《临床检验仪器学》课程教学资源（讲义）实验04 普通光学显微镜的拆装与调试

实验4普通光学显微镜的拆装、调试 实验目的 1.了解显微镜的原理与结构。 2.学会显微镜的拆装技术。 3.掌握显微镜的调试方法 实验器材 普通光学显微镜一台，瓷盘一个，元件盒一个，镊子一把，小螺丝刀一把，机油 壶一个，擦镜纸、棉花扦若干。 实验原理 普通光学显微镜是由焦距不等的物镜和目镜两组会聚透镜所组成。将被观察的标本 置于物镜前的物方焦点前略远一些的位置，经物镜放大后成一倒立实像位于目镜前焦点 附近，再经目镜放大后，便可得一个通过两次放大的倒立虚像，该虚像成像于观察者的 明视距离处 仪器描述 普通光学显微镜在结构上可分为光学系统与机械系统两部分。光学系统包括物镜、 目镜、聚光镜和电光源（或反光镜）等。机械系统包括镜座、镜臂、粗调手轮、微调手 轮、载物台（附移动尺）、转换器、目镜等，其基本结构见理论教材图3-1。 实验步骤 显微镜系精密光学仪器，在诉装过程中应按操作步骤细心进行，不能粗心大意，切 不可触及光学表面，以免污染、损坏仪器。 1.拆卸（原则是先拆光学系统后拆机械系统） (1)光学系统拆的次序是由下而上。即先拆反光镜，后拆聚光镜、物镜、目镜。 (2)机械系统拆的次序也是由下而上，即先拆移动尺、抽筒、粗调手轮、微调 手轮（一般不拆）。 (3)拆下的光学和机械零件，如镜头、齿轮、齿条、螺钉（约10余只小螺钉，大 螺钉不拆)等，应分别轻轻稳妥地放入盘中，螺钉放入小盒内（不得丢失）。 (4)若镜头不清洁，需应用擦镜纸擦净，机械零部件油污积尘，则应用油布擦净 上油，以备待装。 2.组装（原则是先机械系统后光学系统）

实验 4 普通光学显微镜的拆装、调试 实验目的 1.了解显微镜的原理与结构。 2.学会显微镜的拆装技术。 3.掌握显微镜的调试方法。 实验器材 普通光学显微镜一台，瓷盘一个，元件盒一个，镊子一把，小螺丝刀一把，机油 壶一个，擦镜纸、棉花扦若干。 实验原理 普通光学显微镜是由焦距不等的物镜和目镜两组会聚透镜所组成。将被观察的标本 置于物镜前的物方焦点前略远一些的位置，经物镜放大后成一倒立实像位于目镜前焦点 附近，再经目镜放大后，便可得一个通过两次放大的倒立虚像，该虚像成像于观察者的 明视距离处。 仪器描述 普通光学显微镜在结构上可分为光学系统与机械系统两部分。光学系统包括物镜、 目镜、聚光镜和电光源（或反光镜）等。机械系统包括镜座、镜臂、粗调手轮、微调手 轮、载物台（附移动尺）、转换器、目镜等，其基本结构见理论教材图 3-1。 实验步骤 显微镜系精密光学仪器，在诉装过程中应按操作步骤细心进行，不能粗心大意，切 不可触及光学表面，以免污染、损坏仪器。 1.拆卸（原则是先拆光学系统后拆机械系统） （1）光学系统 拆的次序是由下而上。即先拆反光镜，后拆聚光镜、物镜、目镜。 （2）机械系统 拆的次序也是由下而上，即先拆移动尺、抽筒、粗调手轮、微调 手轮（一般不拆）。 （3）拆下的光学和机械零件，如镜头、齿轮、齿条、螺钉〔约 10 余只小螺钉，大 螺钉不拆）等，应分别轻轻稳妥地放入盘中，螺钉放入小盒内（不得丢失）。 （4）若镜头不清洁，需应用擦镜纸擦净，机械零部件油污积尘，则应用油布擦净 上油，以备待装。 2.组装（原则是先机械系统后光学系统）

