顯微鏡觀察
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無論是何種顯微鏡,其主要功能都在於將影像放大( magnification ),並增加影像的明暗對比( contrast )。
顯微鏡種類繁多,依其呈像原理大致可以分為光學顯微鏡和電子顯微鏡 ...
顯微鏡觀察
微生物—顧名思義,就是十分微小的生命體。
以人類肉眼是很難看見微生物的外觀,更何況是研究其外部型態以及內部構造。
因此在微生物學中,使用顯微鏡的觀察十分重要。
除了觀看微生物的外觀之外,許多的測試以及化學作用的呈色結果,都需要依靠顯微鏡的觀察。
公制單位與顯微鏡的使用
學習目標:於本次實驗結束後你應該知道
各公制單位之名稱、代表數值及各單位間的轉換
複式光學顯微鏡各部位的名稱及功能
解剖顯微鏡各部位的名稱及功能
比較複式光學顯微鏡及電子顯微鏡之間的差異
字母“e”經過複式光學顯微鏡轉換後之影像
如何計算視野直徑及各鏡頭下之放大倍率
如何計算鏡頭下各細胞及標本之實際大小
依序寫出使用複式光學顯微鏡觀察之步驟
光學顯微鏡鏡頭的保養方法
油鏡的使用方法及使用之後如何去除鏡頭及玻片上的油
概說
1.公制單位
-----採十進位法
各公制單位的名稱及代表意義如下表所示:
Table2-1.MetricUnitValues&
Conversion(長度單位)
Unit
Symbol
Value
(decimal)
Value
(fractional)
Value
(exponent)
RelativeSize
Kilometer
km
1,000m
1,000m
103m
largest
Meter
m
1.0m
1.0m
100m
Centimeter
cm
0.01m
1/100m
10-2m
Millimeter
mm
0.001m
1/1,000m
10-3m
Micrometer
mm
0.000001m
1/1,000,000m
10-6m
Nanometer
nm
0.000000001m
1/1,000,000,000m
10-9m
smallest
Table2-2.MetricUnitValues&
Conversion(重量單位)
Unit
Symbol
Value
(decimal)
Value
(fractional)
Value
(exponent)
RelativeSize
Kilogram
kg
1,000g
1,000g
103g
largest
Gram
g
1.0g
1.0g
100g
Milligram
mg
0.001g
1/1,000g
10-3g
Microgram
mg
0.000001g
1/1,000,000g
10-6g
Nanogram
ng
0.000000001g
1/1,000,000,000g
10-9g
smallest
Table2-3.MetricUnitValues&
Conversion(體積單位)
Unit
Symbol
Value
(decimal)
Value
(fractional)
Value
(exponent)
RelativeSize
Liter
L
1.0L
1.0L
100L
largest
Milliliter
mL
0.001L
1/1,000L
10-3L
Microliter
mL
0.000001L
1/1,000,000L
10-6L
smallest
同學必須熟練各單位之間的轉換,例如:
3.5cm=3.5×10-2m
=3.5×10-2×106mm
=3.5×104mm
轉換單位之目的在於避免使用極大或極小之數字。
2.顯微鏡
(MICROSCOPE)
人的肉眼由於先天的限制,在25cm的明視距離下,只能分辨相距0.2mm以上的兩點(即解析力(
resolvingpower)為0.2mm),對於更微小的物體,就必須借助於顯微鏡。
無論是何種顯微鏡,其主要功能都在於將影像放大
(magnification),並增加影像的明暗對比(contrast)。
