光学显微镜的应用有哪些？

光学显微镜是一种既古老又年轻的科学工具，从诞生至今，已有三百年的历史，到如今，光学显微镜已进入了各行各业，成了人类认识自然、改造自然的得力助手。

医院是显微镜的最大应用场所，主要用来检查患者的体液变化、入侵人体的病菌、细胞组织结构的变化等等信息，为医生提供制定治疗方案的参考依据和验证手段，在基因工程、显微外科手术中，显微镜更是医生必备的工具；农业方面，育种、病虫害防治等工作离不开显微镜的帮助；工业生产中，精细零件的加工检测和装配调整、材料性能的研究是显微镜可以的显身手的地方；刑侦人员常常依靠显微镜来分析各种微观的罪迹，作为确定真凶的重要手段；环保部门检测各种固体污染物时也得助显微镜；地矿工程师和文物考古工作者借助显微镜所发现的蛛丝马迹可以判断深埋地下的矿藏或推断出尘封的历史真像；甚至人们的日常生活也离不开显微镜，如美容美发行业，能用显微镜对皮肤、发质等进行检测，当能获得最佳的效果。可见显微镜与人们的生产生活结合得是多么的紧密。

　　按照不同的应用目的，可以大致对显微镜进行分类，常见的有生物显微镜、金相显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等四大类。顾名思义，生物显微镜主要用在生物医学方面，观察对象多为透明或半透明微体；金相显微镜主要用来观察不透明物体的表面，如材料的金相结构和表面缺陷；体视显微镜在将微物放大成像的同时，还使物与像相对于人眼的方位一致，并且有纵深感，符合人的常规视觉习惯；偏光显微镜利用不同材料对偏振光的透射或反射特性来区分不同的微物组份。另外，还可细分出一些特殊的种类，如倒置生物显微镜或称培养显微镜是主要用来透过培养器皿底部观察培养的一种生物显微镜；荧光显微镜利用某些物质吸收特定较短波长光线而发射特定较长波长光线的特性，去发现这些物质的存在，判断其含量；比较显微镜可以在同一视场中形成两个物体的并列或重合图像，以便对比两个物体的异同。

　　传统的光学显微镜主要由光学系统及支撑它们的机械结构组成，光学系统包括物镜、目镜和聚光镜，都是由各种光学玻璃做成的复杂化了的放大镜。物镜将标本放大成像，其放大倍率M物由下式决定：M物=Δ∕f'物，式中f'物是物镜的焦距，Δ可理解为物镜与目镜间的距离。目镜将物镜所成之像再次放大，成一个虚像在人眼前250mm处供人观察,这是多数人感觉最舒适的观察位置，目镜的倍率M目=250/f'目,f'目是目镜的焦距。显微镜的总放大倍率是物镜与目镜的乘积，即M=M物*M目=Δ*250∕f'目*f;物。可见，减小物镜及目镜焦距将使总放大倍率提高，这是用显微镜可以看到细菌等微生物的关键,也是其与普通放大镜的区别所在。

　　成像衬度是光学显微镜的另一个关键问题，所谓衬度，即是像面上相邻部份间的黑白对比度或颜色差，人眼对于0.02以下的亮度差别是很难判定的，对颜色差别则稍微敏感一些。有些显微镜观察对象，如生物标本，其细节间亮度差别甚小，加之显微镜光学系统设计制造误差使其成像衬度进一步降低而难于分辨，此时，看不清物体细节，不是总放大倍率过低，也不是物镜数值孔径太小，而是由于像面衬度太低的缘故。

　　多少年来，人们为提高显微镜的分辨能力和成像衬度付出了艰辛的劳动，随着计算机技术和工具的不断进步，光学设计的理论和方法也在不断改进，加上原材料性能的提高，工艺和检测手段的不断完善，观察方法的创新，使光学显微镜的成像质量已经接近衍射极限的完善程度，人们将用标本染色、暗场、相衬、荧光、干涉、偏光等观察技术，使得光学显微镜已能适应形形色色标本的研究，虽然近年来电子显微镜，超声显微镜等放大成像仪器先后问世，在某些方面具有优势的性能，但在廉价、方便、直观、特别是适合生物活体的研究等方面仍无法与光学显微镜匹敌，光学显微镜仍然牢固地占据着自己的阵地。另一方面，与激光、计算机、新材料技术、信息技术相结合，古老的光学显微镜正焕发青春，显示了旺盛的生命力，数码显微镜、激光共焦扫描显微镜、近场扫描显微镜、双光子显微镜及具有各种新的功能或能适应各种新的环境条件的仪器层出不穷，更加扩大了光学显微镜的应用领域，作为最新的例子。从火星探测车上传回的岩层显微图片是多么令人振奋！我们完全可以相信，光学显微镜将会以更新的姿态，造福人类。

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