光学显微镜
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光學顯微鏡(英語:Optical microscope、Light microscope)是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡。
使用 | 小型樣品的觀察 |
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知名實驗 | 生物細胞的發現 |
发明者 | 漢斯·李普希 Zacharias Janssen(英语:Zacharias Janssen) |
相关事物 | 顯微鏡 電子顯微鏡 |
由物體入射的光被至少兩個光學系統(物鏡和目鏡)放大。首先物鏡產生一個被放大實像,人眼通過作用相當於放大鏡的目鏡觀察這個已經被放大了的實像。一般的光學顯微鏡有多個可以替換的物鏡,這樣觀察者可以按需要更換放大倍數,也就是增加放大倍率,放大倍率是由目鏡倍率乘上物鏡倍率所得來的。這些物鏡一般被安置在一個可以轉動的物鏡盤上,轉動物鏡盤就可以使不同的物鏡方便地進入光路,物鏡盤的英文是Nosepiece,直译为鼻輪。
十八世紀,光學顯微鏡的放大倍率已經提高到了1000倍,使人們能用眼睛看清微生物體的形態、大小和一些內部結構。直到物理學家發現了放大倍率與解析度之間的規律,人們才知道光學顯微鏡的解析度是有極限的,解析度的這一極限限制了放大倍率的無限提高,1600倍成了光學顯微鏡放大倍率的最高極限,使得形態學的應用在許多領域受到了很大限制。光學顯微鏡的解析度受到光波長的限制,一般不超過0.3微米。假如顯微鏡使用紫外線作為光源或物體被放在油中的話,解析度還可以得到提高。
光學顯微鏡依樣品的不同可分為反射式和透射式。反射顯微鏡的物體一般是不透明的,光從上面照在物體上,被物體反射的光進入顯微鏡。這種顯微鏡經常被用來觀察固體等,多應用在工學、材料領域,在正立顯微鏡中,此類顯微鏡又稱作金相顯微鏡。透射顯微鏡的物體是透明的或非常薄,光從可透過它進入顯微鏡。這種顯微鏡常被用來觀察生物組織。
光學顯微鏡依其聚光鏡(condenser)和物鏡(Objective)的設計,可用來觀察不同的樣品。明視野(Brightfield)用來觀察薄的染色生物組織樣品,暗視野(Darkfield)功能的視野下,背景為黑色,能突顯樣品的細微面貌,觀察未染色樣品時,如活細胞,可利用相位差(Phase)功能。另外還有微分干涉差(differential interference contrast,DIC)功能,都常搭配在光學顯微鏡上。
2014年10月8日,諾貝爾化學獎頒給了艾力克·貝琪格(Eric Betzig),W·E·莫爾納爾(William Moerner)和斯特凡·W·赫爾(Stefan Hell),獎勵其發展超分辨螢光顯微鏡(Super-Resolved Fluorescence Microscopy),這將帶來光學顯微鏡進入納米級尺度中。[1][2]