(1)机械系统：①先装镜座或镜臂，按其结构装配。装配中动作要轻，顺其自然， 切不可用力过猛，出现故障应查明原因，排除故障后才能继续装配：②装粗、微调手轮， 装微调手轮时，必须保证微动方向与粗动方向平行。粗调焦机构大多采用燕尾导轨作精 密导向，并借肋齿轮与齿条齿合，使整个成像系统作平衡而准确的直线运动：③装移动 尺，使之与台面连在一起；④装目镜简。 注意：在装拆中螺刀应正对螺口垂直于螺帽面旋转：螺丝不能上错，松紧应该适度。 (2)光学系统（装的次序按由上而下的原则进行，即先装目镜后装物镜、聚光镜、 反光镜)：①装目镜时，应轻轻送下：②装物镜时，应用左手的食指与中指将物镜夹住， 以右手3个手指握住物镜，贴到转换器的螺丝口处，先略向反时针方向旋转，待物镜螺 纹转入后，再按顺时针方向旋入，旋至中等程度即可。装备后用右手试动，检查是否安 装牢固，丝扣是否吻合，然后才能松手，否则将造成物镜落地。物镜安装顺序应按顺时 针方向进行，从低倍向高倍到油镜（注直转换器外圆的序号或颜色标记）。转换物镜时， 不要用手捏着物镜头转。应捏着转换器的转动盘或滚花外圆旋转，这样才不至于破坏物 镜光轴，影响定位精度：③将聚光镜装入载物台下面的聚光镜支架内，其高度应使聚光 器上透镜的端面与载物台相平，然后将固定螺丝拧紧：④将反光镜插入聚光镜下面的插 孔内。 随着显微镜的不断推陈出新，其配件和部件不断增多，装配难度也相应增大。因此 安装前必须熟悉说明书与组装图，严格按部件位置与要求安袭，才能达到要求。 3.调试 (1)调节粗调、微调焦手轮，纵横移动手轮、聚光镜的升降手轮、转动转换器等机 械部分，检查各部分运动是否平稳。 (2)旋转转换器，先使低倍物镜进入光路，用眼睛通过目镜筒直接现察，当改变孔 径光栏大小时，应看见几个同心圆斑，若不同心，应转动聚光镜调节螺钉，至圆斑同心。 将转换器转一角度.再插入10×目镜，放上标本进行调焦，升降聚光镜使视场内看到清 晰的像。 (3)对准标本进行粗、微调焦，检查各倍率物镜、目镜成像是否清晰。使物镜由低 倍到高倍进入光路，检查显微镜的“齐焦”性能是否达到要求，同时反复多次，正反方 向转动物镜转换器，检查转换器的定位度及稳定性是否良好。 (4)用40×物镜调焦清晰后，纵横移动标本，观擦物像的清晰度有无明显变化以检 查载物台（移动尺）运动的稳定性

