光学部分。

◆机械部分

显微镜结构图

（2）镜柱：是镜座上面直立的部分，用以连接镜座和镜臂。

（3）镜臂：一端连于镜柱，一端连于镜筒，是取放显微镜时手握部位。

（4）镜筒：连在镜臂的前上方，镜筒上端装有目镜，下端装有物镜转换器。

（5）物镜转换器(旋转器)简称“旋转器”：接于棱镜壳的下方，可自由转动，盘上有3－4个圆孔，是安装物镜部位，转动转换器，可以调换不同倍数的物镜，当听到碰叩声时，方可进行观察，此时物镜光轴恰好对准通光孔中心，光路接通。转换物镜后，不允许使用粗调节器，只能用细调节器，使像清晰。

（6）镜台(载物台)：在镜筒下方，形状有方、圆两种，用以放置玻片标本，中央有一通光孔，我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器)，推进器左侧有弹簧夹，用以夹持玻片标本，镜台下有推进器调节轮，可使玻片标本作左右、前后方向的移动。

（7）调节器：是装在镜柱上的大小两种螺旋，调节时使镜台作上下方向的移动。

①粗调节器(粗准焦螺旋)：大螺旋称粗调节器，移动时可使镜台作快速和较大幅度的升降，所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中，通常在使用低倍镜时，先用粗调节器迅速找到物象。

②细调节器(细准焦螺旋)：小螺旋称细调节器，移动时可使镜台缓慢地升降，多在运用高倍镜时使用，从而得到更清晰的物象，并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构。

◆ 照明部分

装在镜台下方，包括反光镜，集光器。

（1）反光镜：装在镜座上面，可向任意方向转动，它有平、凹两面，其作用是将光源光线反射到聚光器上，再经通光孔照明标本，凹面镜聚光作用强，适于光线较弱的时候使用，平面镜聚光作用弱，适于光线较强时使用。

（2）集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上，由聚光镜和光圈组成，其作用是把光线集中到所要观察的标本上。

显微镜[科研仪器设备]

◆ 光学部分

（1）目镜：装在镜筒的上端，通常备有2－3个，上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数，一般装的是10×的目镜。

（2）物镜：装在镜筒下端的旋转器上，一般有3－4个物镜，其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜，较长的刻有“40×”符号的为高倍镜，最长的刻有“100×”符号的为油镜，此外，在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线，以示区别。

显微镜的放大倍数是物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积，如物镜为10×，目镜为10×，其放大倍数就为10×10=100。

显微镜目镜长度与放大倍数呈负相关，物镜长度与放大倍数呈正相关。即目镜长度越长，放大倍数越低；物镜长度越长，放大倍数越高。

电子显微镜结构

电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体；真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成，并通过抽气管道与镜筒相联接，电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。

◆电子透镜

电子透镜是电子显微镜镜筒中最重要的部件，它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦，其作用与玻璃凸透镜使光束聚焦的作用相似，所以称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜，由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。

◆电子枪

电子枪是由钨丝热阴极、栅极和阴极构成的部件。它能发射并形成速度均匀的电子束，所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。

机械装置故障

粗调部分故障的排除

粗调的主要故障是自动下滑或升降时松紧不一。所谓自动下滑是指镜筒、镜臂或载物台静止在某一位置时，不经调节，在它本身重量的作用下，自动地慢慢落下来的现象。其原因是镜筒、镜臂、载物台本身的重力大于静摩擦力引起的。解决的办法是增大静摩擦力，使之大于镜筒或镜臂本身的重力。

对于斜筒及大部分双目显微镜的粗调机构来说，当镜臂自动下滑时，可用两手分别握往粗调手轮内侧的止滑轮，双手均按顺时针方向用力拧紧，即可制止下滑。如不凑效，则应找专业人员进行修理。

镜筒自动下滑，往往给人以错觉，误认为是齿轮与齿条配合的太松引起的。于是就在齿条下加垫片。这样，镜筒的下滑虽然能暂时止住，但却使齿轮和齿条处于不正常的咬合状态。运动的结果，使得齿轮和齿条都变形。尤其是垫得不平时，齿条的变形更厉害，结果是一部分咬得紧，一部分咬得松。因此，这种方法不宜采用。

