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光学显微镜与电子显微镜

microscope

　　将微小物体或物体的微细部分高倍放大，以便观察的仪器或设备。广泛应用于工农业生产及科学研究，在生物学和医学工作中也经常使用。大致分为光学显微镜和电子显微镜。

　　光学显微镜 以可见光为光源的显微镜。原始的光学显微镜是一个高倍率的放大镜 。曾记载在 1610 年前意大利物理学家伽利略已制作过复式显微镜观察昆虫的复眼。这是一种已具目镜、物镜和镜筒等装置，并固定在支架上的显微镜。荷兰人 A.van列文虎克是第一个用显微镜作科学观察的人 。到18世纪显微镜已有许多改进，应用比较普遍，已作为一种商品进行生产。1886年生产出具复消色差油镜的现代光学显微镜，达到了光学显微镜的分辨限度。从19世纪后期至20世纪60年代发展了许多类型的光学显微镜，如：偏光显微镜 、暗视场显微镜、相差显微镜、干涉差显微镜、荧光显微镜 。80年代后期又发展了一种同焦扫描激光显微镜。

　　普通的光学显微镜在结构上可分为光学系统和机械装置两个部分。光学系统主要包括目镜、物镜、聚光器、光阑及光源等部分。机械装置主要包括镜筒、镜柱、载物台、镜座、粗细调节螺旋等部分。目镜位于显微镜筒的上方，一般由两个凸透镜构成 ，它 除了进 一 步扩大物镜所形成的实像之外，也限制了眼睛所观察的视野 。按放大率分 ，常用目镜有5倍、10倍和15倍3种 。物镜一般位于显微镜筒的下方 ，接近所观察的物体。由8～ 10片透镜组成 。其作用一是放大（给物体造成一个放大的实像），二是保证像的质量，三是提高分辨率 。常用物镜可按放大率分为低倍（4×）、中倍（10 ×或20×）、高倍 （40×）和油浸物镜（100×） 。多个物镜共同镶在换镜转盘上，可以按需要转动转盘选择不同倍数的物镜。

　　显微镜的放大倍数为目镜倍数乘物镜倍数，如目镜为10倍 ，物镜为40倍，则放大倍数为40×10倍(放大400倍) 。优良的显微镜可放大2000倍，可分辨相距1×10-5厘米的两点 。

　　聚光器位于显微镜台的下方 ，可会聚来自光源的光线 ，将光量集中于标本，使标本受到光强适度的均匀照射。聚光器的下端装有孔径光阑（光圈）以控制光束的粗细。

　　普通光学显微镜的照明光源位于聚光器的下方，为特制的照度均匀的强光灯泡，并且配有可变电阻，可以改变光线的强度。

　　显微镜的目镜和物镜安装在镜筒的两端，它们的距离是固定的。将组织切片放在载物台上，旋转粗调螺旋使载物台接近物镜。组织切片进入物镜第一焦平面，目镜内即可见标本内的组织影像。然后用细调螺旋使目镜内的影像清晰即可进行观察。改换放大倍数时就要调换目镜或物镜。

　　电子显微镜 以电子射线为电子光源的显微镜。1934年由M.诺尔和E.鲁斯卡在柏林制造成功第一台实用的透射电子显微镜。其成象原理和光学显微镜相似，它用电子束作为照射源，用电子透镜代替玻璃透镜，整个系统在高真空中工作 。由于电子波长很短，所以分辨率大大提高。50年代扫描电子显微镜在英国首先制造成功。它利用物体反射的电子成像 。扫描电子显微镜景深大，放大倍率连续可变，适用于研究微小物体的立体形态和表面的微观结构。

　　光学显微镜的分辨本领由于所用光波的波长而受到限制。小于光波波长的物体因衍射而不能成像。最高级的光学显微镜的分辨本领的限度约200 纳米（2000埃）。为了突破这一限度，可采用电子射线来代替光波。电子微粒以高速运动时，其行为类似光波的传播过程。运动电子的波长随其速度而定，其放大倍数比最高级的光学显微镜要高很多级。

　　由于标本厚薄不同，超薄切片机切出的很薄的标本，可用透射式电子显微镜观察。不能切得很薄的标本可用扫描式电镜进行观察。