顯微鏡種類繁多,依其呈像原理大致可以分為光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類。
兩者差異如下表所示:
Table2-4.AComparisonof
LightandElectronMicroscopes
Light(Compound)
Electron(Transmission)
Lenses
玻璃
電磁鐵
Illumination
包含多種波長的可見光
單一波長的電子束
Resolvingpower
0.2mm
1nm=0.001mm
Magnifies
2,000×
100,000×
Costs
數千美元
數十萬美元
Specimen
活的或死的皆可
必須為死的
增加光學顯微鏡影像的明暗對比的方法很多,例如利用染色法處理樣本,或在顯微鏡上附加特殊裝置(例如位相差顯微鏡
、暗視野顯微鏡、干涉顯微鏡、偏光顯微鏡、X光顯微鏡、螢光顯微鏡
、紫外光顯微鏡等)。
本學年同學將使用到的顯微鏡有雙目鏡複式光學顯微鏡
及雙目鏡解剖顯微鏡兩種,以下將分別介紹其各部位的名稱及功能。
(1)雙目鏡複式光學顯微鏡
接目鏡:放大倍率為10×,可因應各人的雙眼距離來調整,內安裝有目鏡測微尺,有些另裝有指針,裝有目鏡測微尺的接目鏡上有調節輪,可因應各人焦距來調整。
鏡筒:介於接目鏡與接物鏡之間。
旋轉盤
:接於鏡筒下方,通常有四個接孔,可接不同倍數的接物鏡,本身可以旋轉藉以更換不同倍數的接物鏡。
接物鏡:有scanningpowerobjective(
3.2×)、lowpower
objective(10×)、high
powerobjective(40×)、oil
immersionobjective(100×)四種。
載物台:為放置標本玻片的平台,中央有一圓孔,可供光線通過。
我們所使用的載物台為機械式載物台
,上面有玻片夾及調節鈕(mechanicalstagecontrol
knobs),可固定玻片及調整玻片位置。
集光器(Condenser):位於載物台下方中央,由許多透鏡組合而成,用以集合光線,使之投射於標本上。
光圈(虹膜)(Irisdiaphragm):連接於集光器下方,上有一支調整柄
(aperturediaphragmcontrol),可用以調整光圈孔徑大小,以調整投射於標本上之光線強弱。
照明器(Illuminator):位於鏡座上,內設光源為鎢絲燈,直接提供觀察所需之光源。
鏡臂(Arm):連接鏡筒及鏡座,並供握取顯微鏡。
調節輪(Adjustmentknob):位於鏡柱兩側,可調整載物台的升降,以供對焦。
依順時鐘方向(遠離自己身體方向)旋轉,則載物台上升,反之則下降(*注意:此方向有時依機型廠牌不同而異,也有調節輪是調節鏡筒之升降者,首次使用時可先緩慢旋轉試試看即可確定)。
鏡座(Base):顯微鏡之最底部。
其右側有光源調整鈕,可調整照明器內光源亮度;後方接有電源線,有時尚有光源開關。
(2)雙目鏡解剖顯微鏡(Binocular
dissectingmicroscope)(Stereomicroscope)
接目鏡(Eyepiece):放大倍率為
8×(M1A機型)或10×(
M3機型),有些的接目鏡上有調節輪(M3機型),可因應各人焦距來調整。
鏡筒(Bodytube):介於接目鏡與接物鏡之間。
接物鏡(Objective):M1A機型只有1×一種;M3機型則有6.4×、10×、40×三種,鏡筒兩側有切換鈕,可切換三種不同倍數的物鏡。
調節輪(focusingknob):位於鏡柱兩側,可調整接物鏡的升降,以供對焦。
依順時鐘方向(遠離自己身體方向)旋轉,則接物鏡上升,反之則下降。
鏡柱(Pillar):連接鏡筒及鏡座,並供握取顯微鏡。
照明器(Illuminator):位於鏡座上,內設光源為鎢絲燈,直接提供觀察所需之光源(※注意:由於此光源為熱光源,使用時會發熱,應避免直接接觸照明器,以免燙傷),開關在電源線上。
鏡座(Base):顯微鏡之最底部。
其上有載物台,為一圓盤,有黑白兩色,可依需要自行變換。
