显微镜是一种用于观察微小物体的仪器,在生物学、医学、材料科学等多个领域都有广泛应用。以下是几种常用的显微镜:
光学显微镜
- 普通光学显微镜:利用光学原理,通过物镜和目镜将物体放大成像,可观察细胞、组织等一般微观结构,是生物学、医学实验室最基本的观察工具。
- 相差显微镜:将光线通过物体时产生的相位差转换为振幅差,使透明物体(如活细胞)能产生明暗对比,可在不染色的情况下观察活细胞的形态和内部结构。
- 荧光显微镜:以紫外线为光源,激发样品中的荧光物质发出荧光,从而观察细胞或组织中的特定荧光标记物,常用于免疫荧光检测、基因表达定位等研究。
- 暗视野显微镜:采用特殊的聚光器,使光线斜射不进入物镜,只有被样品反射或折射的光线进入物镜成像,可观察微小的折射率差异或透明物体的轮廓,常用于观察细菌的运动、细胞内的颗粒等。
电子显微镜
- 透射电子显微镜(TEM):用电子束穿透样品,经电磁透镜放大成像,可观察到细胞内部的超微结构,如细胞器的形态、生物大分子的组装等,分辨率高,可达原子水平。
- 扫描电子显微镜(SEM):电子束扫描样品表面,激发二次电子成像,主要用于观察样品表面的形貌特征,如细胞表面的微绒毛、材料表面的纹理等,图像具有很强的立体感。
扫描探针显微镜
- 原子力显微镜(AFM):利用微悬臂感受和放大样品表面与探针之间的原子间作用力,从而得到样品表面的三维形貌图像,可在纳米尺度上对样品进行观察和测量,广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
- 扫描隧道显微镜(STM):基于量子力学的隧道效应,当探针与样品表面距离足够近时,电子会在两者之间隧穿形成隧道电流,通过测量隧道电流的变化来获取样品表面的原子级信息,主要用于研究导体或半导体表面的原子结构和电子态。
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