（1）机械系统：①先装镜座或镜臂，按其结构装配。装配中动作要轻，顺其自然， 切不可用力过猛，出现故障应查明原因，排除故障后才能继续装配；②装粗、微调手轮， 装微调手轮时，必须保证微动方向与粗动方向平行。粗调焦机构大多采用燕尾导轨作精 密导向，并借肋齿轮与齿条齿合，使整个成像系统作平衡而准确的直线运动；③装移动 尺，使之与台面连在一起；④装目镜筒。 注意：在装拆中螺刀应正对螺口垂直于螺帽面旋转；螺丝不能上错，松紧应该适度。 （2）光学系统（装的次序按由上而下的原则进行，即先装目镜后装物镜、聚光镜、 反光镜）：①装目镜时，应轻轻送下；②装物镜时，应用左手的食指与中指将物镜夹住， 以右手 3 个手指握住物镜，贴到转换器的螺丝口处，先略向反时针方向旋转，待物镜螺 纹转入后，再按顺时针方向旋入，旋至中等程度即可。装备后用右手试动，检查是否安 装牢固，丝扣是否吻合，然后才能松手，否则将造成物镜落地。物镜安装顺序应按顺时 针方向进行，从低倍向高倍到油镜（注直转换器外圆的序号或颜色标记）。转换物镜时， 不要用手捏着物镜头转。应捏着转换器的转动盘或滚花外圆旋转，这样才不至于破坏物 镜光轴，影响定位精度；③将聚光镜装入载物台下面的聚光镜支架内，其高度应使聚光 器上透镜的端面与载物台相平，然后将固定螺丝拧紧；④将反光镜插入聚光镜下面的插 孔内。 随着显微镜的不断推陈出新，其配件和部件不断增多，装配难度也相应增大。因此 安装前必须熟悉说明书与组装图，严格按部件位置与要求安袭，才能达到要求。 3.调试 （1）调节粗调、微调焦手轮，纵横移动手轮、聚光镜的升降手轮、转动转换器等机 械部分，检查各部分运动是否平稳。 （2）旋转转换器，先使低倍物镜进入光路，用眼睛通过目镜筒直接现察，当改变孔 径光栏大小时，应看见几个同心圆斑，若不同心，应转动聚光镜调节螺钉，至圆斑同心。 将转换器转一角度．再插入 10×目镜，放上标本进行调焦，升降聚光镜使视场内看到清 晰的像。 （3）对准标本进行粗、微调焦，检查各倍率物镜、目镜成像是否清晰。使物镜由低 倍到高倍进入光路，检查显微镜的“齐焦”性能是否达到要求，同时反复多次，正反方 向转动物镜转换器，检查转换器的定位度及稳定性是否良好。 （4）用 40×物镜调焦清晰后，纵横移动标本，观擦物像的清晰度有无明显变化以检 查载物台（移动尺）运动的稳定性

(5)待调焦清晰后，将微调手轮作正反方向转动，并从微调手轮刻值处读数，以检 查微动空回误差大小，然后轻拍镜臂或平台，观察像的清晰度有无明显变化，借以检查 显微镜的调焦稳定性及有无“下滑”现象。 (6)若为双筒目镜，要注意筒长补偿及视度调节，观察左右两视场亮度和颜色是否 基本一致。 (7)全面检查其它各附件的质量。 4.显微镜主要光学性能参数的设定 (1)放大率的设定 显微镜的放大率等于物镜的放大率和目镜的放大率的乘积。根据要求进行物镜和目 镜的选择来设定显微镜放大率。放大率要与分辨率结合来设定，显微镜最合适的放大率 (称为有效放大率，用M有效表示)是在物镜的数值孔径的500~1000倍之间。 在有效放大率范围内，眼睛可以长时间观察而不易疲劳。如果放大率低于500N.A., 观察起来就很吃力。如果高于100O.A.,则会使像质变坏，甚至造成不真实的像。因此， 超过100ON.A.的放大率称为无效放大率 (2)镜像亮度的设定 镜像亮度是指显微镜中所看到的物像的亮暗程度。为了便于观察，我们希望显微镜 所成的像亮一些。在外部光线不变的情况下，镜像亮度与数值孔径的平方成正比，而与 总放大率的平方成反比。要想使镜像亮度大些，应使用大数值孔径的物镜，配以低放大 率的目镜。例如，在物镜相同的情况下，使用5倍的目镜与使用10倍目镜相比，其镜 像亮度要大4倍。使用电光源的显微镜，其镜像亮度可以通过调节照明灯的亮度来控制。 (3)镜像清晰度的设定 显微镜成像的清晰度取决于其光学系统，尤其是物镜的光学性能。它与显微镜的设 计、制造、使用和保管都有关系。从使用和保管的角度来说，影响清晰度的主要原因有： 所使用的盖玻片的厚度不合格、调焦没有调到理想位置、总放大率用得过大、油镜的镜 头没有擦干净、镜片生霉等。 (4)齐焦性能的设定 当显微镜调焦后，调换任一透镜组（包括物镜和目镜），只需要微量调焦就能达到最 大清晰度， 数据记录及处理 1.光学显微镜的主要性能指标如表8-1所示