此外，由于粗调机构长久失修，润滑油干枯，升降时会产生不舒服的感觉，甚至可以听到机件的摩擦声。这时，可将机械装置拆下清洗，上油脂后重新装配。

微调部分故障的排除

微调部分最常见的故障是卡死与失效。微调部分安装在仪器内部，其机械零件细小、紧凑，是显微镜中最精细复杂的部分。微调部分的故障应由专业技术人员进行修理。没有足够的把握，不要随便乱拆。

物镜转换器故障的排除

物镜转换器的主要故障是定位装置失灵。一般是定位弹簧片损坏（变形、断裂、失去弹性、弹簧片的固定螺钉松动等）所致，更换新弹簧片时，暂不要把固定螺钉旋紧，应按本节“三（二）2”先作光轴校正。等合轴以后，再旋紧螺丝。若是内定位式的转换器，则应旋下转动盘中央的大头螺钉，取下转动盘，才能更换定位弹簧片，光轴校正的方法与前面相同。

聚光器升降机构故障的排除

这部分的主要故障也是自动下滑。排除方法如下：

（1）直筒显微镜聚光器的升降机构如图10-3-2所示：1. 5.赛璐珞垫圈 2.大头螺钉 3.偏心式齿杆套 4.齿杆 6.升降手轮 7.双眼螺母调整时，一只手用双眼螺母扳手插入手轮端面上的双眼螺母内，另一只手用螺丝刀插入另一端的大头螺钉槽口内，用力旋紧即可制止下滑。

（2）斜筒显微镜聚光器的升降机构如图10-3-3所示：

调整时，首先用螺丝刀把双眼螺母中间的驻螺2退出1～2圈，轴承垫圈3是与驻螺2压紧配合的，因此，也会跟着它一起退出，并脱离齿杆10的端面。然后，用双眼螺母扳手把双眼螺母1向调节座5旋进。同时，用另一只手转动手轮，进行试验，直到升降机构松紧合适，又能停留在任意位置上时，才停止双眼螺母的旋进。最后，再把驻螺旋入，使轴承垫圈接触齿杆10就行了。

这样调整之所以能够排除故障，是因为调节座5的内孔是锥形的。锥形轴套4在轴向有槽口，如图10-3-4所示。当双眼螺母1向里旋进时，将锥形套向里顶，使锥形套在前进时，槽口变小，内孔收缩，将齿杆10夹得更紧，加大了齿轮转动的摩擦阻力，从而制止自动下降。

常见故障排除

1镜筒的自行下滑

这是生物显微镜经常发生的故障之一。对于轴套式结构的显微镜解决的办法可分两步进行。

第一步：用双手分别握住两个粗调手轮，相对用力旋紧。看能否解决问题，若还不能解决问题，则要用专用的双柱板手把一个粗调手轮旋下，加一片摩擦片，手轮拧紧后，如果转动很费劲，则加的摩擦片太厚了，可调换一片薄的。以手轮转动不费力，镜筒上下移动轻松，而又不自行下滑为准。摩擦片可用废照相底片和小于1毫米厚的软塑料片用打孔器冲制。

第二步：检查粗调手轮轴上的齿轮与镜筒身上的齿条啮合状态。镜筒的上下移动是由齿轮带动齿条来完成的。齿轮与齿条的最佳啮合状态在理论上讲是齿条的分度线与齿轮的分度圆相切。在这种状态下，齿轮转动轻松，并且对齿条的磨损最些？有一种错误的做法，就是在齿条后加垫片，使齿条紧紧地压住齿轮来阻止镜筒的下滑。这时齿条的分度线与齿轮的分度圆相交，齿轮和齿条的齿尖都紧紧地顶住对方的齿根。当齿轮转动时，相互间会产生严重的磨削。由于齿条是铜质材料的，齿轮是钢质材料的。所以相互间的磨削，会把齿条上的牙齿磨损坏，齿轮和齿条上会产生许多铜屑。最后齿条会严重磨损而无法使用。因此千万不能用垫高齿条来阻止镜筒下滑。解决镜筒自行下滑的问题，只能用加大粗调手轮和偏心轴套间的摩擦力来实现。但有一种情况例外，那就是齿条的分度线与齿轮的分度圆相离。这时转动粗调手轮时，同样会产生空转打滑的现象，影响镜筒的上下移动。如果这通过调整粗调手轮的偏心轴套，无法调整齿轮与齿条的啮合距离。则只能在齿条后加垫适当的薄片来解决。加垫片调整好齿轮与齿条啮合距离的标准是：转动粗调手轮不费劲，但也不空转。

