我们有一系列的帖子，涵盖显微镜的所有方面。
一、背景及简介
什么是显微镜?-功能和放大
谁发明了显微镜?-显微镜学的历史
显微镜也一样吗?-显微镜的种类
2显微镜的组成
3专门的显微镜
4使用显微镜的实用指南
本文将介绍
显微镜打开了通往小小仙境的大门!
细胞是所有生命体的组成部分，但它们太小了，我们的肉眼看不到。在显微镜的帮助下，我们可以放大这些微小细胞的能量。还有许多我们肉眼看不到的微小生物，如浮游生物和细菌。
下面是生物物体的长度和显微镜的类型以及研究它们的方法。
[在这张图中]一个从单个原子到人体的生物尺度。
显微镜概述
显微镜是什么?显微镜是一种用来观察肉眼看不见的小物体的仪器。显微镜通常用于科学实验室和教室，以可视化各种微小的物体，如细胞、微开云体育全站app下载安装生物、组织结构、材料和电子产品。显微镜可以放大(放大图像)，并给图像一个对比度(使它们从背景中脱颖而出)。为了达到这一目的，显微镜由几个用于放大的透镜组成，每个透镜都有自己的放大倍率和聚焦强度。
“显微镜”这个名字来自两个词——“micro”和“scope”。
“Micro”的意思是小的或微小的。“范围”的意思是查看或观察。因此，显微镜可以理解为一种观察微小事物的仪器。
显微镜能做什么?
显微镜的放大能力可以帮助我们看到许多肉眼无法观察到的小东西。显微镜的主要应用是科学研究。事实上，显微镜能做的远不止这些。下面是一些例子:
微生物学显微镜能让我们看到以前看不到的东西。这正是安东尼·范·列文虎克在17世纪晚期所做的，他第一次观察到了细菌和原生动物。带有特殊染色技术的显微镜，如革兰氏染色，使我们能够识别引起疾病的病原体。
细胞生物学显微镜是研究细胞内细胞器和细胞骨架功能的主要工具。许多研究为了解疾病的发病机制提供了思路。
人体生理学与医学-组织器官切片和血液涂片的组织学分析有助于诊断许多疾病。
生殖医学-没有显微镜下精确的注射，体外受精(IVF)是不可能的。
(此图)显微镜的应用:(A)细菌革兰氏染色;(B)细胞骨架荧光图像;(C)脑组织组织学;(D)血涂片;(E)微注射用于体外受精(IVF)。
法医科学开云体育全站app下载安装显微镜经常被用来识别微小的犯罪证据，如头发。
环境监测-为了监测水生态系统，一些关键的浮游生物，如藻类、绿藻和轮虫，是在野外显微镜下可以观察到的重要指标。
农业显微镜在农业的几个方面都很有用，比如土壤验证和害虫控制。
艺术品及珠宝鉴定-便携式显微镜是评估艺术品价值的必备工具。
(此图)显微镜的应用:(A)人的头发;(B)钻石检验;(C)显示金属晶粒微观结构的金相图。
冶金和制造-金相显微镜用于识别金属表面的缺陷，确定金属合金的质量，以及研究岩石、陶瓷和矿物。由于金属疲劳导致的飞机坠毁依靠显微镜来寻找微小的证据。
半导体-微电子和半导体制造严重依赖显微镜来确保质量控制。
纳米技术-碳纳米管、石墨烯等纳米材料的发展离不开电子显微镜。
(此图)显微镜的应用:(A)硅片的检查;(B)扫描电子显微镜下的碳纳米管森林。
因此，显微镜可以被认为是最重要的现代技术仪器之一，这一点怎么强调都不过分。
放大观测和仪器
显微镜是一种用凸透镜放大小物体的光学仪器。根据设计的不同，光学显微镜的放大倍率通常在10倍到1000倍之间。更高的放大倍率要求使用电子显微镜。
| 放大 | 仪器 | 例子 |
| 1 x | 肉眼 | 头发(约。0.1毫米) |
| 2 x - 5 x | 放大镜 | 植物和昆虫的细节 |
| 10 - 20 x | 立体显微镜 | 昆虫的眼睛 |
| 50 x | 复合显微镜 | 水蚤，轮虫，水熊 |
| 100 x | 复合显微镜 | 草履虫，变形虫 |
| 200 x | 复合显微镜 | 花粉，眼虫 |
| 400 x | 复合显微镜 | 脸颊细胞，洋葱表皮细胞 |
