实验方法原理 | 微生物学研究用的显微镜的物镜通常有低倍物镜(16mm,10×)、高倍物镜(4mm,40—45×)和油镜(1.8 mm,95—100×)三种。油镜通常标有黑圈或红圈,也有的以“OI(oil immer-sion)字样表示,它是三者中放大倍数最大的。根据使用不同放大倍数的目镜,可使被检物体放大1000—2 000多倍。从图Ⅲ-3中可看出油镜的焦距和工作距离(标本在焦点上看得最清晰时,物镜与样品之间的距离)最短,光圈则开得最大,因此,在使用油镜观察时,镜头离标本十分近,需特别小心。 使用时,油镜与其他物镜的不同是载玻片与物镜之间不是隔一层空气,而是隔一层油质,称为油浸系。这种油常选用香柏油,因香柏油的折射率n=1.52,与玻璃相同。当光线通过载玻片后,可直接通过香柏油进入物镜而不发生折射。如果玻片与物镜之间的介质为空气,则称为干燥系,当光线通过玻片后,受到折射发生散射现象,进入物镜的光线显然减少,这样就减低了视野的照明度(图Ⅲ-4)。 利用油镜不但能增加照明度,更主要的是能增加数值孔径,因为显微镜的放大效能是由其数值孔径决定的。所谓数值孔径,即光线投射到物镜上的最大角度(称为镜口角)的一半正弦,乘上玻片与物镜间介质的折射率所得的乘积,可用下列公式表示: NA=n•sinα 式中NA=数值孔径; n=介质折射率; α=最大入射角的半数,即镜口角的半数。 因此,光线投射到物镜的角度愈大,显微镜的效能就愈大(图Ⅲ-5),该角度的大小决定于物镜的直径和焦距。 同时,α的理论限度为90°,sin90°=1,故以空气为介质时(n=1),数值孔径不能超过1,如以香柏油为介质时,则n增大,其数值孔径也随之增大。如光线入射角为120°,其半数的正弦为sin60°=0.87,则: 以空气为介质时: NA=1×0.87=0.87 以水为介质时: NA=1.33×0.87=1.15 以香柏油为介质时: NA=1.52×0.87=1.32 显微镜的分辨力是指显微镜能够辨别两点之间最小距离的能力。它与物镜的数值孔径成正比,与光波长度成反比。因此,物镜的数值孔径愈大,光波波长越短,则显微镜的分辨力愈大,被检物体的细微结构也愈能明晰地区别出来。因此,一个高的分辨力意味着一个小的可分辨距离,这两个因素是成反比关系的,通常有人把分辨力说成是多少微米或纳米,这实际上是把分辨力和最小分辨距离混淆起来了。显微镜的分辨力是用可分辨的最小距离来表示的。 式中λ=光波波长。 我们肉眼所能感受的光波平均长度为0.55μm,假如数值孔径为0.65的高倍物镜,它能辨别两点之间的距离为0.42μm。而在0.42μm以下的两点之间的距离就分辨不出,即使用倍数更大的目镜,使显微镜的总放大率增加,也仍然分辨不出。只有改用数值孔径更大的物镜,增加其分辨力才行。例如用数值孔径为1.25的油镜时,能辨别两点之间的 因此,我们可以看出,假如采用放大率为40倍的高倍物镜(NA=0.65),和放大率为24倍的目镜,虽然总放大率为960倍,但其分辨的最小距离只有0.42μm。假如采用放大率为90倍的油镜(NA=1.25),和放大率为9倍的目镜,虽然总的放大率为810倍,但却能分辨出0.22μm间的距离。 |
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实验材料 | |
试剂、试剂盒 | |
仪器、耗材 | |
实验步骤 | 1. 观察前的准备 |
其他 | 一、实验报告 |