（5）待调焦清晰后，将微调手轮作正反方向转动，并从微调手轮刻值处读数，以检 查微动空回误差大小，然后轻拍镜臂或平台，观察像的清晰度有无明显变化，借以检查 显微镜的调焦稳定性及有无“下滑”现象。 （6）若为双筒目镜，要注意筒长补偿及视度调节，观察左右两视场亮度和颜色是否 基本一致。 （7）全面检查其它各附件的质量。 4. 显微镜主要光学性能参数的设定 （1）放大率的设定 显微镜的放大率等于物镜的放大率和目镜的放大率的乘积。根据要求进行物镜和目 镜的选择来设定显微镜放大率。放大率要与分辨率结合来设定，显微镜最合适的放大率 （称为有效放大率，用Ｍ有效表示）是在物镜的数值孔径的 500～1000 倍之间。 在有效放大率范围内，眼睛可以长时间观察而不易疲劳。如果放大率低于 500 N.A.， 观察起来就很吃力。如果高于 1000N.A.，则会使像质变坏，甚至造成不真实的像。因此， 超过 1000N.A.的放大率称为无效放大率。 （2）镜像亮度的设定 镜像亮度是指显微镜中所看到的物像的亮暗程度。为了便于观察，我们希望显微镜 所成的像亮一些。在外部光线不变的情况下，镜像亮度与数值孔径的平方成正比，而与 总放大率的平方成反比。要想使镜像亮度大些，应使用大数值孔径的物镜，配以低放大 率的目镜。例如，在物镜相同的情况下，使用 5 倍的目镜与使用 10 倍目镜相比，其镜 像亮度要大 4 倍。使用电光源的显微镜，其镜像亮度可以通过调节照明灯的亮度来控制。 （3）镜像清晰度的设定 显微镜成像的清晰度取决于其光学系统，尤其是物镜的光学性能。它与显微镜的设 计、制造、使用和保管都有关系。从使用和保管的角度来说，影响清晰度的主要原因有： 所使用的盖玻片的厚度不合格、调焦没有调到理想位置、总放大率用得过大、油镜的镜 头没有擦干净、镜片生霉等。 （4）齐焦性能的设定 当显微镜调焦后,调换任一透镜组(包括物镜和目镜),只需要微量调焦就能达到最 大清晰度。 数据记录及处理 1. 光学显微镜的主要性能指标如表 8-1 所示

表8-1光学显微镜的主要性能指标 名称 好(V) 一般(0) 差(×) 粗调手轮 微调手轮 聚光镜升降手轮 转换器 载物台（移动尺） 调焦稳定性 齐焦性能 镜像清晰 镜像亮度 注：显微镜的主要性能指标“好”、“一般”、“差”均以学生实验常用显微镜作标准比较而定。 2.质量评估：通过实验结果，评价安装好的显微镜的质量。 思考题 1.显微镜拆卸、组装的原则各是什么？ 2.简述显微镜拆卸、组装的具体步骤。 3.如何调试一台显微镜？ 4.如何设定显微镜的主要光学性能参数？

表 8-1 光学显微镜的主要性能指标 名称 好（∨） 一般（O） 差（×） 粗调手轮 微调手轮 聚光镜升降手轮 转换器 载物台（移动尺） 调焦稳定性 齐焦性能 镜像清晰度 镜像亮度 注：显微镜的主要性能指标“好”、“一般”、“差”均以学生实验常用显微镜作标准比较而定。 2.质量评估: 通过实验结果，评价安装好的显微镜的质量。 思考题 1. 显微镜拆卸、组装的原则各是什么？ 2. 简述显微镜拆卸、组装的具体步骤。 3. 如何调试一台显微镜？ 4. 如何设定显微镜的主要光学性能参数？