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正文:

显微镜(The Microscope)

目的：

l. 明瞭複式显微镜的构造、使用及保护方法．
2. 学习如何利用複式显微镜做显微测量．

原理：

自虎克(Hook,

最频繁的工具之一，人类因显微镜的使用，而拓展了视野，一些微小的细菌、微生
物、细胞和组织都能观察到 ; 而电子显微镜的发明，更进一步使我们可观察直径约l0
nanometer (nm)大小物体，如蛋白质或核酸分子。
显微镜主要的功用在于能将影像放大(magnification)，然而放大后影像的品质
却决定于显微镜的解像力(resolution)。一般光学显微镜其解像力理论上可达到0.2
µm．但因受光的性质(光具有折射、绕射等性质)、透镜的材料、及显微镜製造的
技术影响，致使观查值无法达到0.2 µm。另一方面影像的明暗对比(contrast)也会影

响观察，可以利用各种染色法来处理材料或特殊装置来增加影像的对比，以利于
观察。这些有特殊装置的显微镜有相位差显微镜(Phase contrast microscope)、干涉
显微镜(Differential interference contrast microscope (或称为Nomarski)及萤光显微镜
(Fluorescence microscope)等。近年来发明了共轭焦显微镜(Confocal microscope)，影

像经由数位化的处理，解析度增加，甚至形成三度空间的影像，对生命科学的研究
有极大的帮助，然而本实验只介绍普通的光学显微镜。

複式光学显微镜(The Compound Microscope)

一﹑显微镜的构造(图一) ：
l. 镜座(Base)为显微镜之最底部，支持显微镜各部份。
2. 镜柱与镜座相连之短柱，可支持镜臂及载物台。
3. 镜臂(Microscope stand或Arm)上有镜筒(Binocular tube或Body tube)，为提取或移动时握手之处。
4. 镜筒(Binocular tube)镜臂上圆筒部份，上接「接目镜，下接旋转盘，内有透镜
系统，若鬆动其底部之固定螺丝，可使镜筒在平面上作360度的旋转。
5. 旋转盘(Revolving nosepiece)接于镜筒下端之固盘，盘上接3至4个接物镜可旋
转，以便更换接物镜。
6. 接物镜(Objective)装于旋转盘上，通常有4X、l0x、40X及l00X等。
7. 接目镜(Eyepiece或Ocular)插于镜筒上，将接物镜所放大之物像再放大若

1655)利用光学显微镜观察细胞以来，显微镜已是生物学上使用
通常有l0X及l5X。
8. 调节轮(Adjustment knob)使镜筒升降(或载物台升降)以调节焦点用﹔粗调节轮
(Coarse adjustment knob)转一週可调整10-20 µm，细调节轮(Fine adjustment
knob) 转一週可调整0.2-1.0 µm。
9. 载物台(Mechanical stage)放置玻片之平台，中央圆孔可使光线通过。
10. 玻片夹(Specimen holder或Slide clip)可固定玻片标本，具有机械镜台
(Mechanical stage)，利用二个齿轮，转动时可前后左右移动标本。
11. 集光器(Condenser)由多数透镜组合而成，集合光源照到标本上，集光器可上、

下调整。
12. 光源(Light source)位于集光器之下，有一电源开关(Power switch)。

二 显微镜的使用：
甲. 低倍镜用法
1. 由箱内取显微镜出来时，用右手握住镜臂，左手托住镜座，镜臂向内轻轻

放置桌上距桌缘处。
2. 用拭镜纸轻拭镜面。
3. 转动旋转盘，使低倍接物镜与镜筒笔直相接。
4. 双眼同时对准双目镜(若为单目镜，用左眼对准接目镜，右眼必须睁开)戴眼

镜者取下眼镜观察，然后调节光圈使视野光度明亮均匀。
5. 将玻片标本置载物合之圆孔上，固定两端。
6. 慢慢转动粗调节轮，眼晴注意接物镜，使镜筒下降(或载物台上升)至物镜
离玻片l mm处(或直到无法再下降为止)，然后再以双眼对准目镜，转动粗
调节轮使镜筒徐徐上升(或载物台下降)直至物像明晰，再用细调节轮，使

物像更加明晰，细调节轮儘童不要转过一或二圈，若转到停止时，仍未得
清晰物像，则先将粗调节轮往上转后，再使用细调节轮，若光线太强或太
弱，可调节光源的强若使光度适宜。