调整好距离后，在齿轮与齿条间加一些中性润滑脂。让镜筒上下移动几下即可以了。最后还须把偏心轴套上的两只压紧螺丝旋紧。不然的话，转动粗调手轮时，偏心轴套可能会跟着转动，而把齿条卡死，使镜简无法上下移动。这时如果转动粗调手轮力量过大的话，可能会损坏齿条和偏心轴套。在旋紧压紧螺丝后，如果发现偏心轴套还是跟着转的话。这是由于压紧螺丝的螺丝孔螺纹没有改好所造成的。因为厂家改螺纹是用机器改丝的，往往会有一到二牙螺纹没改到位。这时即使压紧螺丝也旋不到位，偏心轴套也就压不紧了。发现这种故障，只要用M3的丝攻把螺丝孔的螺纹攻穿就能解决问题。我用此方法彻底解决了我校30台生物显微镜偏心轴套跟转的问题。

把以上这些步骤都一一做好后，镜筒自行下滑问题基本上是彻底解决了。

2遮光器定位失灵

这可能是遮光器固定螺丝太松，定位弹珠逃出定位孔造成。只要把弹珠放回定位孔内，旋紧固定螺丝就行了。如果旋紧后，遮光器转动困难，则需在遮光板与载物台间加一个垫圈。垫圈的厚薄以螺丝旋紧后，遮光器转动轻松，定位弹珠不外逃，遮光器定位正确为佳。

3物镜转换器转动困难或定位失灵

转换器转动困难可能是固定螺丝太紧。使转动困难，并会损坏零件。太松，里面的轴承弹珠就会脱离轨道，挤在一起，同样使转动困难；另外弹珠很可能跑到外面来，弹珠的直径仅有一毫米，很容易遗失。固定螺丝的松紧程度以转换器在转动时轻松自如，垂直方向没有松动的间隙为准。调整好固定螺丝后，应随即把锁定螺丝锁紧。不然的话，转换器转动后，又会发生问题。

转换器定位失灵有时可能是定位簧片断裂或弹性变形而造成。一般只要更换簧片就行了。

4目镜 物镜的镜片被污染或霉变

大部分显微镜使用一段时间后都会产生镜片的外面被沾污或发生霉变。尤其是高倍物镜40X　,在做《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验时，极容易被糖液污染。如镜头被污染不及时清洗干净就会发生霉变。处理的办法是先用干净柔软的绸布蘸温水清洗掉糖液等污染物，后用干绸布擦干，再用长纤维脱脂棉蘸些镜头清洗液清洗，最后用吹风球吹干。要注意的是清洗液千万不能渗入到物镜镜片内部。因为为了达到所需要的放大倍数，高倍物镜的镜片，需要紧紧地胶接在一起。胶是透明的，且非常薄，一旦这层胶被酒精、乙醚等溶剂溶解后，光线通过这两片镜片时，光路就会发生变化。观察效果会受到很大影响。所以在清洗时不要让酒精、乙醚等溶剂渗入到物镜镜片的内部。

若是目镜、物镜镜头内部的镜片被污染或霉变，就必须拆开清洗。目镜可直接拧开拆下后进行清洗。但物镜的结构较复杂，镜片的叠放，各镜片间的距离都有非常严格的要求，精度也很高。生产厂家在装配时是经过精确校正而定位的。所以拆开清洗干净后，必须严格按原样装配好。

生物显微镜的镜片都是用精密加工过的光学玻璃片制成的，为了增加透光率，都需在光学玻璃片的两面涂上一层很薄的透光膜。这样透光率就可以达到97%— 98%。这一层透光膜表面很平整光滑，且很薄，一旦透光膜表面被擦伤留有痕迹，它的透光率就会受到很大影响。观察时会变得模糊不清。所以在擦拭镜片时，一定要用干净柔软的绸布或干净毛笔轻轻擦拭，若用擦镜纸擦拭则更要轻轻擦拭，以免损伤透光膜。

5镜架 镜臀倾斜时固定不住

这是镜架和底座的连接螺丝松动所致。可用专用的双头板手或用尖咀钳卡住双眼螺母的两个孔眼用力旋紧即可。如旋紧后不解决问题，则需在螺母里加垫适当的垫片来解决。

当显示屏上的图像有切割的时候，就要考虑一下拉杆移动有没有到位；如果没有到位，把相对应的拉杆移动到位就可以了。

6使用过程中发现有脏点

如果发现显示屏上的图像有脏点，这时候就要考虑是不是标本室有赃物，如果发现标本室里面没有赃物，再检查一下物镜表面有没有赃物，如果有赃物显示器上就会显示有脏点，解决的办法也很简单，只要把物镜表面和标本室里的赃物清除了就可以了。

