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技(jì)術(shù)文(wén)章(zhāng)

Technical articles

當前(qián)位置:首(shǒu)頁(yè)技術文章顯(xiǎn)微鏡(jìng)的(dí)七種(zhǒng)觀察(chá)方式(shì)

顯微鏡(jìng)的七種(zhǒng)觀(guān)察方(fāng)式(shì)

更(gēng)新時間:2009-08-13點擊(jī)次數(shù):3048

一(yī).明(míng)視(shì)野觀察(chá)(Brightfield) 

  明視野(yě)鏡(jìng)檢是大(dà)家比較熟(shú)悉的(dí)一(yī)種鏡檢方式,廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)於病(bìng)理(lǐ),檢驗(yàn),用於觀察被(bèi)染色的(dí)切片(piàn),所有(yǒu)顯微(wēi)鏡均能完成此功能(néng)。

二.暗(àn)視野觀察(Darkfield)

  暗(àn)視(shì)野實際(jì)是(shì)暗場照明(míng)發(fā)。它(tā)的(dí)特點和(hé)明視野不同,不直接(jiē)觀察到照明(míng)的(dí)光綫,而觀察到的是被檢(jiǎn)物(wù)體反射或(huò)衍(yǎn)射的(dí)光綫。因(yīn)此(cǐ),視(shì)場成(chéng)為黑(hēi)暗(àn)的背(bèi)景,而(ér)被檢(jiǎn)物體(tǐ)則呈(chéng)現明(míng)亮的(dí)象。

  暗視野的原理(lǐ)是(shì)根據光學(xué)上的丁(dīng)道爾(ěr)現象,微塵(chén)在(zài)強(qiáng)光直(zhí)射(shè)通過的情況(kuàng)下,人眼不能(néng)觀察,這是因(yīn)為強(qiáng)光(guāng)繞(rào)射造成的(dí)。若(ruò)把光綫斜射(shè)它,由(yóu)於光(guāng)的反(fǎn)射(shè),微粒似乎增大了體積,為(wéi)人(rén)眼(yǎn)可(kě)見(jiàn)。

  m..m暗視野(yě)觀(guān)察(chá)所(suǒ)需(xū)要的(dí)特殊附件是(shì)暗視野(yě)聚光(guāng)鏡(jìng)。它(tā)的特點是(shì)不讓(ràng)光束由(yóu)下(xià)至上(shàng)的(dí)通(tōng)過被(bèi)檢(jiǎn)物體,而是將光(guāng)綫改變(biàn)途徑(jìng),使其(qí)斜(xié)射向被(bèi)檢(jiǎn)物(wù)體(tǐ),使照明(míng)光綫不直接進(jìn)入物鏡,利(lì)用(yòng)被(bèi)檢物(wù)體表麵反(fǎn)射或衍射光形成(chéng)的(dí)明亮圖象(xiàng)。暗視野觀(guān)察的分(fēn)辨(biàn)率遠(yuǎn)高於明視野觀察(chá),zui高達(dá)0.02—0.004

三.相差鏡檢法(fǎ)(Phasecontrast)

  在光學顯微鏡(jìng)的發展過程(chéng)中(zhōng),相差鏡檢術的發(fā)明成(chéng)功(gōng),是(shì)近(jìn)代顯微鏡技(jì)術中的重(zhòng)要(yào)成(chéng)就(jiù)。我們(mén)知道(dào),人眼(yǎn)隻能區分(fēn)光(guāng)波的(dí)波長(cháng)(顏(yán)色)和(hé)振幅(fú)(亮(liàng)度(dù)),對(duì)於無(wú)色通(tōng)明的生(shēng)物(wù)標本,當(dāng)光綫通過時(shí),波(bō)長和振幅(fú)變化(huà)不大,在(zài)明場(cháng)觀察時(shí)很難(nán)觀察到標(biāo)本.

