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巧学普通光学显微镜的使用——郝青瑞

作者:  来源:  添加日期:2013年03月26日  点击量:

巧学“普通光学显微镜的使用”

盐城市田家炳中学    郝青瑞  

     “普通光学显微镜的使用”一节是在学习《细胞的结构和功能》这一章的第一小节中的内容。通过显微镜,人们对生物界和无机自然界的认识细致到了微观世界。在高中生物学习中,学生必须掌握有关“普通光学显微镜的使用”内容。笔者结合实践,对本节内容的教与学做了一定的反思,从两个方面谈谈如何做到巧学。

 

图1 普通光学显微镜构造

一、巧归类——认识普通光学显微镜的构造

 

中学阶段使用的是普通光学显微镜,其构造却并非普通易识(图1)。笔者在教学时,引导学生从理解普通光学显微镜的名称上来对显微镜加以认识,并对各自构造进行合理归类。“普通光学显微镜”可以将名称拆解成三块,即一是“普通光(学)”;二是“显微”;三是“镜”。

  1. 普通光(学)——反光镜、遮光器、通光孔

从字面上理解,该显微镜利用的是普通光,实则就是

易彩时时彩软件常说的自然光中的可见光(波长在380~780nm)。由此,笔者与学生强调,易彩时时彩软件在接下来的学习中所看到的细胞复杂的结构示意图,多数情况下被称之为“亚显微结构”——必须用到“电子显微镜”,而其区别于普通光学显微镜的重要之处,就在于它能够利用波长很短的高能电子束。因为光源的使用能力不同,普通光学显微镜放大的倍数最大也只有1500倍,而电子显微镜则能放大到10000倍。对于普通光学显微镜下观察到的结构,一般称之为“显微结构”。那么,普通光学显微镜的光源如何给出的,又是如何调节的呢?由此,介绍反光镜和遮光器的构造和作用:反光镜有两面,一面是平面镜,一面是凹面镜(在需要较强光时选用),它们可以反射自然光通过通光孔给光;遮光器上有大小不同的光圈,可以根据光的需要加以选择适当大小的光圈对准通光孔。

  1. 显微——目镜、物镜及转换器和粗、细准焦螺旋

显微镜的功能本质就是通过放大的物像来显示物体的微小结构,而与放大功能有关的构造则是目镜和物镜。根据物理成像原理,易彩时时彩软件通过显微镜看到的是被放大

 

图2 普通光学显微镜成像原理

的物像与物体本来的位置关系是倒置(上下颠倒、左右颠倒)的(图2)。那么放大了多少倍呢?显微镜放大的是物像的长与宽或者是直径、周长呢,还是面积?这里,笔者通过制作一个画有等腰直角三角形(如图3)的临时装片,将显微镜成像结果模拟展示到教室背投上,与同学们一起比较,计算得出结论:通过显微镜,放大的倍数是目镜的倍数与物镜的倍数的乘积;而放大的对象是物像的长

图3 等腰直角三角形观察模拟图

与宽或者是直径、周长;面积则被放大了乘积的平方倍。在具体操作使用中,可以根据要求选择合适倍数大小的目镜(直插式,换取办法是直接拔插)和物镜(螺旋式,可以通过转动转换器来实现更换物镜)。在使用过程中要调节适当的焦距,则用到了粗准焦螺旋和细准焦螺旋。粗准焦螺旋调节幅度大,而细准焦螺旋主要用于微调。

 

  1. 镜——镜筒、镜臂、镜柱、镜座和目镜、物镜、反光镜

笔者将之归纳为“镜前”和“镜后”,即这些构造可以根据共有的一个“镜”字和“镜”字在各构造名称的位置进行划分。镜前是指镜筒、镜臂、镜柱、镜座,它们主要起到支撑和固定显微镜目镜、物镜间的距离的作用,同时也起到调整显微镜观察位置等作用;目镜、物镜、反光镜在以上“显微”中已有所介绍,需要补充的是,目镜和物镜自身的长短与其放大倍数的关系:目镜越长,放大倍数越短,物镜相反之。

由此可见,充分解读普通光学显微镜的名称,可以将各自不同的构造加以合适地归类,从而达到“巧学”的目的。

二、巧操作——使用普通光学显微镜的“四字经”

   掌握了普通光学显微镜的各个构造之后,在讲授了显微镜的一般使用步骤(取镜安放——对光——放片——调焦——观察绘图——收镜)基础上,对使用中的一些注意事项进行了归纳,笔者把它称之为巧操作的“四字经”。

  1. 先下后上、先粗后细

在载物台上放置好载玻片后,先调节粗准焦螺旋使得镜身下移,同时眼镜往下看,即要侧视物镜与载玻片的距离,至两者距离大约0.5cm时,停止下移,同时眼镜瞄准目镜,反方向慢慢调节粗准焦螺旋,直接视野中出现较清晰的物像,停止使用粗准焦螺旋,换用细准焦螺旋进行微调,直至物像达到最清晰。因此,先上后下,既是指镜身的位置变化,也可以是指视角的变化;先粗后细则是指先用粗准焦螺旋,后用细准焦螺旋。

  1. 先平后凹,先小后大

先平后凹和先小后大,是指对光的强弱控制。一般在低倍镜下先用平面镜和小的光圈,换成高倍镜后,因为光线变暗,往往需要用到凹面镜或大的光圈来提高光的强度。

  1. 先低后高、偏哪移哪和只细不粗

在使用显微镜观察时,不管观察对象大小如何,都必须先用低倍镜观察,在低倍镜下观察清晰后才能使用用高倍镜再观察。而换上高倍镜之前,必须将观察对象移至于视野的正中央,根据成像原理,此时,观察对象偏离视野中央的哪一个方向,就应该将载玻片往哪个方向移动,也就是“偏哪离哪”。换上高倍镜后出现视野变模糊的情况,此时只能调节细准焦螺旋进行微调,而不可以再使用粗准焦螺旋进行调节,也就是说,换上高倍镜后,要注意“只细不粗”。

三、综述

学习普通光学显微镜的使用既是高中阶段生物必修知识的要求,也是学生将来学习、研究生物科学必备的技能之一。因此,通过简单地对普通光学显微镜名称拆解的“巧归类”和“四字经”所归纳出的“巧操作”,让学生对显微镜的知识应用能够更准确和规范,实现“巧学”的效果。