7调节变焦时图像不清晰

如果发现调节变焦时图像不清晰，要检查一下高倍调焦是不是清晰，如果不清晰那么只要把它调置最高倍，再做重新调焦即可。

使用方法

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如何使用显微镜

显微镜的使用

利用自然光源镜检时，最好用朝北的光源，不宜采用直射阳光；利用人工光源时，宜用日光灯的光源。

镜检时身体要正对实习台，采取端正的姿态，两眼自然张开，左眼观察标本，右眼观察记录及绘图，同时左手调节焦距，使物象清晰并移动标本视野。右手记录、绘图。

镜检时载物台不可倾斜，因为当载物台倾斜时，液体或油易流出，既损坏了标本，又污染载物台，也影响检查结果。

镜检时应将标本按一定方向移动视野，直至整个标本观察完毕，以便不漏检，不重复。

显微镜的重光为对光，接物镜的转换及光线的调节。观察寄生虫标本时，光线调节甚为重要。因为所观察的标本如虫卵、包囊等，均为自然光状态的物体，有大有小，色泽有深有浅，有的无色透明，而低倍、高倍接物镜转换较多，故须随着镜检时对不同标本和要求，需要随时调节焦距和光线，这样才能使观察的物象清晰。在一般情况下，染色标本光线宜强，无色或未染色标本光线宜弱；低倍镜观察光线宜弱，高倍镜观察光线宜强。

1． 对光：

（1）将低倍镜转至镜筒下方与镜筒成一直线。

（2）拨动反光镜，调节至视野最亮无阴影。反光镜有平、凹两面，光源强时用平面，较暗时用凹面，需要强光时，将聚光器提高，光圈放大；需要弱光时，将聚光器降低，或光圈适当缩小。

（3）将待观察的标本置载物台上，转动粗调节器使镜筒下降至接物镜接近标本。于转动粗调节器的同时，须俯身在镜旁仔细观察接物镜与标本之间的距离。

（4）左眼于接目镜观察，同时左手转动粗调节，使镜筒徐徐上升以调节焦距，使视野内的物象看到上时即停，再调微调节器，至标本清晰为止。

2． 接物镜的使用及光线的调节：

显微镜一般具有三个接物镜，即低倍、高倍及油镜，固定于接物镜转换盘孔中。观察标本时，先使用低倍接物镜，此时，视野较大，标本较易查出，但放大倍数较小（一般放大100倍），较小的物体不易观察其结构。高倍接物镜放大的倍数较大（一般放大400倍），能观察微小的物体或结构。

寄生虫的蠕虫卵，微丝蚴，原虫的滋养体及包囊，昆虫的幼虫，均使用低、高倍镜。组织细胞内的原虫，则使用油镜。使用低、高倍镜观察，如在低倍镜下不能准确鉴定所见的物体或其内部构造时，则转高倍镜观察。使用油镜观察，一般加一滴油后直接将油镜头浸入油滴中进行镜检观察。

3． 低倍、高倍、油镜头的识别：

（1）标明放大倍数10×，40×，100×，或10/0.25，40/0.65，100/1.25。

（2）低倍镜最短，高倍镜较长，油镜最长。

（3）镜头前面的镜孔低倍镜最大，高倍镜较大，油镜最小。

（4）油镜头上常刻有黑色环圈，或“油”字。

4． 低倍镜换高倍镜的使用方法：

（1）光线对好后，移动推进器寻找需要观察的标本。

（2）如标本的体积较大，不能清楚查见其构造因而不能确认时，则将标本移至视野中央，再旋转高倍接物镜于镜筒下方。

（3）旋转微调节器至物象清晰为止。

（4）调节聚光器及光圈，使视野内的物象达到最清晰的程度。

5． 油镜的使用方法：

（1）原理：使用油镜观察时，需加香柏油，因为油镜需要进入镜头的光线多，但油镜的透气孔最小，这样进入的光线就少，物体不易看清楚。同时又因自玻片透过的光线，由于介质（玻片－空气－接物镜）密度（玻片：n=1.52，空气：n=1.0）不同而发生了折射散光，因此射入镜头的光线就更少，物体更看不清楚。于是采用一种和玻片折光率相接近的介质如香柏油，加于标本与玻片之间，使光线不通过空气，这样射入镜头的光线就较多，物象就看得清楚。