| 800 - 1500 x | 复合显微镜 | 红细胞(8µm)，细菌(1µm) |
| 2000 - 1000000 x | 电子显微镜 | 小于1μm的物体，如病毒(100nm)和DNA (2nm) |
[在这张图中]这个相对大小图表可以让你了解病毒有多小。
一个流感病毒颗粒比人类头发直径小600倍。1米= 1,000毫米= 1,000,000微米= 1,000,000,000纳米。
显微镜的结构
一般光学显微镜主要由物镜、透镜、透镜管、台和光源组成。放置在舞台上的物体通过物镜放大。当目标被聚焦时，通过晶状体可以观察到放大的图像。
检查复合显微镜零件标注图及其功能为更多的细节。
放大原理:用显微镜放大的原理
(此图)明场显微镜原理。(修改自Atlas RM: Principles of microbiology, St Louis, 2006, Mosby)
图片来源:显微镜的作用
对于光学显微镜来说，可见光穿过标本，然后经过一系列透镜。透镜使光线弯曲，从而导致放大。
简单的显微镜
为了更好地理解放大率是如何产生的，让我们从一个凸透镜开始。这种仪器被称为简易显微镜或放大镜。
上图显示了如何画一个比透镜F更近的物体的射线图，“F”是这个凸透镜的焦点。
物体的底部放在主轴上。两束光从物体的顶部射出。第一束光平行于主轴。任何平行于主轴的光线都会发生折射，改变方向，并在焦点处穿过主轴。
第二束光从物体的顶部直接穿过透镜的中心。这束光线不折射。
如你所见，光线在晶状体的右侧发散(分开)。眼睛向后看，随着光线，似乎是从物体后面的一个点，即两束光线相交的地方。这就是你绘制虚拟图像顶部的地方。图像的底部仍然在主轴上。
放大镜产生的图像是虚拟的、直立的，而且比物体大。这个图像被称为虚拟的，因为光线从未真正到达那里。虚拟光线被画成虚线。
你可以用用回收的塑料瓶或装满水的气球DIY放大镜．
复合显微镜
现在我们来看看由两个凸透镜(称为物镜和眼镜)组成的复合显微镜。
正如你在上面的图像中看到的，实际的物体(1)将被放置在物镜的焦点附近但外面。这将在两个透镜之间生成一个倒置的更大的图像(2)。这个图像是由真实的光线和设置在眼晶状体的焦点范围内形成的。现在，如果你观察眼透镜后面的图像，图像会再次放大。最终的图像(3)是虚拟的和倒置的，由物镜和眼镜共同贡献的放大倍数。
(此图)如果你有两个放大镜，试着把它们安装在纸卷的两端，自制显微镜。
(图中)蚕豆根尖和人血细胞的低至高倍数图。
复合显微镜的总放大倍率是由物镜和眼镜的组合决定的。假设你有10倍目镜和100倍物镜，这个组合的总放大率是1000倍(10×100 = 1000)。
科学家们对光学元件进行了改进，并为不同的目的发明了许多特殊的显微镜，包括暗场显微镜、相位对比显微镜和差分干涉对比显微镜。另一方面，现代显微镜不再只有两个凸透镜。事实上，更好的成像质量，更多的镜头，冷凝器和滤光片被添加来调整光学性能。
(此图)在不同的设置下观察同一个标本(染色草履虫):亮场、暗场和相位对比。
总结
如果你想探索微观世界，显微镜是一种神奇的工具。在这篇文章中，我们了解到:
- 显微镜是一种用来观察肉眼看不见的小物体的仪器。
- 显微镜是现代技术的必备工具。我们需要显微镜来研究、制造和检查所有微小的物体，包括微生物、细胞/组织、材料和电子产品。
- 通常，光学显微镜的放大倍率在10倍到1500倍之间。即使是小到红细胞(8 μ m)和细菌(1 μ m)，也能观察到。
- 显微镜的放大倍率来自凸透镜弯曲和聚焦光线的能力。
- 复合显微镜由两个对准的凸透镜组成，使放大倍率加倍。
在本显微镜系列的下一篇文章中，我们将回顾显微镜的历史。
参考文献
”显微术的作用”
”显微镜类型及原理”
”什么是放大镜的射线图?”