  相差(chà)顯微(wēi)鏡(jìng)利用(yòng)被檢(jiǎn)物(wù)體的(dí)光(guāng)程之(zhī)差(chà)進(jìn)行(háng)鏡(jìng)檢,也(yě)就是有(yǒu)效地利用(yòng)光的幹涉(shè)現(xiàn)象,將人(rén)眼不(bù)可(kě)分辨(biàn)的(dí)相位差(chà)變為可(kě)分(fēn)辨(biàn)的(dí)振幅差,即(jí)使是無色透明的(dí)物(wù)質(zhì)也可成為(wéi)清晰可見。這(zhè)大大便(biàn)利(lì)了(liǎo)活體細(xì)胞(bāo)的觀察,因此(cǐ)相差(chà)鏡檢法廣泛(fàn)應用(yòng)於倒(dǎo)置顯微鏡。

  相差顯微鏡的基本原理(lǐ)是(shì),把透過(guò)標本的可見(jiàn)光的光(guāng)程差(chà)變成(chéng)振(zhèn)幅差,從而提高了各種結構(gòu)間的(dí)對比(bǐ)度,使(shǐ)各種(zhǒng)結構(gòu)變(biàn)得(dé)清晰可見(jiàn)。光綫(xiàn)透(tòu)過標(biāo)本後發生折(zhē)射,偏(piān)離了原來的光路,同(tóng)時被延(yán)遲了(liǎo)1/4λ(波(bō)長(cháng)),如果再增加或減(jiǎn)少1/4λ,則光程(chéng)差變(biàn)為(wéi)1/2λ,兩(liǎng)束(shù)光合(hé)軸(zhóu)後(hòu)幹涉加(jiā)強,振幅增大或減下,提高(gāo)反差(chà)。在構造(zào)上,相(xiāng)差(chà)顯微鏡有不(bù)同(tóng)於(yú)普通光學(xué)顯微(wēi)鏡兩(liǎng)個(gè)特殊之處:

  1.環(huán)形(xíng)光(guāng)闌(annulardiaphragm)位於光(guāng)源(yuán)與(yǔ)聚(jù)光(guāng)器之(zhī)間(jiān),作用是使透(tòu)過聚光器的光綫(xiàn)形(xíng)成空(kōng)心光錐,焦聚到標(biāo)本(běn)上。

  2.相(xiāng)位(wèi)板(annularphaseplate)在(zài)物(wù)鏡中(zhōng)加(jiā)了(liǎo)塗(tú)有氟化(huà)鎂(měi)的相(xiāng)位板,可將直射光(guāng)或衍射(shè)光(guāng)的相位推遲1/4λ。分為(wéi)兩(liǎng)種:

  1.A+相板:將直射光推遲1/4λ,兩(liǎng)組(zǔ)光波合軸(zhóu)後光(guāng)波相加(jiā),振幅加大,標本(běn)結構(gòu)比周(zhōu)圍介(jiè)質更(gēng)加變亮,形成亮反(fǎn)差(chà)(或稱負反(fǎn)差(chà))。

  2.B+相板:將衍(yǎn)射光(guāng)推(tuī)遲(chí)1/4λ,兩組光綫合軸(zhóu)後光波相減,振幅變小(xiǎo),形(xíng)成(chéng)暗(àn)反差(或稱(chēng)正反差),結構(gòu)比周圍介質(zhì)更加變暗

四.微分幹涉稱(chēng)鏡檢術(shù)(DifferentialinterferencecontrastDIC)

  微分(fēn)幹涉鏡檢(jiǎn)術出現於60年代,它不(bù)僅能觀察(chá)無色透明(míng)的(dí)物(wù)體,而(ér)且(qiě)圖象(xiàng)呈(chéng)現出浮雕壯的(dí)立體感(gǎn),並具(jù)有(yǒu)相(xiāng)襯(chèn)鏡檢術(shù)所不(bù)能達(dá)到的某些優點,觀(guān)察效果更(gēng)為逼真(zhēn)。

原理;

  微分幹(gān)涉稱鏡(jìng)檢術是(shì)利用(yòng)特製的渥(wò)拉(lā)斯頓棱(léng)鏡來(lái)分(fēn)解光束。分裂出來的光(guāng)束的(dí)振動方(fāng)向(xiàng)相互垂(chuí)直且(qiě)強度相等,光(guāng)束分別(bié)在(zài)距離(lí)很(hěn)近的兩(liǎng)點(diǎn)上(shàng)通過被檢物體(tǐ),在相(xiāng)位上略有差(chà)別。由(yóu)於(yú)兩(liǎng)光束的(dí)裂距極(jí)小(xiǎo),而(ér)不(bù)出現重(zhòng)影(yǐng)現象,使圖(tú)象呈(chéng)現出立體(tǐ)的(dí)三(sān)維感(gǎn)覺(jué)。

