光學(xué)顯微鏡作為利用可見(jiàn)光進(jìn)行成像的精密儀器,對(duì)樣品的要求需圍繞其成像原理和觀察需求展開(kāi),具體涵蓋以下方面:
一、光學(xué)特性適配性
透明度與透光性
樣品需允許可見(jiàn)光穿透,或通過(guò)特殊處理(如切片、減?。?shí)現(xiàn)透光。例如:
生物組織需切成薄片(通常5-20微米),避免光線被完全吸收或散射;
金屬等不透明材料需通過(guò)拋光至鏡面狀態(tài),利用反射光模式觀察表面形貌,或通過(guò)電解拋光等手段制備透光薄片。

顏色與對(duì)比度
樣品顏色需與背景形成差異,或通過(guò)染色增強(qiáng)對(duì)比度。例如:
細(xì)胞觀察中常用蘇木精-伊紅染色區(qū)分細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì);
透明材料(如塑料)可通過(guò)添加熒光染料或干涉膜提高可見(jiàn)性。
折射率匹配
樣品與周?chē)橘|(zhì)(如浸油、水)的折射率需接近,以減少光線折射導(dǎo)致的圖像失真。例如:
高倍物鏡觀察時(shí)需使用浸油(折射率≈1.5)填充樣品與鏡頭間隙;
活體細(xì)胞觀察常采用水浸物鏡以匹配細(xì)胞培養(yǎng)液的折射率。
二、尺寸與形狀規(guī)范
厚度限制
透射光觀察的樣品厚度需小于物鏡的工作距離(通常0.1-10毫米),避免光線無(wú)法穿透。例如:
植物葉片需剝離上表皮或使用雙面刀片切取薄層;
礦物顆粒需研磨至粉末狀并分散在載玻片上。
平面度要求
樣品表面需平整,避免因凹凸不平導(dǎo)致局部離焦。例如:
金屬試樣需通過(guò)機(jī)械拋光消除劃痕;
半導(dǎo)體晶圓需化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)達(dá)到原子級(jí)平整度。
邊緣處理
樣品邊緣需光滑,避免銳利邊角劃傷載玻片或物鏡。例如:
玻璃碎片需用磨輪倒角;
生物組織切片需用封片劑包裹邊緣防止卷曲。
三、表面狀態(tài)與清潔度
污染控制
樣品表面需無(wú)指紋、油污、灰塵等污染物,避免光線散射或吸收。例如:
金屬樣品需用丙酮超聲清洗;
光學(xué)元件需在超凈間內(nèi)用無(wú)塵布擦拭。
氧化層處理
金屬樣品表面氧化層需通過(guò)酸洗、電解拋光等方法去除,或保留作為觀察對(duì)象。例如:
鋁合金需用硝酸溶液去除自然氧化膜;
鋼鐵熱處理組織觀察需保留淬火形成的馬氏體層。
生物活性保持
活體樣品需維持生理環(huán)境,避免脫水或變質(zhì)。例如:
細(xì)胞觀察需使用含血清的培養(yǎng)液;
組織切片需用多聚甲醛固定并低溫保存。
四、制備工藝兼容性
切片技術(shù)
生物組織需通過(guò)石蠟包埋、冷凍切片等方法制備薄片,礦物需用金剛石線鋸切割。例如:
腦組織切片需經(jīng)脫水、透明、浸蠟等步驟;
鉆石需用激光切割并拋光至鏡面。
染色與標(biāo)記
樣品需通過(guò)染色或熒光標(biāo)記突出目標(biāo)結(jié)構(gòu)。例如:
DNA觀察需用DAPI染色;
蛋白質(zhì)定位需用免疫熒光標(biāo)記。
導(dǎo)電處理(反射光模式)
非導(dǎo)電樣品(如陶瓷、塑料)需噴鍍金、碳等導(dǎo)電膜,避免電子束充電效應(yīng)。例如:
聚合物需用濺射儀鍍10納米厚金層;
陶瓷需用石墨涂層增強(qiáng)導(dǎo)電性。
五、環(huán)境適應(yīng)性要求
溫度穩(wěn)定性
樣品需在觀察過(guò)程中保持形態(tài)穩(wěn)定,避免熱脹冷縮導(dǎo)致變形。例如:
高分子材料需在恒溫箱中平衡至室溫;
金屬熱疲勞觀察需控制加熱速率。
濕度控制
吸濕性樣品需在干燥環(huán)境中制備和觀察,避免水汽干擾。例如:
鹽類(lèi)晶體需在干燥皿中保存;
紙張纖維觀察需用硅膠干燥劑除濕。
光照耐受性
光敏樣品需避免長(zhǎng)時(shí)間曝光導(dǎo)致褪色或分解。例如:
熒光染料需用遮光載玻片封裝;
感光乳劑需在暗室中處理。
六、操作安全與規(guī)范
毒性控制
有毒樣品(如重金屬化合物、放射性物質(zhì))需在通風(fēng)櫥內(nèi)處理,并佩戴防護(hù)裝備。例如:
砷化物需用聚乙烯手套操作;
鈾礦石需在鉛玻璃屏蔽下觀察。
生物安全
病原微生物樣品需在生物安全柜內(nèi)操作,并遵循滅菌程序。例如:
病毒顆粒需用戊二醛固定;
細(xì)菌涂片需火焰滅菌。
廢棄物處理
化學(xué)廢液、尖銳物等需分類(lèi)收集并交由專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)處理。例如:
含鉻廢液需中和后排放;
蓋玻片需用碎紙機(jī)破碎后回收。