乙. 高倍镜用法
1. 依前法先用低倍镜找出欲观察之部位，将其移至视野中心。
2. 换用高倍镜时，镜头与玻片距离甚近(40X接物镜与盖玻片间可调距离仅0.6
mm)转动调节轮须特别小心，以免镜头触及玻片标本，损坏镜面或标本(若
为等焦点显微镜Parfocal，需略为转动粗调节轮，使镜筒徐徐上升至物像
出现后再转动细调节轮1/4转即可)
3. 双眼由接目镜注视并转动细调节轮，使视野中成像更加清晰。
4. 若在高倍镜下不见物像时，应换回低倍，依前法再找到物像，将欲检视部
位移至视野中心仁再用高倍镜。

器材：

显微镜
载玻片、盖玻片
镊子(Forceps)
解剖针(Dissecting needle)
刀片(Razor blade)
拭镜纸(Lens paper)
牙籤(tooth pick)
滴管(Dropper)
l%碘液(Iodine sol'n)
0.05% 甲基蓝(Methylene blue)
0.1% 苏丹液(Sudan oil)
1X 生理盐水(PBS)

洋葱
薑的根茎、黄花
马铃芽的块茎
香蕉的果实
印度橡胶树或榕树的叶片
猪肝
猪肉或鸡肉(含肥肉、瘦肉)

方法：

一﹑植物细胞
1. 表皮细胞(Epidermal cell)
将一个洋葱切成四等分如图一(A)所示，然后取一片内侧鳞叶，并把它剥成两
半如图一(B)，利用镊子,由断成两半的毛边上，撕下一小块表皮组织如图一
(C)，然后将它放在载玻片上并且滴上一滴水，使组织展开来，最后覆上盖玻
片如图一(D)，在显微镜下观察细胞的形态，再用碘液(Iodine solution) 或甲基
蓝(Methylene blue)一滴加于盖玻片 之一侧，然后以滤纸自盖玻片之另一侧吸

乾多馀的溶液(图二)，使洋葱表皮细胞获得均匀之染色.再观察时，注意各细
胞被染色后那些构造可看得更清楚?

2. 淀粉粒(Starch granules)

用刀片在马铃薯块上刮，然后取其汁液于载玻片上，加一滴水覆上盖玻片，
用显微镜观察。
(l) 注意淀粉粒之大小。(图三A)
(2)可否见到淀粉颗粒之同心圆层?圆心为脐(Hilum)。
(3)加碘液后观察（如步骤一的加染剂的方法），有何不同?
(4)用刀片刮取香蕉果肉少许观察其淀粉粒的形状。(图三B)

3. 油滴(Oil body)
油滴为细胞产物的一种，遇苏丹液(Sudan oil)会产生红色反应，薑根茎的皮层
细胞内常可见到黄色的油滴。如同上两步骤， 用苏丹液染色观察。

4. 保卫细胞(Guard cell)

取榕树或印度橡胶树叶片，撕下其下表皮，置载玻片上加水，覆以盖玻片，
用显微镜观察在其下表皮中，是否有半月状之保卫细胞?(用绘图表示所见之保
卫细胞)

5. 杂色体(Chromoplasts)取一黄色花冠、胡萝卜或蕃茄果实，设法弄成薄片，盖上

盖玻片后，放在显微镜下观察，注意细胞内杂色体之形状、大小、位置。
6. 徒手切片

至校园中摘取一种植物叶片，将叶片製入有缺口的胡萝卜块，用刀片进行徒
手切片（见助教的示范）。

二．动物细胞
l. 肌肉细胞(Muscle cell)

取少许的肌肉纤维（眼睛稍微可见），置载玻片上，用镊子儘可能地去展
开，加生理盐水一滴，再加盖玻片，先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。
(1)是否见到横纹?
(2)是否见到细胞核 ?
(3)可否见到肌小纤维?
用甲基蓝染色， 是否增加细胞核的可见度？

2.脂肪细胞(Fat cells)

取少许皮下脂肪，涂成薄层，加苏丹液一滴，先在低倍镜下观察，再换高
倍，细胞内染成红色部份为油滴．
(l)各细胞内之油滴大小是否一样?
(2)细胞核位于何处?
(3)油滴的来源如何?

3. 肝细胞(Liver Cell)

取一小片猪肝置于加有生理食盐水之载玻片上，涂抹后再加一滴甲基蓝液，
覆以盖玻片，在显微镜下观察肝细胞的细胞核有几个?