  DIC顯(xiǎn)微鏡(jìng)的物(wù)理原(yuán)理(lǐ)*不(bù)同於相差顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng),技術設(shè)計要復雜(zá)得(dé)多(duō)。DIC利(lì)用(yòng)的是(shì)偏(piān)振光,有(yǒu)四個特殊(shū)的光(guāng)學組(zǔ)件:偏振器(polarizer),DIC棱鏡,DIC滑(huá)行器(qì)和(hé)檢(jiǎn)偏器(analyzer)。偏振(zhèn)器直接裝在聚光係(xì)統(tǒng)的前麵,使(shǐ)光(guāng)綫發生綫性(xìng)偏(piān)振。在(zài)聚光器(qì)中(zhōng)則(zé)安(ān)裝(zhuāng)了偌(ruò)瑪斯(sī)斯(sī)棱(léng)鏡,即(jí)DIC棱(léng)鏡(jìng),此棱(léng)鏡可(kě)將一(yī)束光分(fēn)解成偏(piān)振(zhèn)方向不同的兩束光(x和(hé)y),二者(zhě)成(chéng)一小夾角(jiǎo)。聚光器(qì)將兩(liǎng)束光(guāng)調(tiáo)整成(chéng)與顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)光軸平行(háng)的(dí)方向。zui初(chū)兩束(shù)光(guāng)相位一致,在(zài)穿過(guò)標(biāo)本(běn)相鄰的區(qū)域後(hòu),由(yóu)於標本的厚(hòu)度(dù)和折射(shè)率不同,引起(qǐ)了兩束光(guāng)發生(shēng)了光程(chéng)差。在物(wù)鏡的後(hòu)焦麵(miàn)處(chǔ)安裝了第二個偌(ruò)瑪斯斯(sī)棱(léng)鏡,即(jí)DIC滑(huá)行器(qì),它(tā)把(bǎ)兩束光波合並成(chéng)一束(shù)。

  這時兩(liǎng)束光(guāng)的偏振麵(x和y)仍然存在(zài)。zui後光束(shù)穿過第二個偏(piān)振裝置,即(jí)檢(jiǎn)偏(piān)器。在(zài)光(guāng)束形成目鏡DIC影像(xiàng)之前,檢偏(piān)器與(yǔ)偏(piān)光(guāng)器的方向(xiàng)成(chéng)直角。檢(jiǎn)偏器將兩束垂直(zhí)的光(guāng)波(bō)組合成(chéng)具有相同偏振麵的(dí)兩束(shù)光,從(cóng)而使(shǐ)二者發(fā)生幹涉。x和(hé)y波的光程差(chà)決(jué)定著透光(guāng)的多少(shǎo)。光程(chéng)差值為0時,沒有(yǒu)光(guāng)穿(chuān)過檢(jiǎn)偏器;光程差值等(děng)於波長一半時,穿過的光達(dá)到(dào)zui大值(zhí)。於是(shì)在灰色(sè)的背(bèi)景(jǐng)上(shàng),標(biāo)本結(jié)構呈現(xiàn)出亮暗(àn)差(chà)。為了(liǎo)使影像的反(fǎn)差達到*狀態,可(kě)通過調節DIC滑(huá)行器的(dí)縱行(háng)微調(tiáo)來改變光(guāng)程(chéng)差(chà),光(guāng)程(chéng)差(chà)可改(gǎi)變影(yǐng)像的亮(liàng)度。調節(jié)DIC滑行器可使標本的細(xì)微(wēi)結(jié)構呈(chéng)現(xiàn)出(chū)正(zhèng)或負的投影形(xíng)象,通(tōng)常是一側(cè)亮,而(ér)另一(yī)側暗,這便造(zào)成(chéng)了標(biāo)本的人為三(sān)維立體感,類似(sì)大理(lǐ)石(shí)上(shàng)的浮雕