（2）油镜的使用：

a．将光线调至最强程度（聚光器提高，光圈全部开放）。

b．转动粗调节器使镜筒上升，滴香柏油1小滴（不要过多，不要涂开）于接物镜正下方标本上。

c．转动接物镜转换盘，使油镜头于镜筒下方。

d．俯身镜旁侧面在肉眼的观察下，转动粗调节器使油镜头徐徐下降浸入香柏油内，轻轻接触玻片为止。

e．慢慢转动粗调节器，使油镜头徐徐上升至见到标本的物象为止。

f．转动微调节器，使视野物象达到最清晰的程度。

g．左手徐徐移动推进器，并转动微调节器以观察标本。

h．标本观察完毕后，转动粗调节器将镜筒升起，取下标本玻片。立即用擦镜纸将镜头上的香柏油擦净。

6． 注意事项：

（1）使用显微镜之前，应熟悉显微镜的各部名称及使用方法，特别应掌握识别三种接物镜之特征。

（2）寄生虫学实习中所观察的标本，大多数为无色和颜色较浅，因此必须注意光线的调节。

（3）新鲜标本观察时，须加盖玻片，以免标本因蒸发而干燥变形或污染侵蚀接物镜，同时可使标本表面匀平，光线得以集中，有利于观察。

（三）显微镜的保养

图3 加用盖玻片后，标本表面匀平，光线得以集中，便于检查示意图

1．显微镜在从木箱中取出或装箱时，右手紧握镜臂，左手稳托镜座，轻轻取出。不要只用一只手提取，以防显微镜坠落，然后轻轻放在实习台上或装 入木箱内。

2．显微镜放到实习台上时，先放镜座的一端，再将镜座全部放稳，切不可使镜座全面同时与台面接触，这样震动过大，透镜和微调节器的装置易损坏。

3．显微镜须经常保持清洁，勿使油污和灰尘附着。如透镜部分不洁时，用擦镜纸轻擦，如有油污，先将擦镜纸蘸少许二甲苯拭去。

4．显微镜不能在阳光下暴晒和使用。

5．接目镜和接物镜不要随便抽出和卸下必须抽取接目镜时，须将镜筒上口净用布遮盖，避免灰尘落入镜筒内。更换接物镜时，卸下后应倒置在清洁的台面下，并随即装入木箱的置放接物镜的管内。

6．显微镜用完后，取下标本片，经聚光器降下，再将物镜转成“八”字形，转动粗调节器使镜筒下降，以免接物镜与聚光器相碰。

7．显微镜应放在干燥的地方，以防生霉。

二、体视显微镜的使用

体视显微镜能获得立体感觉，其原理是由于通过两个接目镜对物体从不同的方向在人眼的网膜上形成的象而产生的。本显微镜具有倾斜成45°的双筒，通过双筒可以观察到宽广视野中正立的具有立体感的物象。其中右侧接目镜筒上有视度调节圈的位置，如观察者双眼视度具有差异，可以先调节显微镜使左眼成像清晰，然后旋转右侧视度调节圈至右眼成像清晰。双筒可以在一定角度内相对地转动以适应工作者两眼间距离。本显微镜的工作距离为100mm，在方形镜身两侧有手轮可旋转，利用它的转动可在不变更工作距离情况下更换显微镜放大倍数。显微镜总放大倍数的读数，在使用25×接目镜时，以右侧数盘上数字为准，而使用6.3×接目镜时，则以左侧数盘上的数字为准。

三、其它仪器器材的使用与保养

除显微镜、体视显微镜以外，寄生虫学实习课用的器材、仪器尚有许多，在此我们不一一赘述，每次实习课辅导教师将向我们介绍，这里仅将这些仪器、器材分类别略作一些使用原理的介绍。

（一）玻璃仪器、器材：使用时轻拿轻放，防止破碎，用毕应清洗干净、凉干、烘干以防生霉。

（二）金属仪器、器材：勿接触或少接触酸性、碱性物品，用毕应洗刷、擦净、凉干、烘干以防腐蚀生锈

低倍镜的使用方法

（1）取镜和放置：显微镜平时存放在柜或箱中，用时从柜中取出，右手紧握镜臂，左一手托住镜座，将显微镜放在自己左肩前方的实验台上，镜座后端距桌边7厘米为宜，便于操作。

