实验一 显微镜的结构与使用

实验一 显微镜的结构与使用

显微镜是一种放大仪器。由于微生物的体积很小,因此显微镜在微生物学实验中的作用极其重要,只有正确掌握显微镜的低倍镜、高倍镜和油镜的使用方法,才能研究和观察微生物的形态。报据不同的研究目的和要求,可分别选用光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜和电子显微镜等。其中以普通光学显微镜(通常称显微镜)最为常用,尤其是油镜。

一、普通光学显微镜的基本构造

普通光学显微镜(图1)的基本构造由分光学部分和机械部分组成。

1.光学部分:包括接物镜(高倍镜、低倍镜和油镜)、接目镜、聚光器、反光镜、光圈等。

(1)接物镜:安装在镜筒前端物镜转换器上的透镜,利用光线使被检物体第一次成像,因而直接关系和影响着成像的质量。

(2)接目镜:接目镜的作用是把物镜放大的实像再放大一次,并把物像映入到观察者的眼中。

(3)聚光器:聚光器安装在载物台下,其作用是将光源经反光镜射来的光线聚焦在样品上,以得到最强的照明,使物像获得明亮清晰的效果。聚光器的高低可以调节,使焦点落在被检物体上。

(4)反光镜:反光镜是普通光学显微镜的取光设备,它有两面,一面是平面镜,另一面是凹面镜,镜体安装在弧弓上可以自由反转调整位置,使光线射向聚光器。无聚光器的显微镜,在使用低倍镜时可用平面镜,用高倍镜时用凹面镜;在有聚光器的显微镜中,无论使用低倍镜、高倍镜时都用平面镜,如在微弱光线下不得已使用凹面镜。

2.机械部分:包括镜座(底座、镜臂)、回转板(物镜转换器)、镜筒、倾斜关节、调节器(粗调节器和细调节器)、载物台等。

(1)镜座:镜座是显微镜的基本支架,它由底座和镜臂组成,在它的上面连接有载物台和镜筒,它是用来安装光学放大系统部件的基座。

(2)物镜转换器:它是装备物镜用的,可以装4~6个物镜。由于观察样品时需要从低倍镜转向高倍镜以至油镜,因此在物镜转换器上按顺序安装一套不同放大倍数的物镜,用起来很方便。

(3)镜筒:因为物镜的放大率是对一定的镜筒长度而言的。镜筒长度的变化不仅引起放大率变化,而且成像质量也受到影响。因此,使用显微镜时不能任意改变镜筒的长度。国际上显微镜的标准镜筒长度为160(mm),物镜的外壳上标有数字。

(4)倾斜关节:调节显微镜载物台的倾斜程度,以方便观察。

(5)调节器:粗调节器和细调节器是使调节镜筒或载物台上下移动的装置,以达到调焦的目的。一般较好的显微镜粗调节器和细调节器是共轴的。

(6)载物台:是载放被观察标本的地方。在用高倍镜或油镜观察标本时,用载物台上的压片夹固定样品标本。较好的显微镜用标本推进器,转动旋钮可以使标本前后左右移动。

图示

图1 普通光学显微镜基本结构

二、目的和意义

本实验操作的目的和意义是指导学生正确使用光学显微镜来观察细菌等微生物。

1.实验目的:

(1)掌握光学显微镜的使用与保养。(https://www.daowen.com)

(2)掌握油镜观察细菌的原理和使用方法。

2.实验材料:

(1)显微镜、香柏油、擦镜纸、二甲苯。

(2)细菌的基本形态标本片:①球菌。葡萄球菌,革兰氏染色阳性。②杆菌。大肠埃希菌,革兰氏染色阴性。③弧菌。霍乱弧菌,革兰氏染色阴性。

(3)细菌的特殊结构标本片:①荚膜。肺炎球菌,成双排列,菌体四周不着色的透明圈即是荚膜。经荚膜染色后,菌体与背景呈现紫色,荚膜为无色。②鞭毛。大肠埃希菌、伤寒沙门菌,菌体四周有周鞭毛。经鞭毛染色后,菌体和周鞭毛均呈紫色。③芽孢。破伤风梭菌,菌体细长,顶端可见一正圆形芽孢。经芽孢染色后,菌体为蓝色,芽孢为红色。

3.实验原理:使用油镜时,需在玻片上滴加香柏油。这是因为油镜的放大倍数较高,而透镜很小,光线通过不同密度的介质物体(玻片-空气-透镜)时,部分光线会发生折射而散失,进入镜筒的光线少,视野较暗,视物不清。如在透镜与玻片之间滴加和玻璃折射率(n=1.52)相仿的香柏油(n=1.515),使进入油镜的光线增多,那么视野亮度将增强,物像清晰。

4.实验方法:

(1)将显微镜平放在实验台上,不要将镜台倾斜,以免镜油或菌液流出污染载物台影响到实验结果。

(2)将集光器升起与载物台孔平行,用低倍镜对光,再转动反光镜,使光线集中于集光器。自然光线用平面镜,人工光源用凹面镜,同时调节集光器和光圈以获得最适亮度。染色标本油镜检查时应将光圈完全打开,集光器上升至载物台相平(最高处),使光亮度最强。

(3)标本片放在载物台上,用标本推进器或压片夹固定,将待检部分移置接物镜下。

(4)低倍镜找出标本所在位置的范围,再换高倍镜或油镜观察。使用油镜时,需在载玻片上先滴加一滴香柏油,转动镜头转换器,将油镜头置于工作位置,从侧面观察并缓慢转动粗调节器,使油镜头浸没在油滴内。当油镜头几乎接触玻片时停止转动,然后眼睛移至目镜,缓慢向上移动粗调节器(只应上升,不能下降,以免压碎标本和损坏镜头),至视野中看到模糊物像时,再用细调节器转动至物像完全清晰为止。观察标本时应两眼同时睁开以减轻眼睛的疲劳,最好用左眼看镜筒内,右眼配合左眼绘图或记录。

(5)显微镜使用完毕后取下标本片,立即用擦镜纸顺一个方向旋转擦拭镜头上的油,再用擦镜纸蘸少许二甲苯将镜头上残留的香柏油擦去,最后用擦镜纸擦掉镜头上残留的二甲苯。

(6)显微镜擦净后,降低物镜并将其转成八字形,反光镜竖起,下降聚光器,关闭光圈,罩好镜套放入显微镜箱内。显微镜为贵重物品,使用时要轻拿轻放,平时放置要注意通风干燥,防霉防晒。

5.注意事项:

(1)除100倍的镜头外,其他镜头均不得沾油。

(2)滴加香柏油后,载物台不得倾斜。

(3)标本片观察完后,油镜的镜头一定要擦干净。

6.实验报告

(1)绘图说明各种细菌的大小、形态、排列方式,并注明染色性及放大倍数。

(2)绘图说明细菌的特殊结构,并注明放大倍数。