师：同学们好，很高兴和大家一起学习今天的课程。通过前面的学习，我们已经知道地球上生物种类繁多、千差万别。生物体在表现出多样性的同时，也具有许多共性，比如新陈代谢，以及在此基础上产生的生长、繁殖、应激性等生命活动。
实际上，不管是需要放大才能观察到的水生生物衣藻，还是高大挺拔的树木，这两种在外形和大小上差异巨大的生物，却有着共同特征——都是由细胞构成的。除病毒外，绝大多数生物都是由细胞构成的。有的生物仅由一个细胞构成，被称为单细胞生物，像草履虫和衣藻，一个细胞就是一个个体。大多数生物则是由许多细胞构成，被称为多细胞生物。
如图所示，这是人的口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞。绝大多数细胞都非常微小，直径在1 - 30微米之间。一微米有多长呢？它是直尺上一毫米的1/1000，也就是将一毫米平均分成1000份，其中一份就是一微米。图中的人口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞，分别是放大200倍和100倍后才能看到的，所以细胞无法用肉眼直接观察，常见的放大镜由于放大倍数有限，也难以满足需求，这时就要借助放大倍数更大的工具——显微镜。
1665年，英国物理学家胡克制作了第一个具有生物学意义的显微镜，并用它观察软木薄片，发现许多蜂窝状的小格子，他将其命名为细胞，这个名称一直沿用至今。这种显微镜在镜头上端和下端各有一组凸透镜，是利用光学原理使微小物体放大影像的仪器，因此被称为光学显微镜。
19世纪30年代，光学显微镜的制造技术有了显著进步，这让人们对细胞内部结构的认识有了很大提升，这也是目前中学实验室常用的光学显微镜。随着科技工作者对微观世界的不断探索以及物理技术的发展，20世纪30年代，电子显微镜应运而生。它利用高速运动的电子束代替光线穿透观察物体，放大倍数可达几十万倍，我们能够借此观察到更多细微结构。到了20世纪80年代，激光扫描共聚焦显微镜问世，它能对半透明物体进行三维扫描，再利用计算机处理形成图像，我们甚至能利用它长时间观察活细胞。由此可见，显微镜制造技术的发展推动了生命科学的研究，人们在运用观察法进行生物学研究时，得以从宏观深入到微观世界。
本节课，我们来了解中学生常用的光学显微镜有哪些必不可少的结构。同学们可以先暂停，请参考书本完成学习任务：将显微镜的各部分结构标注出来。下面我们一起了解显微镜的结构。
显微镜最下方是镜座，由于显微镜整体较高，且有大量金属结构，重心也高，而镜座位于最下面且较重，能降低重心，起到稳定镜身的作用。与镜座相连的是镜柱，我们使用显微镜时，有时需要长时间观察和记录，一直站立不太方便。镜柱上有一个倾斜关节，可以使镜身整体向后倾斜，便于坐下时使用。镜柱本身是固定不动的，起到支持镜身的作用。要注意，倾斜时角度不能太大，否则显微镜会因重心偏移而翻倒。与镜柱相连的是镜臂，它能支撑镜头，呈弧形结构，便于提握，也让显微镜的外形更加美观。
