相襯顯微鏡的基本介紹

1、第一節(jié)相襯顯微鏡(Phasecontrastmicroscope)在光學(xué)顯微鏡的改進(jìn)過程中，相襯顯微鏡的制造成功和普遍的應(yīng)用，是近代顯微鏡技術(shù)中的重要成就。在1935年荷蘭學(xué)者澤尼克提出了相襯法原理，至1941年由德國(guó)蔡司工廠誕生了世界上第一臺(tái)相襯顯微鏡。它的產(chǎn)生，使人類的視覺在光學(xué)顯微鏡下又得到新的擴(kuò)展。從信息利用的角度來看，人們將它視為光學(xué)信息處理概念下的第一個(gè)產(chǎn)品，因而獲得了1953年諾貝爾獎(jiǎng)金。我們知道，人眼只能在光波的波長(zhǎng)（顏

2、色）和振幅（亮度）有變化的情況下，才能在顯微鏡下看到被檢物體的存在，但活的生物體多是無色透明的，當(dāng)光線通過時(shí)，波長(zhǎng)和振幅變化不顯著，這樣在明場(chǎng)鏡檢下就難于觀察清晰。為了克服這一困難，可以采用一定的措施，如物理、化學(xué)處理法、材料經(jīng)固定、染色等過程，使被檢物體的顏色及亮度發(fā)生變化，但這只能觀察已被殺死的材料，而不能觀察到活體狀態(tài)；當(dāng)然，縮小聚光鏡的孔徑光闌，以增加明暗反差的對(duì)比，但這樣不能充分發(fā)揮物鏡數(shù)值孔徑的性能，細(xì)微結(jié)構(gòu)仍難于被分辨，同

3、時(shí)鏡象亮度也隨之降低；利用暗場(chǎng)、熒光或偏光鏡檢術(shù)，雖然能觀察活體標(biāo)本，但這些顯微術(shù)都是利用不同的光學(xué)原理，達(dá)到特定的觀察目的，鏡檢效果局限在一定范圍內(nèi)?？梢娚鲜龃胧┒疾荒艿玫綕M意的鏡檢效果，而采用相襯顯微術(shù)，則能解決上述問題，使無色透明活體標(biāo)本的細(xì)微結(jié)構(gòu)在相襯顯微鏡下變得清晰可見。一、相襯顯微鏡的特點(diǎn)相襯顯微鏡是利用被檢物體的光程（折射率與厚度之乘積）之差進(jìn)行鏡檢的方法。也即是有效地利用光的干涉現(xiàn)象，將人眼不可分辨的相位差變?yōu)榭煞直娴恼?/p>

4、幅差，即使是無色透明的物質(zhì)亦成為清晰可見，這是普通顯微鏡難以達(dá)到的。這不僅大為便利了活體材料的觀察，而且相襯顯微術(shù)和普通染色觀察相結(jié)合，還可判斷“膺象”和真實(shí)的圖象。相位和相位差光的傳播具有波動(dòng)性質(zhì)，波動(dòng)的能以平衡位置為準(zhǔn)，以一定的振幅反復(fù)振動(dòng)而前進(jìn)。光波通過光學(xué)均勻體時(shí)，單位時(shí)間（T）內(nèi)波動(dòng)的能所達(dá)到的位置，便是它的“相位”。如圖42所示，有A、B兩束光，其中A光束只經(jīng)過單一介質(zhì)（如空氣）；而B光束在中途還通過一塊透明玻璃，這樣B光束

5、使受到阻滯而速度減少。因此，A和B之間便產(chǎn)生了一定的相位差。光鏡。它是由大小不同環(huán)形光闌裝在一圓盤內(nèi)，外面標(biāo)有10、20、40、100字樣，相應(yīng)地與不同倍率的物鏡配合使用。老式的常為單一環(huán)狀光闌，附加在視場(chǎng)光闌的上部，它的大小依聚光鏡下面安裝的調(diào)節(jié)透鏡來進(jìn)行調(diào)節(jié)。（二）相板(Phaseplate)：在物鏡的后焦點(diǎn)平面處裝有相板，它分為兩部分，一是通過直射光的部分，為半透明的環(huán)狀，叫“共軛面”；另一是通過衍射光的部分，叫“補(bǔ)償面”有相板的

6、物鏡稱“相襯物鏡”，外殼上常有“PH”字樣。相板上鍍有兩種不同的膜——吸收膜和相位膜，吸收膜常為鉻、銀等金屬在其真空中蒸發(fā)而鍍成的薄膜，能把通過它的光線吸收60~93%，可分為透過率為7%、15%、20%、40%四個(gè)檔級(jí)。因此，分高（HIGH略寫H）、中（Medium略寫M）、低（Low略寫L）及低低（LowLow略寫LL）四類。這樣可根據(jù)被檢物體的特性而加以選擇應(yīng)用?，F(xiàn)將相襯物鏡的選擇方法列表于下。負(fù)相襯Negativecontras

7、t(N)正相襯Positivecontrast(P)適用于物體的形態(tài)、數(shù)量及活體情況的觀察適用于物質(zhì)內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)的觀察，同時(shí)也用于形態(tài)、數(shù)量和活體的觀察負(fù)高(NH)負(fù)中(NM)正低(PL)正低低(PLL)適用于折射率比較弱的被檢物體適用于折射率比較強(qiáng)的被檢物體適用于折射率比較弱的被檢物體適用于折射率比較強(qiáng)的被檢物體相位膜常為氟化鎂等在真空中蒸發(fā)成的薄膜，通過它的光線，相位被推遲，通常多為推遲14波長(zhǎng)的相位膜，但有時(shí)因明暗反差過強(qiáng)，使鏡檢

8、效果降低，而鍍有推遲13波長(zhǎng)的相位膜。相板的構(gòu)造通常多為吸收直射光的類型，可分為負(fù)相襯(Negativecontrast略N)和正相襯（Plosivecontrast略寫P）兩類。（三）中心（合軸）調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，它實(shí)際是長(zhǎng)工作距離，放大倍率約4~5的放大鏡，用以調(diào)整環(huán)狀光闌所造成的象與相板共軛面完全吻合。否則應(yīng)被吸收的直射光被泄掉；對(duì)不該吸收的衍射光反被吸收；應(yīng)推遲相位的部分有的不能被推遲，這樣就不能達(dá)到相襯鏡檢的效果。為了避免上述情況，