可見世界本身就是一個有趣的地方。在這里發生了許多同時代人無法用巫術或魔法來解釋的現象。今天我們認為理所當然的簡單工具--放大鏡的發明，打開了現實的新維度，改變了人類理解自然和自身的方式。隨著時間的推移，在人類最喜愛的工具--顯微鏡的幫助下，我們神話般的宇宙被科學的進化方法所取代。

作為了解從細胞到礦物等一切微觀結構的主要途徑，顯微鏡仍然是科學研究、材料科學、生物物理、醫學、電路、工程、法醫等領域的基本工具。要想學好加拿大約克大學的生物學課程，你就必須要學會如何使用顯微鏡。

一、什么是光學顯微鏡?

光學顯微鏡是一種光學儀器，用于觀察肉眼無法看到的太小物體。之所以稱之為光學顯微鏡，是因為它使用白光或可見光來照射感興趣的物體，然后通過一個或多個透鏡將其放大。因此，顯微鏡技術是一門利用顯微鏡觀察肉眼無法看到的樣品和物體細節的技術學科。

顯微鏡將材料知識、樣品制備和對顯微鏡的透徹理解結合起來，研究從復雜生物樣品到無生命物體等各種材料，以了解它們的結構、行為和潛在應用。

二、如何使用光學顯微鏡

步驟 1：將光學顯微鏡連接到電源。如果顯微鏡使用鏡子而不是照明器，則可以跳過這一步。相反，請找一個容易獲得自然光的地方。

步驟 2：旋轉旋轉鼻架，使下物鏡處于所需的位置。

步驟 3：將標本固定在桌面上。但在此之前，要確保標本得到充分保護，在其頂部放置一個蓋玻片。

步驟 4：使用金屬夾將載玻片固定到位。確保載玻片位于中間位置，即鏡頭底部鏡片的正下方。

步驟 5：看向目鏡，慢慢轉動粗調旋鈕，使標本對焦。確保載玻片不接觸鏡頭。

步驟 6：調節聚光器，讓光線盡可能多地進入。由于您使用的是低光圈鏡頭，因此可能需要降低照明度。使用幻燈片臺下的光圈進行調節。

步驟 7：現在慢慢轉動微調旋鈕，直到獲得更清晰的樣品圖像。

步驟 8：查看樣品。

步驟 9：使用最低功率鏡頭觀察完畢后，切換到中等功率鏡頭，使用微調旋鈕重新調整焦距。

第 10 步：對焦后，切換到高倍鏡。

三、生物學中的光學顯微鏡用途

顯微鏡是微生物學家的首選武器。微生物學家通常使用光學顯微鏡來研究細菌或真菌菌落等微觀生物。它們與更先進的電子顯微鏡和圖像處理軟件一起，揭開了人眼所見之外的生命奧秘。

生物化學家和生物物理學家專門研究生物體內發生的過程。他們每天都在研究酶等生物成分，以了解它們之間的相互作用如何解答實際問題。這項工作使用光學顯微鏡或光學顯微鏡，以及功能強大的電子顯微鏡和計算機程序。生物技術人員在實驗室制備血液和細菌培養物等生物樣本進行分析時，必須全面掌握顯微鏡的使用。

四、光學顯微鏡的類型

1.明視野顯微鏡(最適合學生使用)

課堂上使用的大多數顯微鏡都是明視野顯微鏡。明視野顯微鏡是最簡單的光學顯微鏡照明技術。該術語源于這樣一個事實，即與明亮的背景相比，標本看起來很暗。聚光器收集來自照明器的光線，并將其聚焦到安裝在室內的物體上。光線通過透鏡穿過物體，最后通過目鏡。物體可以是有色或無色的。色素形成對比，使觀察者能夠看到被觀察物體的圖像。這種傳統技術最適合觀察樣品的本色。不過，使用這種技術不易看到細胞器。

2.相差顯微鏡

相襯顯微鏡用于觀察活細胞中的結構(如細胞器)。這種對比增強光學技術利用微小的相位差來生成未染色樣本的高對比度圖像。在相差顯微鏡中，使用特殊的相位對比物鏡和聚光器來利用折射率的變化。因此，觀察到的樣品圖像會比背景圖像更亮或更暗。

3.紫外顯微鏡

紫外顯微鏡使用紫外光來觀察樣品，其分辨率是傳統明視野顯微鏡無法達到的;它使用紫外光學器件、光源和照相機。由于波長較短(180-400 納米)，紫外光可提供比可見光(400-700 納米)放大約兩倍的清晰圖像。

4.熒光顯微鏡

在熒光顯微鏡中，熒光物質(如熒光染料或熒光團塊)被用來標記相關樣品。在熒光顯微鏡中，使用高強度照明設備來激發熒光染料。因此，被激發的區域會發出波長較長的光，以便觀察。濾光片有助于生成最終圖像。由于成本較高，熒光顯微鏡通常僅限于對低濃度物質進行檢查的關鍵研究。實際上，熒光顯微鏡可用于研究陶瓷、半導體和神經細胞等的孔隙率。

5.共聚焦顯微鏡

共聚焦顯微鏡被認為是一種出色的成像技術，可提供高分辨率和高對比度的圖像。它利用熒光，將激光聚焦在樣品上，然后收集發射數據，重建最終圖像。

傳統光學顯微鏡觀察生物樣本的常見問題是眩光，眩光是從多個焦平面捕捉到的，會產生光學噪聲，使圖像失真，尤其是當樣本比焦平面厚時。

在共聚焦顯微鏡中，空間濾波技術通過將光線聚焦在確定焦平面內的一個點上，來消除這種眩光。這可以產生非常清晰的圖像。

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