3.複式光學顯微鏡的使用方法
(1)顯微鏡的取用
一手握鏡臂,一手托住鏡座,將顯微鏡輕輕放置在桌上,距桌緣約一個姆指距離之處。
調整坐椅至適當高度,使自己可以輕鬆地使用顯微鏡。
取95%酒精及拭鏡紙,將所有鏡頭擦拭乾淨(※注意:僅能以單一直線方向擦拭)。
將玻片標本平穩地放在載物台上,以玻片夾夾好(※注意:請確認是否夾好,以免玻片跳起,造成同學受傷或損及顯微鏡鏡頭)。
(2)低倍鏡的使用
先將載物台降至最低點,轉動旋轉盤(Revolvingnosepiece),使低倍鏡位於鏡筒正下方。
打開光源,調整光源調整鈕及光圈(Irisdiaphragm),使視野中之亮度適當。
將所要觀察的玻片放在載物台上,以玻片夾夾好,並轉動調節鈕
(mechanicalstagecontrolknobs)以調整玻片位置。
轉動調節輪
(Adjustmentknob),至低倍鏡與載物台相距約0.1cm(或載物台無法再上升)為止。
由接目鏡觀察,同時以靠向自己的方向緩緩轉動調節輪(Adjustmentknob),使載物台下降,直到影像清晰為止。
若視野太亮或太暗,皆可調整光源調整鈕及光圈(Irisdiaphragm),使視野中之亮度適當。
(3)高倍鏡的使用
先使用低倍鏡找到欲觀察的目標,將該部位調整至視野中央。
重覆“低倍鏡的使用”方法之A.~D.。
(4)油鏡的使用
先使用高倍鏡找到欲觀察的目標,將該部位調整至視野中央。
將高倍鏡轉開,加一小滴油鏡專用油(immersionoil)於所見物像範圍的玻片上(即光線照亮的區域),換用100倍接物鏡(即oilimmersion
objective),小心將油鏡浸於油中,重新調整光圈,並緩慢轉動調節輪(Adjustmentknob),直到影像清晰為止。
(5)注意事項
嚴忌單手提取顯微鏡。
若須移動顯微鏡,務必將顯微鏡提起再放至適當位置,嚴忌推動顯微鏡(推動時造成的震動可能會導致顯微鏡內部零件的鬆動,切記!!),使用顯微鏡請務必小心輕放。
使用顯微鏡時坐椅的高度應適當,觀察時更應習慣兩眼同時觀察,且光圈及光源亮度皆應適當,否則長時間觀察時極易感覺疲勞。
轉動旋轉盤時務必將載物台降至最低點,以免因操作不當而刮傷接目鏡之鏡頭。
標本染色或其他任何操作皆應將玻片取下,操作完成後再放回載物台觀察,切勿在載物台上操作,以免染劑或其他液體流入顯微鏡內部或傷及鏡頭。
觀察完一種材料,欲更換另一種材料時,務必將載物台下降至最低點,換好玻片後再依標準程序重新對焦,切勿直接抽換標本,以免刮傷鏡頭或玻片標本。
顯微鏡使用前後皆應以拭鏡紙(
Lenspaper)及95%Alcohol清潔所有鏡頭,擦拭時應沿單一直線方向輕拭,不可旋轉磨擦。
擦拭顯微鏡鏡頭時只能用拭鏡紙(Lenspaper),切勿用其他紙張或手指接觸鏡頭。
用畢顯微鏡應將載物台下降至最低點,並將低倍鏡對準載物台中央圓孔處,將電源線捲好,蓋上防塵罩,並收入存放櫃中。
若長期不使用,應以Xylene(
Xylol)清潔所有鏡頭。
4.放大倍數
&顯微測量法
顯微鏡之放大倍數之近似值,趨近於接目鏡與接物鏡放大倍率之乘積,但由於製作時的差異,每一個鏡頭皆有些許不同的誤差。
欲得知所觀察物體的實際大小,首先在目鏡的兩鏡頭之間加裝一個目鏡測微尺
(Ocularmicrometer)(如圖2-1a所示)。
在載物台上置一載物台測微尺
(Stagemicrometer)(如圖2-1b所示),該測微尺為載玻片上刻有一段劃分1mm為100小格的直線,即載物台測微尺上每小格的長度為0.01mm(10mm)。
使用方法為:移動載物台測微尺,使兩測微尺之一端刻度重疊成一直線,再檢視另一端刻度重疊處,分別計算此一區間內,兩測微尺上之格數,則目鏡測微尺上每一格長度之計算如下:
(a)(b)
圖2-1(a)兩種不同的目鏡測微尺(Ocular
micrometer)(b)載物臺測微尺(Stagemicrometer)
5.解剖顯微鏡的使用方法
解剖顯微鏡又稱立體顯微鏡
(stereomicroscope),其使用及維護方法與複式光學顯微鏡類似。