2025new 國中生物 單元二 顯微鏡的奧秘

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微觀世界的奇妙探險

同學們，你們有沒有想過，我們的身體裡、池塘裡，甚至我們喝的水中，可能藏著一些我們用肉眼看不到的「小生命」？它們到底長什麼樣？它們怎麼動、怎麼吃東西？今天，我們要一起踏上這段微觀世界的探險之旅！
但探險需要工具對吧？就像我們用放大鏡來看小字一樣，要看這些「小生命」，我們得用更厲害的工具——也就是顯微鏡！

第一章：打開微觀世界的大門
。。我們怎麼知道細菌長什麼樣？
在很久以前，人們根本不知道世界上有「細胞」或「細菌」這些東西。那是因為我們的眼睛不夠厲害，看不到這麼小的東西。那該怎麼辦呢？
比喻：就像你要看很遠的風景需要望遠鏡，想看很小的東西就需要顯微鏡。

西元 1595 年，荷蘭的詹森發明了第一台「單管狀複式顯微鏡」，但放大倍率只有 7～9 倍，跟我們現在用的顯微鏡差得遠。
到了1665 年，虎克改良了顯微鏡，放大倍率達到 50 倍。觀察到軟木細胞的細胞壁形成一格一格的空腔。命名了細胞一詞。
1676 年，雷文霍克把放大倍率提高到 270 倍，成功看見細菌！他被稱為「顯微鏡之父」。

第二章：顯微鏡的使用——如何讓隱藏的細節現形？
放大之後就一定能看清楚嗎？
當我們用顯微鏡觀察的時候，放大倍率的選擇很重要。同學們，你們覺得放大越多越好嗎？其實不一定！就像用手機放大照片，如果放大太多，可能變得模糊或看不完整。
目鏡和物鏡的長度差異不僅僅影響顯微鏡的整體結構，也直接影響放大倍率的選擇。高倍目鏡的鏡頭通常較短，而低倍目鏡則鏡頭較長。而物鏡正好反過來，高倍物鏡的鏡頭通常較長，而低倍物鏡則鏡頭較短。
因此，在觀察樣本時，需要根據目標的大小和細節需求選擇適合的鏡頭，達到既能掌握整體又能深入了解的效果。
顯微鏡的放大倍率怎麼計算呢？

公式很簡單：
放大倍率 等於 目鏡倍率 乘上 物鏡倍率

如果目鏡是 10 倍，物鏡是 40 倍，放大倍率就是 400 倍！

低倍率 與 高倍率 ㄒ觀察有甚麼差異??

• 低倍率觀察時：視野範圍大、亮度高，適合快速找到目標。同時，低倍率能讓觀察者看到樣本的整體結構，就像我們在遠處看城市的全景。
• 高倍率觀察時：視野範圍小，亮度低，但能看細節，像是草履蟲的纖毛在水中快速擺動的樣子，這些細節只有高倍率才能清晰展現。適合用來深入了解生物的精細特徵，尤其是當我們研究如細胞核、線粒體等亞細胞結構時。

複式顯微鏡構造
主要用於觀察透明樣本（如細胞、微生物）。放大倍率高，適合觀察內部結構。
1.目鏡：位於鏡筒上端，用來放大物像。低倍目鏡鏡頭長度較長。高倍目鏡鏡頭長度較短。
2.物鏡：接近樣本，分低倍和高倍物鏡。低倍物鏡鏡頭長度較短。高倍物鏡鏡頭長度較長。
3.鏡筒：連接目鏡和物鏡，固定光路。
4.載物台：放置玻片樣本，通常有玻片夾或機械台可固定玻片位置。
5.光源：提供光線，從下方穿透樣本。（多為 LED 或鏡子反光）。
6.光圈：可開大或關小。調節光線亮度和對比度。。。調節進入光線亮度。
7.焦距調節部分有：
粗調節輪：大範圍調節焦距。
細調節輪：精確調焦。


我們來看看如何操作複式顯微鏡?。。。。
我們要先準備玻片標本：先在載玻片上滴一滴水，放上要觀察的樣本，再45度角慢慢蓋上蓋玻片。避免氣泡產生干擾觀察。
滴水是可以讓光線更好地通過，蓋玻片則保護標本不被弄髒。
調整光圈和反光鏡：讓視野亮度適中。光圈的調節能影響光線通過的量，反光鏡則用來調整光線的角度和強度。
這就像調燈光，光太強或太弱都看不清楚。適中的光線能讓樣本細節清晰呈現。如果光線太亮，會讓影像變得過曝，細節消失；太暗則會模糊樣本，就像在陰暗房間中看東西一樣。舉例來說，觀察草履蟲時，如果光線太強，它身體上的纖毛會被光芒掩蓋，而調整到適中亮度後，纖毛的擺動便清晰可見。這就像用舞台燈光來聚焦表演者，每一絲動作都清楚呈現在觀眾眼前。

