体视显微镜为什么这么重要
体视显微镜是一种利用斜射光照明观察不透明物体立体形状或表面结构的显微镜,在生物学中可以用来观察植物的根、茎、叶、花等器官及表层组织的形态和结构,动物中的微小器官和各种组织的形态结构。同时,在工农业生产和科学文化事业的许多领域内也有着广泛的用途。
要使显微镜能够观察立体像并不太困难,实际上把两个功能独立的显微镜使其光轴以一定小的角度,连接在一起就可以构成一台实体显微镜。比较原始类型的体视显微镜就是如此,它具有两套明确分离的物镜、镜筒和目镜。当然对于立体效果来说,两个分离的镜筒或两个分离的物镜并不一定是必需的。只要一个物镜具有足够大的孔径能够允许互成12-14。角度的两束光线进入,那么使用一个物镜和镜筒就可以了,实际上大多数现代奥林巴斯显微镜的体视显微镜都是单物镜和单镜筒类型的。
图5是一台WILD M 3型体视显微镜。它有一个比较稳固的镜座,镜体被固定在镜柱上,物体的聚焦只通过一个粗调旋钮而进行,这对于使用较大的场深和较低的放大倍数观察物体的立体结构来说完全够用了。体视显微镜具有较大的自由工作距离,一般为8 --12cm,这对于观察各种样品来说也完全足够了。在镜座上有一个圆形的载物板,Pi LA放置被观察的样品。一般载物板一面是白色的,另一面是黑色的,可以根据所观察样品的颜色选用,以达到良好的反差效果。观察使用双目镜筒时,两个目镜筒之间的距离可以根据观察者两眼瞳孔间的距离进行调节。
体视显微镜总放大倍数的变换,虽然也可以通过更换物镜而实现,但这只是在比较原始类型的镜台中,例如在Greenough型体视显微镜中具有一个滑动型的物镜更换装置,但是由于机械原因及物镜的大孔径,很少使用可转动的物镜转换台。在现代的体视显微镜中,放大倍数的改变是通过一个可变焦的透镜系统实现的,关于这种可变焦透镜系统的光学原理已经在第四章中讲述过了,它通过在一组透镜系统中改变中间透镜的位置,来改变放大倍数的。这种中间透镜位置的改变是通过调节放大倍数旋钮来进行的。在一般的体视显微镜中,具有6 X, 12X, 25X, 50X几个放大倍数的选择刻度。所使用的常用目镜有10x, 15x, 20X等几种,这样,体视显微镜的总放大倍数在60-1,000 x的范围之内。实际上对于立体观察来说,使用太高的放大倍数时由于场深的减小,立休效果就会丧失,这种像就会变成物体的薄光学切面,其结果在深度上的差异(这对于立体观察来说是必需的)就不可能被辨认,因此观察标本立体结构只能使用较低的放大倍数。对于较大的标本,如果60 X的总放大倍数仍然嫌大,可以再使用一个0.4 X的附加物镜,使总放大倍数减小到24 X,而使物场的直径由原来的33.8mm可以增大到88.2mm。与此相反,还可以使用1.6 x的附加物镜,来进一步增大总放大倍数。常用的目镜和可变焦透镜系统(以及附加物镜)各种组合时的总放大倍数以及物场直径。
体视显微镜一般使用斜射光照明,一个(或两个)照明器通过支架连接在显微镜简上,照明器的位置高低、照射方向和斜射角度都可以随意进行调节,以使能够得到的立体效果。照明器所用的灯抱一般为6 V15W白炽灯。此外,实体显微镜还可以使用透射光照明,只要更换一个半透明的毛玻璃载物板,并把照明器插入镜座内。就可以观察较薄或透明的生物标本,也可以直接观察组织切片。这样,体视显微镜就可以起到低倍透射显微镜的作用。
体视显微镜还可以借助于一个专门的照相接筒安装显微照相装置和自动曝光控制器,非常方便地进行实体显微照相。
体视显微镜在生物学中被广泛地应用于观察和解剖植物的根、茎、叶、花、果实等器官和各种表皮组织;观察和解剖微小的动物或动物器官及组织。除此而外,在医学中,特别是显微外科中,体视显微镜已经成为一种必不可少的有效的手术工具。根据各种医疗诊断检查和各种外科手术的濡要,已经制造出形形色色的实体显微镜。由于许多外科手术(例如在中耳、头颅深处的手术)需要在较大距离的空间内进行精细的操作,因而这种显微镜具有不低于20cm的很长的自由工作距离,这种手术显微镜具有大型的自由移动台和内装的放大倍数变换器,镜台的调节、聚焦和放大倍数的转换都可以通过脚踏控制器用脚来进行操作,这样能够腾出外科医生的两只手进行手术。另外,这种大型的镜台往往装有附加的分光棱镜,可以由两个人进行观察和操作,还可以装配照相装置进行拍照。
体视显微镜的应用完全不限于生物学和医学方面,它在工农业生产的各个领域中有着十分广泛的用途。在电子工业中,它已用于集成电路及各种电子元件的检验,液晶几何图形的精细观察。在机械工业中,它已用于手表和各种精密仪器及其零件的检验观察和装配操作。对于一些特别微小而精密零件的加工显微镜安装在车床上,在显微镜观察下进行操作加工。
在地质矿产部门,它可用于各种纤维的质量性能、织物结构,印染图案的精细观察和质量检验。使用体视显微镜进行偏振光观察,可以进行各种岩石、矿物、晶体的鉴定和光轴的准确判定。
在农业、林业和畜牧业中,体视显微镜的用途就更大了,可用于观察各种农作物及树木。由此看来,在现代工农业生产及科学文化事业的各个领域中,体视显微镜已犷成为一种必不可少的观测工具,开始发挥重要的作用。
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