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光学显微镜的原理和应用

简介

一、光学显微镜发展历史与必威体育精装版进展

已近400年的历史。十九世纪之前发展非常缓慢。

1665年：英国物理学家R.Hoock的第一台显微镜的雏形。

十八世纪初：慧更斯目镜的发明。

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十九世纪中：和制造了消色差物镜，部分消除了色差，后者首次制成水浸物镜，使数值孔径。

1886年：ErnstAbbe与CarlZeiss第一个生产出了复消色差物镜，消除了球差和色差的干

（1.4）,

扰，提高了数值孔径并奠定了现代光学理论原理。

1893年：AugustK?ler教授发明了著名的柯勒照明。

1890-1899年：金相显微镜、消像散透镜和双筒目镜以及第一台体视显微镜的诞生。

二十世纪初：出现了齐焦物镜。

1932年底：诞生了透射电子显微镜，电子显微镜的分辨率是传统光学显微镜的1000倍以

上。

1930—1940年：显微分光光度计的出现，预示着显微定量技术的开始。

1940—1950年：出现了荧光显微镜。

二次大战之前：Zeiss公司基于诺贝尔奖获得者荷兰物理学家FritsZernike的光学理论制

造了第一台观察活细胞的相差显微镜。

1955年：物理学家GeorgesNomarski改良了Wollaston棱镜，诞生了另外一种增强

活细胞反差技术的显微镜-Nomarski干涉显微镜即微分干涉差显微镜。

1975年：RobertHoffman又提出了一种增强活细胞反差的技术，即Hoffman调制相差显微镜。

1970—80年：医学图像处理与分析系统

1970—80年：流式细胞仪

1980—90年：诞生了激光扫描共焦显微镜。比普通光学显微镜的分辨率提高了1.5倍。

80年代末和90年代初：诞生了双光子扫描显微镜。

二十世纪90年代末至今：全内反射显微镜，物镜数值孔径达到了1.6。

分辨率：

普通光学显微镜：xy-0.25m

共焦显微镜：xy-0.18m,z-300nm

全内反射显微镜：z-100nm

4pi：z100nm

STEDxy-20nm

透射电镜：xy-0.1nm

二、生物光学显微镜主要种类：

明场透射光显微镜：观察经过组化染色的标本。

暗视野显微镜：适于观察未染色的标本-活细胞。散射光成像。

相差显微镜：适于观察活细胞。光相位差转换成振幅差。

微分干涉差显微镜：适于观察活细胞。利用双束偏振光的干涉增强反差。

荧光显微镜：观察标记了荧光探针的样品（活细胞或固定样品）。

偏振光显微镜：利用偏振光观察晶体结构或具有双折射性的结构，如：细胞骨架、纤维、

膜。

Hoffman调制相差显微镜：观察活细胞

三、光学显微镜的基本组成

光学显微镜主要由光学成像部分和机械结构部分组成。

光学成像：物镜、目镜、照明系统、滤片系统

机械结构：镜座、镜臂、载物台、镜筒、

物镜转换器、调焦装置

光学成像部分：

（一）物镜

1.1100

组成和作用：由凹凸透镜组成，直接使样品成放大倒立的实像（放大倍）。物镜

品质的好坏、档次的不同决定了整个显微镜的质量。

2.

分类

1）按介质不同分类：

干燥物镜（简称：干镜）（空气n=1）

油浸物镜（简称：油镜）（油n=1.515）

水浸物镜（简称：水镜）（水n=1.333）

2）按校正像差分类：

消色差物镜（achromaticobjective）

平场消色差物镜（planobjective）

平场半复消色差物镜（planfluotarobjective）平场复消色差物镜（planapochromaticobjective）

3）按工作距离分类

长工作距离物镜

普通工作距离物镜

4）按功能分类

相差物镜

偏振光物镜

微分干涉差物镜

5）按镜筒长度分类