那如何進行焦距調整與觀察目標物呢?
先用低倍鏡調整粗調節輪，再調細調節輪找到正確焦距，移動玻片找到要觀察的目標。低倍鏡的視野範圍較大，能幫助快速定位樣本的大致位置。若想看得更仔細，再使用旋轉盤切換高倍率觀察細節。在切換到高倍率後，要再次檢查標本是否清晰，必要時微調光圈和反光鏡，加強光線，讓細節更清楚地顯現。
高倍率觀察時，只需要調整細調節輪，調焦距要輕，像在解開一個寶箱鎖一樣小心。這時候，樣本與物鏡的距離非常接近，稍微用力過大可能會使鏡片接觸到載玻片，導致樣本受損。


第三章：解剖顯微鏡的應用——立體觀察的利器

複式顯微鏡和解剖顯微鏡有什麼不同？
當我們使用顯微鏡觀察時，有些標本需要立體觀察，例如昆蟲的翅膀、植物的葉脈，甚至細小的機械零件。這時候，解剖顯微鏡就派上用場了！

先認識解剖顯微鏡構造
又稱為立體顯微鏡，用於觀察不透明或較大的樣本（如昆蟲、植物、岩石）。放大倍率較低，適合立體觀察。
1.目鏡：與複式顯微鏡類似，但多為雙目鏡，提供立體影像。
2.眼焦調整器：可消除雙眼的視差。
3.眼距調整器：調整雙眼距離。
4.物鏡：固定焦距，不同倍率的物鏡切換。
5.鏡筒：目鏡與物鏡之間的部分。
6.鏡臂：連結鏡筒跟鏡座的構造。
7.樣品台：放置樣本，無需玻片。
8.調焦旋鈕：只有一顆可調整。調整物鏡與樣本間距，對焦用。
9.光源：通常有上下兩組光源：

• 上光源用來照亮樣本表面。
• 下光源則是透射光，若樣本需要透光。

解剖顯微鏡的特點有哪些呢?

1. 低放大倍率：解剖顯微鏡的放大倍率通常較低，一般在 10 到 50 倍之間，但它的優勢在於能提供立體視野。
2. 立體成像：解剖顯微鏡有兩個光路，讓我們能用雙眼看到標本的三維結構，就像看一個縮小版的模型。
3. 適用範圍：適合觀察不需要切片的立體標本，例如昆蟲、植物的果實、甚至小型電子元件。

解剖顯微鏡的操作

1. 將標本放在解剖顯微鏡的載物台上，調整好光源位置，確保標本均勻受光。
2. 透過雙目調節，讓視野中的標本清晰對焦。。。
3. 使用低倍率觀察整體結構，再逐漸提高倍率，觀察更多細節。。。

解剖顯微鏡的日常應用有那些呢?

• 教育用途：觀察昆蟲的構造、植物的形態。
• 工業檢查：檢測微型零件的缺陷或損傷。
• 醫學用途：協助進行手術或觀察組織樣本。

第四章：微觀世界的居民——水中的小生物

池塘看起來像一灘普通的水，但你們知道嗎？裡面住著許多微小的生物。這些小生命有的像掃地機器人，有的像船，有的還會光合作用！
水中常見小生物及特徵。

• 草履蟲：布滿纖毛，像掃地機器人一樣，用纖毛幫自己移動和吃東西。
• 變形蟲：靠「偽足」移動，像橡皮泥一樣隨意改變形狀。
• 水蚤：有複眼和觸角，像小船在水中游動。
• 眼蟲：既像植物又像動物，會光合作用，還有一條「鞭毛」幫助運動。
• 喇叭蟲：固定在水草上，靠纖毛把食物送進嘴裡，像個迷你吸塵器。

你們知道嗎？草履蟲和變形蟲曾經是科學家研究生命的「最佳主角」，因為它們可以幫助我們了解更多生命活動的奧秘！

第五章：操作顯微鏡遇到的問題與討論
怎麼判斷這些是「生物