显微镜根据工作原理、应用场景和技术特点可分为多种类型,以下是主要分类方式及典型显微镜介绍:
1. 按成像原理分类
(1) 光学显微镜(利用可见光成像)
- 生物显微镜:
- 用于观察透明标本(如细胞、组织),通常配备透射光源。
- 细分类型:正置显微镜、倒置显微镜(适合培养皿观察)。
- 体视显微镜(立体显微镜):
- 低放大倍数(5×~100×),提供三维立体像,适合观察不透明样品(如昆虫、电路板)。
- 金相显微镜:
- 专用于金属、陶瓷等材料的显微组织分析,配备反射光源。
- 偏光显微镜:
- 用于观察具有双折射特性的样品(如矿物、晶体、纤维)。
- 荧光显微镜:
- 通过激发样品荧光信号成像,广泛应用于生物标记和医学检测。
(2) 电子显微镜(利用电子束成像)
- 透射电子显微镜(TEM):
- 超高分辨率(可达原子级),用于观察超薄样品的内部结构。
- 扫描电子显微镜(SEM):
- 提供样品表面三维形貌,分辨率纳米级,适合材料科学、纳米技术。
(3) 扫描探针显微镜(SPM)
- 原子力显微镜(AFM):
- 通过探针扫描表面,实现纳米级三维形貌测量,适用于绝缘体。
- 扫描隧道显微镜(STM):
- 仅导电样品,可观测原子排列。
2. 按应用领域分类
- 生物医学显微镜:如共聚焦显微镜(激光扫描三维成像)、相差显微镜(观察活细胞无需染色)。
- 工业检测显微镜:如工具显微镜(测量刀具、螺纹)、视频显微镜(结合数码成像)。
- 科研级显微镜:如超分辨率显微镜(突破光学衍射极限)、X射线显微镜(非破坏性内部成像)。
3. 按技术扩展分类
- 数字显微镜:集成CCD相机,直接输出数字图像。
- 共聚焦显微镜:通过激光逐层扫描消除杂散光,提升对比度和分辨率。
- 暗场显微镜:增强微小颗粒(如细菌、纳米颗粒)的散射光成像。
4. 特殊类型
- 红外显微镜:用于化学组分分析(如药物、聚合物)。
- 全息显微镜:记录光波相位信息,实现三维重建。
选择显微镜的关键因素
- 放大倍数:光学显微镜通常≤2000×,电子显微镜可达百万倍。
- 分辨率:光学显微镜极限约200nm,电子显微镜可达0.1nm。
- 样品要求:是否需染色、切片或真空环境(如电镜)。
根据具体需求(如观察活细胞、测量表面粗糙度、分析晶体结构)选择合适类型。