光学16-显微镜教学课件

CH2-5显微镜microscope2.5显微镜16世纪中叶，斯泰卢蒂（F.Stellutil）利用透镜做成5×和10×的放大镜，即所谓的单式显微镜1590年左右，荷兰的眼镜制造商詹森兄弟(H.Janssen&Z.janssen）制造了由多个会聚透镜组成的第一台复式显微镜1648年,胡克（Hooke）借助显微镜发现了动物和植物组织内的组胞P.Zernike于1935年发明相衬显微镜,获1953年诺贝尔物理奖1932年,诺尔(M.Knoll)和鲁斯卡(E.Ruska)研制成功第一台透射电子显微镜,Ruska获得1986年诺贝尔物理奖1/21965年，CambridgeScientificInstruments公司制造出第一台扫描电镜MarkⅠ“Steroscan”1981年Binnig等发明扫描隧道显微镜,分享1986年诺贝尔物理奖1/2光学显微镜由两组透镜构成:焦距极短的物镜

Lo

目镜

Le复杂透镜组(消除像差)中间放大实像位于目镜的物方焦面小物位于物镜物方焦点外侧附近最后生成无限远放大虚像物体在明视距离处的视角正切显微镜的视角放大率是物镜的垂轴放大率βo

与目镜的视角放大率Me之乘积,

放大率远大于目镜显微镜的光学间隔(光学筒长)：物镜的像方焦点到目镜的物方焦点的距离：物镜像方焦点F

o

到它所生成像P

Q

的距离1.显微镜的放大率与其光学筒长成正比；2.物镜和目镜的焦距越短，放大率越大；3.显微镜成倒立虚像。可见：o系统的焦距双筒复式普通生物显微镜一、普通显微镜单筒复式普通生物显微镜物镜是决定显微镜质量好坏的重要部件,放大倍数有10,40,油镜100倍,目镜放大倍数有5,10,16倍.10X5低倍观察10X10中倍观察40X10高倍观察100X10油镜二、暗场显微镜（Darkfieldmicroscope）

特点:具有暗场聚光器，使光线不直接进入物镜，故呈暗视野。在黑背景下观察物体的外部细节，分辨率高，适用于观察细胞内微小颗粒，例如线粒体、细菌运动等。三、荧光显微镜（fluorescencemicroscope）

荧光显微镜装有能产生紫外线（短波长,激发产生荧光）的光源及系列滤片装置，用以观察细胞及组织内荧光物质的分布四、相衬显微镜（phasecontrastmicroscope

）

P.Zernike于1935年发明,获1953年诺贝尔物理奖。相衬显微镜和普通显微镜的区别是:在物镜后焦面上放置相位滤波器，利用物体不同结构之间的折射率和厚度的差别，把透过标本的可见光的相位差变成振幅差，从而提高了标本内各种结构之间的对比度,主要用于观察活细胞或不染色的组织切片五、透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope)

电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,不同的是采用电子束作光源,用电磁场作透镜。

电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，因此可提高显微镜的分辨率。1932年,诺尔(M.Knoll)和鲁斯卡(E.Ruska)发明目前TEM的分辨力可达0.2nm，放大倍数可达近百万倍（光学显微镜的分辨率小于0.2

m）内质网透射电镜图(伪彩色)嗜碱粒细胞白血病细胞的透射电镜图五、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope)

20世纪60年代问世，其工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集并被闪烁器转变为光信号，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构。目前扫描电镜的分辨力为6～10nm，人眼能够区别荧光屏上两个相距0.2mm的光点，则扫描电镜的最大有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。

光学显微镜、TEM、SEM成像原理比较人类血细胞SEM照片六、扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope)

1981年由Binnig等发明，根据量子力学原理中的隧道效应而设计。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有函数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