光学显微镜
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光学显微镜(英语:Optical microscope、Light microscope)是一种利用光学透镜产生影像放大效应的显微镜。
使用 | 小型样品的观察 |
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知名实验 | 生物细胞的发现 |
发明者 | 汉斯·李普希 Zacharias Janssen(英语:Zacharias Janssen) |
相关事物 | 显微镜 电子显微镜 |
由物体入射的光被至少两个光学系统(物镜和目镜)放大。首先物镜产生一个被放大实像,人眼通过作用相当于放大镜的目镜观察这个已经被放大了的实像。一般的光学显微镜有多个可以替换的物镜,这样观察者可以按需要更换放大倍数,也就是增加放大倍率,放大倍率是由目镜倍率乘上物镜倍率所得来的。这些物镜一般被安置在一个可以转动的物镜盘上,转动物镜盘就可以使不同的物镜方便地进入光路,物镜盘的英文是Nosepiece,直译为鼻轮。
十八世纪,光学显微镜的放大倍率已经提高到了1000倍,使人们能用眼睛看清微生物体的形态、大小和一些内部结构。直到物理学家发现了放大倍率与分辨率之间的规律,人们才知道光学显微镜的分辨率是有极限的,分辨率的这一极限限制了放大倍率的无限提高,1600倍成了光学显微镜放大倍率的最高极限,使得形态学的应用在许多领域受到了很大限制。光学显微镜的分辨率受到光波长的限制,一般不超过0.3微米。假如显微镜使用紫外线作为光源或物体被放在油中的话,分辨率还可以得到提高。
光学显微镜依样品的不同可分为反射式和透射式。反射显微镜的物体一般是不透明的,光从上面照在物体上,被物体反射的光进入显微镜。这种显微镜经常被用来观察固体等,多应用在工学、材料领域,在正立显微镜中,此类显微镜又称作金相显微镜。透射显微镜的物体是透明的或非常薄,光从可透过它进入显微镜。这种显微镜常被用来观察生物组织。
光学显微镜依其聚光镜(condenser)和物镜(Objective)的设计,可用来观察不同的样品。明视野(Brightfield)用来观察薄的染色生物组织样品,暗视野(Darkfield)功能的视野下,背景为黑色,能突显样品的细微面貌,观察未染色样品时,如活细胞,可利用相位差(Phase)功能。另外还有微分干涉差(differential interference contrast,DIC)功能,都常搭配在光学显微镜上。
2014年10月8日,诺贝尔化学奖颁给了艾力克·贝琪格(Eric Betzig),W·E·莫尔纳尔(William Moerner)和斯特凡·W·赫尔(Stefan Hell),奖励其发展超分辨萤光显微镜(Super-Resolved Fluorescence Microscopy),这将带来光学显微镜进入纳米级尺度中。[1][2]