（2）对光：用拇指和中指移动旋转器(切忌手持物镜移动)，使低倍镜对准镜台的通光孔(当转动听到碰叩声时，说明物镜光轴已对准镜筒中心)。调节为较大光圈并将反光镜转向光源，左眼在目镜上观察(右眼睁开),同时调节反光镜偏转角度，直到视野内出现明亮光斑为止。

（3）放置玻片标本：取一玻片标本放在镜台上，一定使有盖玻片的一面朝上，切不可放反，用压片夹夹住，然后移动玻片，将所要观察的部位调到视野范围内。

（4）调节焦距：以左手按逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓慢地下降至物镜距标本片约5毫米处，应注意在下降镜筒时，切勿在目镜上观察。一定要从右侧看着镜筒下降，以免下降过多，造成镜头或标本片的损坏。然后，两眼同时睁开，用左眼在目镜上观察，左手顺时针方向缓慢转动细准焦螺旋，使镜筒缓慢下降，直到视野中出现清晰的物象为止。

（5）调节物像位置：如果物象不在视野中心，可移动玻片，将所要观察的部位调到视野范围内。(注意移动玻片的方向与视野物象移动的方向是相反的)。如果视野内的亮度不合适，可通过调整光圈的大小来调节，如果在调节焦距时，镜台下降已超过工作距离(>5.40mm)而未见到物象，说明此次操作失败，则应重新操作，切不可心急而盲目地上升镜台。

高倍镜的使用方法

（1）选好目标：一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心，同时把物象调节到最清晰的程度，才能进行高倍镜的观察。

（2）转换镜头：转动转换器，调换上高倍镜头，转换高倍镜时转动速度要慢，并从侧面进行观察(防止高倍镜头碰撞玻片)，如高倍镜头碰到玻片，说明低倍镜的焦距没有调好，应重新操作。

（3）调节焦距：转换好高倍镜后，用左眼在目镜上观察，此时一般能见到一个不太清楚的物象，可将细调节器的螺旋逆时针移动约0.5－1圈，即可获得清晰的物象(切勿用粗调节器!)

(4)调节亮度：如果视野的亮度不合适，可用集光器和光圈加以调节。

（5）更换玻片标本：如果需要更换玻片标本时，必须顺时针(切勿转错方向)转动粗调节器使镜台下降，方可取下玻片标本。

想让像变大就要使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些，像变小则反之。

显微镜的维护

经常性的维护

（1）防潮如果室内潮湿，光学镜片就容易生霉、生雾。镜片一旦生霉，很难除去。显微镜内部的镜片由于不便擦拭，潮湿对其危害性更大。机械零件受潮后，容易生锈。为了防潮，存放显微镜时，除了选择干燥的房间外，存放地点也应离墙、离地、远离湿源。显微镜箱内应放置1～2袋硅胶作干燥剂。并经常对硅胶进行烘烤。在其颜色变粉红后，应及时烘烤，烘烤后再继续使用。

（2）防尘光学元件表面落入灰尘，不仅影响光线通过，而且经光学系统放大后，会生成很大的污斑，影响观察。灰尘、砂粒落入机械部分，还会增加磨损，引起运动受阻，危害同样很大。因此，必须经常保持显微镜的清洁。

（3）防腐蚀 显微镜不能和具有腐蚀性的化学试剂放在一起。如硫酸、盐酸、强碱等。

（4）防热 防热的目的主要是为了避免热胀冷缩引起镜片的开胶与脱落。

（5）请勿触碰尖锐的物品，如铁钉、针等。

（6）非相关人员请勿随意动用。

光学系统擦拭

平时对显微镜的各光学部分的表面，用干净的毛笔清扫或用擦镜纸擦拭干净即行。在镜片上有抹不掉的污物、油渍或手指印时，镜片生霉、生雾以及长期停用后复用时，都需要先进行擦拭再使用。