4. 口腔上皮细胞(The epithelial cell of oral cavity)

取一张清洁的载玻片，在载玻片的中央加一滴生理盐水，然后以消过毒的牙
籤粗端刮取自己颊内皮膜少许，置于载玻片上之生理盐水内，覆上盖玻片，
在盖玻片之一侧加一滴甲基蓝或碘液，然后以滤纸自盖玻片之另一侧吸之，
最后置于显微镜下观察。
请任选动植物细胞个二，做大小的比较。

定量操作目的：
原理：

所有物质都具有吸收和反射光的特性，不同的物质或同一物质存在于不同浓度的溶
液中具有吸收和反射不同波长或不同程度的光。简单的说某种物体呈现某一颜色，
即是这个物体反射代表此一颜色波长的光，而吸收了其馀波长的光。我们平常看到

的绿色物体，即显示这个物体所反射的绿色光，而其馀波长的光被吸收了。

分光光度计在生物实验中，往往被用来决定溶液中是否含有某一特定物质及其浓
度。其中的原理是每一原子，分子和化学键结均能吸收光，因此每一种物质含有不
同的吸收光谱，譬如，胞密啶(cytosine)和鸟粪嘌呤(adenine)的化学构造不同，它们的

吸收光谱亦不同，因此由鑑定吸收光谱的差异性可用来分辨不同的物质。其次用某
一特定波长的光照射一溶液，由于溶液中的物质可吸收一部分的光，光被吸收的量
和物质在溶液中的浓度成正比，由此可测定溶质在溶液中的浓度。

分光

1. 波长调整按键
3. 波长显示
5. 测定管(cuvette)置入样品槽

分光
品及

光度计主要含有：光源，滤片，样
光度侦测器四个部分。
光源，用来提供白光 [可见光的波长
范围是从380到750 nm ( nanometer)]，它是由许多不同波长的有色光所组成。此外

光度计可用在可见光范围以外的光，包括紫外线和红外线，但需要特殊的光源来
产生这种波长的光，这次的实验中只作可见光。
滤片，用来让不同波长的光通过。一个稜镜把可见光分成红橙黄绿篮靛紫等有色
光，利用调整稜镜的角度，以便选用特定波长的光﹔或者利用不同颜色的滤片来让
不同波长的光通过。

如何正确及且准确地使用吸管(pipet)和微量吸管(pipetman)
如何正确地使用分光光度计
如何建立一个物质的吸收光谱(absorption spectrum)
製作及使用一个标准曲线去决定未知溶液之浓度
光度计

2. 归零按键
4. 吸光度( Absorbance)指示表

样品，置于一个装溶液的玻璃，石英或塑胶容器，叫做测定管（Cuvette），当测定

管装了溶液即可放入光度计内的测定管置入样品槽，去量取吸光值。
光度侦测器(Photodetector)，这个仪器可将光线转变成电流，其功用是侦测穿透光的

强度，再由仪器上的仪表所显示其吸收或穿透值，这些值是由光度侦测器产生的
电流量转化而来的。

刻度吸管
刻度吸管和微量吸管(pipetman)可以准确地量取微量的液体，因此如何正确地使

用吸管去准确的量取液体，在现代生物学中是一个非常重要的实验技术。
注 :1公升=103毫升(ml)=106微升(µl)

本实验将要让各位同学练习如何使用安全吸球，刻度吸管，微量吸管及分光光
度计

标准曲线（这是一个非常重要的定量方式）

用已知浓度的溶液，先做一连续的稀释，让这些稀释液的吸光殖在0.1到1.0之间（最
好在0.1-0.5），在读取所有稀释浓度的吸光值后，用方格纸作浓度（X轴）对吸光值
（Y轴）作图，所得的曲线即是标准曲线（见上图）；对未知溶液一样地去读取吸光
值（其值最好在0.1-0.5），利用这一个读值在标准曲线上去做交叉比对，就可以知
道未知溶液的浓度，比如说， 未知溶液的吸光值是0.4，在标准曲线上所对应的浓度
室0.38，未知溶液的浓度应是0.38 mg/ml（没有稀释的情形下）。

器材：

分光光度计(spectrophotometer)
刻度吸管(pipet)

方法：

1 、练习如何操作安全吸球及吸管（见示范后练习之）

2 、决定CoCl2和CuSO4的吸收光谱
因为每一种物质具有一定的吸收光谱，本实验是利用CoCl2和CuSO4的吸收光谱来

练习如何操作分光光度计及製作吸收光谱。
注意：实验前，打开分光光度计暖机15分钟。

每组先取9根试管和一个未知浓度的CoCl2和CuSO4溶液。

标示每一试管如下。
先製备100mg/ml的CoCl2浓溶液，并作一系列的稀释溶液(如下表)，每一稀释度作
两根管子A管和B管，如1A和1B即是相同浓度，这一不可以侦测定量操作的再现

性。

本实验首先使用试管4A (50 mg/ml) 和0 (不含CoCl2)来读取吸光值以决定CoCl2溶
液的最佳吸光波长。试管0作为归零(Blank)之用。

出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科