五.偏光顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)(Polarizingmicroscope)

  偏光(guāng)顯微鏡的特(tè)點(diǎn)

  偏光(guāng)顯微鏡是鑒定物(wù)質(zhì)細微結構光學性(xìng)質(zhì)的一種顯微(wēi)鏡。凡具有(yǒu)雙折(zhē)射的(dí)物質(zhì),在(zài)偏光顯微鏡下(xià)就能分(fēn)辨(biàn)的清楚,當(dāng)然這(zhè)些物質也可用(yòng)染(rǎn)色(sè)發來(lái)進(jìn)行觀察,但有些則不可能(néng),而必(bì)須(xū)利(lì)用(yòng)偏光顯微鏡。

  偏(piān)光(guāng)顯微(wēi)鏡的特點,就是(shì)將普通改變為偏光進(jìn)行鏡(jìng)檢的(dí)方法,以鑒別(bié)某(mǒu)一物質是(shì)單折(zhē)射(各向同行)或雙折射性(xìng)(各向異性)。

  雙折射(shè)性(xìng)是晶(jīng)體的(dí)基本特性。因(yīn)此(cǐ),偏光顯微鏡被廣(guǎng)泛地(dì)應用在(zài)礦物,化學(xué)等領域。在(zài)生物學和(hé)植物學(xué)也有應用(yòng)。

六(liù).浮雕(diāo)相(xiāng)襯顯微鏡(jìng)(RC)

  1975年(nián),RobertHoffman博士發(fā)明(míng)

  2002年(nián),到期,各(gè)顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)廠家紛(fēn)紛推出(chū)采(cǎi)用以自(zì)己(jǐ)名(míng)義命名的(dí)RC技術(shù)產品(pǐn)

  原(yuán)理:

  斜射光照(zhào)射(shè)到(dào)標本產生折(zhē)射,衍射,光(guāng)綫通過物鏡(jìng)光密度(dù)梯度調節(jié)器產(chǎn)生不同陰(yīn)影(yǐng),從(cóng)而(ér)使透明標(biāo)本表麵產(chǎn)生(shēng)明暗差異,增(zēng)加觀察對比度

  特點(diǎn):

  提高未(wèi)染(rǎn)色標(biāo)本的(dí)可(kě)見(jiàn)性(xìng)和對比(bǐ)度(dù);

  圖(tú)象(xiàng)顯(xiǎn)示陰(yīn)影(yǐng)或(huò)近似(sì)三(sān)維結構(gòu)而不會產生光暈;

  可(kě)檢(jiǎn)測雙折射物質(zhì)(岩(yán)石切片(piàn),水晶,骨(gǔ)頭);

  可檢(jiǎn)測(cè)玻(bō)璃,塑料(liào)等(děng)培養皿(mǐn)中(zhōng)的細(xì)胞(bāo),器(qì)官(guān)和(hé)組(zǔ)織;

  聚(jù)光鏡(jìng)的工作距(jù)離可(kě)以(yǐ)設(shè)計(jì)的(dí)更長;

  RC物鏡也可(kě)用(yòng)於明場(cháng),暗場和(hé)熒(yíng)光觀察

七:熒光顯(xiǎn)微鏡(FluorescenceMicroscopy)

  熒光(guāng)鏡檢(jiǎn)術是(shì)用短波長(cháng)的(dí)光綫照射用熒(yíng)光(guāng)素染色過的被檢物體,使(shǐ)之受激發後而(ér)產生長波(bō)長的(dí)熒光,然(rán)後觀察。

  優(yōu)點:

  ?檢出能力高(放(fàng)大(dà)作用(yòng))

  ?對細(xì)胞(bāo)的(dí)刺(cì)激小(xiǎo)(可以活(huó)體(tǐ)染色)

  ?能進(jìn)行(háng)多重(zhòng)染色

  用(yòng)途:

  ?物體(tǐ)構(gòu)造(zào)的觀察——熒光素(sù)

  ?熒(yíng)光的有無(wú),色調比(bǐ)較進行物質判別——抗(kàng)體(tǐ)熒光等(děng)

 ?發熒光量(liáng)的測(cè)定(dìng)對物(wù)質(zhì)定性,定量(liáng)分析