（1）擦拭范围 目镜和聚光镜允许拆开擦拭。物镜因结构复杂，装配时又要专门的仪器来校正才能恢复原有的精度，故严禁拆开擦拭。

拆卸目镜和聚光镜时，要注意以下几点：

a、小心谨慎。

b、拆卸时，要标记各元件的相对位置（可在外壳上划线作标记）、相对顺序和镜片的正反面，以防重装时弄错。

c、操作环境应保持清洁、干燥。拆卸目镜时，只要从两端旋出上下两块透镜即可。目镜内的视场光栏不能移动。否则，会使视场界线模糊。聚光镜旋开后严禁进一步分解其上透镜。因其上透镜是油浸的，出厂时经过良好的密封，再分解会破坏它的密封性能而损坏。

显微镜[科研仪器设备]

机械部分擦拭

表面涂漆部分，可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有机溶剂擦，以免脱漆。没有涂漆的部分若有锈，可用布蘸汽油擦去。擦净后重新上好防护油脂即可。

注意事项

■持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势，不可单手提取，以免零件脱落或碰撞到其它地方。

虎克时代的显微镜

■保持显微镜的清洁，光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭，切忌口吹手抹或用布擦，机械部分用布擦拭。

■水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台，如果沾污应立即用擦镜纸擦净。

■放置玻片标本时要对准通光孔中央，且不能反放玻片，防止压坏玻片或碰坏物镜。

■要养成两眼同时睁开观察的习惯，以左眼观察视野，右眼用以绘图。

■不要随意取下目镜，以防止尘土落入物镜，也不要任意拆卸各种零件，以防损坏。

■使用完毕后，必须复原才能放回镜箱内，其步骤是：取下标本片，转动旋转器使镜头离开通光孔，下降镜台，平放反光镜，下降集光器(但不要接触反光镜)、关闭光圈，推片器回位，盖上绸布和外罩，放回实验台柜内。最后填写使用登记表。(注：反光镜通常应垂直放，但有时因集光器没提至应有高度，镜台下降时会碰坏光圈，所以这里改为平放)

故障原因

一、检定方法 　把标准刻线尺放置在硬度计(或显微镜)的工作台上，检查时先调好焦距，使在目镜视野内或投影屏上能清晰地看到标准刻线尺的刻线，并调整到与目镜内的刻线重合，然后将读数显微镜的刻线与标准刻线尺的刻线进行比较，应至少在整个测量范围的5个间隔段进行测量，各间隔段比较3次，取3次比较结果的平均值，其相对误差W按下式进行计算:

W=(Li-L)/L×100%

式中:W——相对误差(mm)；Li——读数显微镜的比较段所测出的长度(mm)，(i=1～5)；L——标准刻线尺比较段的实际长度(mm)。

读数显微镜的刻度按上述方法逐段进行比较，其误差应不大于±0.5%。

二、故障原因与调修

1.显微镜混浊不清

主要原因：镜片不洁或发霉。

排除方法：当镜片上存有灰尘或污物时，应用毛刷、羽毛除去，继而用镜头纸或用脱脂棉蘸少许无水酒精或乙醚细心地沿环形轨迹擦拭，但不要让擦拭液体流失。

2.镜内不能清晰地看到压痕边缘

主要原因：部分镜片有松动现象。

排除方法：重新固紧镜片松动之处。

3.读数显微镜刻度值与标准尺刻度不重合

主要原因：物镜镜头松动或物镜镜头与镜筒连接处垫圈丢失，焦距变化所致。

排除方法：将物镜镜头紧固，若垫圈丢失，应经过反复调试其厚度，配上合适的垫圈，至刻度误差最小的位置为止。

4.读数显微镜刻度值比标准尺刻度大

主要原因：镜筒增长，可能是镜筒接头松动。

排除方法：重新紧固镜筒接头。

读数显微镜要经常保持清洁，长期不用，可放在干燥箱内，防止发生霉点。使用过程中要轻拿轻放，以免显微镜损坏，影响测量准确度及使用寿命。

参考资料

[1] 显微镜2022-03-15T09:17:51+08:00[引用日期2022-05-27 18:02:14]

[2] 「酸甜科技史」显微镜的原理是什么？显微镜发展史了解一下2019-01-19T18:20:32+08:00[引用日期2022-05-31 09:55:25]

[3] 「酸甜科技史」显微镜的原理是什么？显微镜发展史了解一下2019-01-19T18:20:32+08:00[引用日期2022-05-31 09:55:25]

[4] 科研人员也P图？没想到你们是这样的摄影师……2016-05-18T09:24:58+08:00[引用日期2022-06-01 09:37:11]

[5] 显微镜的解释|显微镜的意思|汉典“显微镜”词语的解释[引用日期2022-06-02 09:54:32]

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