镜臂上方有两个旋钮，分别是粗准焦螺旋和细准焦螺旋，它们都用于调节焦距。粗准焦螺旋能使镜头大幅度上升或下降，用于快速调节寻找物像；细准焦螺旋则进行细微调节，使物像更清晰。与镜臂相连的是镜筒，它是一个中空结构，能使光线通过，用来连接目镜和物镜。接下来是目镜，使用显微镜时，目镜是靠近眼睛的结构，外面光滑，镜头上方有一组凸透镜，起放大作用，上方标注了放大倍数。物镜是靠近观察物体的结构，上方有螺纹，镜头下方同样有一组凸透镜，起放大作用，侧面标有放大倍数。目镜和物镜都能放大物像，观察材料经过物镜实现第一次放大，形成的物像再被目镜第二次放大，也就是说我们看到的物像是经过两次放大形成的。一台显微镜通常有多个目镜和物镜，目镜可以直接拿取更换，物镜则需要旋转安装在显微镜上。请大家观察一下，它们的镜头长短和放大倍数有什么关系呢？通过观察可以发现，目镜的放大倍数越大，镜头越短；物镜的放大倍数越大，镜头越长。显微镜的放大倍数为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。由于物镜的结构特点，不便于经常取下和安装，所以有了转换器，它可以固定多个镜头，并且能够左右转动，用来调换物镜。
显微镜中央有一个方形平台叫载物台，用来放置玻片标本。如图所示，长方形的叫载玻片，是用来托载标本的玻璃片；正方形的叫盖玻片，是用来覆盖标本的玻片。观察材料就固定在这两个玻璃片中间。在载物台中央有一个孔叫通光孔，用来使光线通过，通光孔的大小是固定不变的。在载物台上方有两个弹簧夹，叫压片夹，用来固定玻片标本，能防止显微镜镜身倾斜时标本滑落摔碎。
在载物台下方有一个圆盘叫遮光器，上面有大小不同的孔，叫光圈，不同的光圈通光量不同。遮光器可以左右旋转，使不同大小的光圈对准通光孔，光圈越大，进入显微镜的光线就越多，所以遮光器具有调节光线强弱的作用。再下面是反光镜，它可以向前、向后以及左右多个方向转动，用来使光线射入镜头。反光镜有两个面，一个是平面镜，另一个是凹面镜。凹面镜有聚光性，一般在光线较暗时选用；平面镜则在观察环境较亮时选用。
根据显微镜的结构和功能特点，我们可以将其分为两部分，其中黑色字标注的是显微镜的机械部分，绿色字标注的是光学部分。
那么显微镜是如何成像的呢？人们能看到物体，实际上是物体反射的光进入了眼睛。那我们通过显微镜看到物像的过程中，光线是如何进入眼睛的？又要经过显微镜的哪些结构呢？光源发出的光线先照到反光镜上，经过反光镜的反射，依次通过遮光器上的光圈、通光孔、观察材料、物镜镜头和目镜，最终进入人眼。在这个过程中，必须保持光路畅通，所以光圈、通光孔、观察材料、物镜镜头以及目镜要在一条直线上。观察材料也要具有透光性，必须薄而透明，才能让光线顺利通过。
了解了显微镜的结构和成像原理，它该如何使用呢？我们来看一段视频。
（播放显微镜使用视频）
显微镜的使用步骤如下：首先拿起显微镜时，应该右手握住镜臂，左手托住镜座，将显微镜放在距离桌面边缘7厘米处且略微偏左，这样有助于我们右手绘图和记录。然后安装目镜，安装物镜，物镜带有螺纹，通过旋转可以固定在转换器上。转动转换器，先使低倍物镜对准通光孔，接着通过光圈和反光镜调节视野亮度，将较大的光圈对准通光孔，光圈越大视野越亮。再转动反光镜调节角度，通过目镜可以看到白亮的圆形视野。这时把玻片标本放在载物台，用压片夹压住标本，使标本正对通光孔的中心。调节粗准焦螺旋，使镜筒缓慢下降，眼睛要看着物镜，直到物镜接近玻片标本为止，防止压碎载玻片。然后再逆时针旋转粗准焦螺旋，使镜头缓慢上升，直到看清物像，再调节细准焦螺旋，使物像更加清晰。粗准焦螺旋可以使镜筒大幅度位移，而细准焦螺旋只能使镜筒小幅度位移，适合细微调节。然后观察标本，必要时可以绘图或记录。观察完毕后，需要先转动粗准焦螺旋使镜筒提升，取下玻片标本，再用纱布把显微镜外表擦拭干净。如果实验中染液污染了镜头，需要用专用的擦镜纸擦拭目镜或物镜，然后将镜筒降至最低处，使两个物镜伸向前方，反光镜放在直立的位置。