LUẬN văn sư PHẠM vật lý các LOẠI KÍNH HIỂN VI và CÁCH bảo QUẢN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƢ PHẠM
BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ

CÁC LOẠI KÍNH HIỂN VI VÀ CÁCH BẢO QUẢN
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ

Giáo viên hƣớng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Lê Thị Trí
MSSV: 1090321
Lớp: SP Vật Lý – Công Nghệ
Khóa: 35

Cần Thơ, năm 2013


LỜI CẢM ƠN
Trong khoảng thời gian bốn năm học tập tại Trường Đại Học Cần Thơ, tôi đã được
trau dồi rất nhiều từ kiến thức cho đến kỹ năng sống. Đó là nhờ sự tận tình dạy bảo của quý
thầy cô.
Hôm nay, sau khi luận văn của tôi được hoàn thành. Tôi thật sự xúc động trước tình
cảm của thầy cô và bạn bè đã dành cho tôi. Thật sự thì khi thực hiện đề tài này, tôi đã gặp rất
nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu. Nhưng nhờ vào sự động viên, góp ý của quý
thầy cô và sự tận tình giúp đỡ của các bạn nên tôi mới có thể vượt qua được những khó khăn
để hoàn tất luận văn của mình. Nhân đây cho tôi gởi lời cảm ơn chân thành đến:

- Thầy Hoàng Xuân Dinh, người thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng cho tôi để
tôi có thể hoàn thành đề tài này một cách tốt nhất.
- Quý Thầy(Cô) bộ môn Vật Lý – Khoa Sư Phạm, quý Thầy (Cô) trong thư viện
khoa đã tạo mọi điều kiện để tôi có thể tìm kiếm tài liệu tham khảo, nghiên cứu và học hỏi.
- Xin chân thành cảm ơn đến tất cả các bạn đã luôn giúp đỡ, chia sẻ và đóng góp ý
kiến cho tôi.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình nghiên cứu nhưng do kiến thức còn hạn
chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và
sự đóng góp ý kiến của các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Cần Thơ, ngày 4 tháng 5 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Trí


MỤC LỤC

Trang
Phần MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................................1
2. Mục đích của đề tài .............................................................................................................1
3. Giới hạn của đề tài ..............................................................................................................1
4. Phương pháp và phương tiện thực hiện đề tài ....................................................................2
5. Các bước thực hiện đề tài ...................................................................................................2
Phần NỘI DUNG ....................................................................................................................3
Chương 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÍNH HIỂN VI ........................................................3
1.1. Kính hiển vi là gì? ............................................................................................................3
1.2. Sự ra đời của kính hiển vi ................................................................................................ 3
1.2.1. Kính hiển vi – từ sơ khai đến hiện đại ..........................................................................3
1.2.2. Savile Bradbury (1931-2001) – Nhà tuyên truyền hiển vi học .....................................4
1.2.3. Các loại kính hiển vi thông dụng ..................................................................................5

Chương 2: NHÓM KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC .............................................................. 7
2.1. Giới thiệu chung về nhóm kính hiển vi quang học ..........................................................7
2.1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động chung .............................................................. 7
2.1.2. Giới hạn độ phân giải ....................................................................................................8
2.2. Kính hiển vi ánh sáng truyền qua (transmitted light microscope) ..................................8
2.2.1. Cấu tạo ..........................................................................................................................8
2.2.2. Nguyên lý hoạt động .....................................................................................................9
2.2.3. Quy trình sử dụng .......................................................................................................10
2.3. Kính hiển vi soi nổi (stereoscope microscope) ............................................................. 11
2.3.1. Cấu tạo ........................................................................................................................11
2.3.2. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................12
2.3.3. Quy trình sử dụng .......................................................................................................12
2.4. Kính hiển vi phân cực (polarizing microscope)............................................................ 12
2.4.1. Cấu tạo ........................................................................................................................13


2.4.2. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................14
2.4.3. Quy trình sử dụng .......................................................................................................15
2.5. Kính hiển vi huỳnh quang (flourescence microscope) ..................................................16
2.5.1. Hiện tượng huỳnh quang............................................................................................. 16
2.5.2. Cấu tạo ........................................................................................................................16
2.5.3. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................17
2.5.4. Quy trình sử dụng .......................................................................................................18
2.6. Kính hiển vi đồng tiêu (confocal microscope)............................................................... 20
2.6.1. Lịch sử.........................................................................................................................20
2.6.2. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................20
2.6.3. Biến thể .......................................................................................................................21
2.6.3. Ứng dụng, ưu điểm và hạn chế ...................................................................................22
2.7. Kính hiển vi quang học quét trường gần (near – field scanning optical microscope)..23
2.7.1. Lịch sử.........................................................................................................................24

2.7.2. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................24
2.7.3. Ưu điểm, hạn chế và ứng dụng ...................................................................................25
2.8. Kính hiển vi kỹ thuật số .................................................................................................25
2.8.1. Lịch sử.........................................................................................................................26
2.8.2. Kính hiển vi quang học và kỹ thuật số........................................................................26
2.8.3. Độ phân giải ................................................................................................................27
2.8.4. Đo lường 2D, đo lường 3D. Lát 2D, 3D .....................................................................27
2.9. Siêu hiển vi quang học – giới hạn nhiễu xạ bị phá vỡ ...................................................28
Chương 3: NHÓM KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ ....................................................................31
3.1. Khái quát chung về kính hiển vi điện tử ........................................................................31
3.1.1. Giới thiệu ....................................................................................................................31
3.1.2. Nhiễu xạ điện tử ..........................................................................................................33
3.1.3. Các đặc tính của kính hiển vi điện tử ..........................................................................33
3.1.4. Các loại kính hiển vi điện tử .......................................................................................35
3.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .........................................................................36
3.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của TEM..................................................................36


3.2.1.1. Súng phóng điện tử ..................................................................................................37
3.2.1.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................................ 39
3.2.2. Sự tạo ảnh trong TEM.................................................................................................42
3.2.2.1. Bộ phận ghi nhận và quan sát ảnh ...........................................................................42
3.2.2.2. Điều kiện tương điểm .............................................................................................. 43
3.2.2.3. Ảnh trường sáng, trường tối.....................................................................................44
3.2.2.4. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao .....................................................44
3.2.2.5. Ảnh cấu trúc từ.........................................................................................................45
3.2.3. Các phép phân tích trong TEM ...................................................................................45
3.2.3.1. Nhiễu xạ điện tử ......................................................................................................45
3.2.3.2. Các phép phân tích tia X ..........................................................................................45
3.2.3.3. Phân tích năng lượng điện tử ...................................................................................46

3.2.4. Xử lý mẫu cho phép đo TEM .....................................................................................46
3.2.5. Các loại kính hiển vi truyền qua .................................................................................46
3.2.5.1. Kính hiển vi điện tử truyền qua truyền thống (CTEM) ...........................................46
3.2.5.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua quét (STEM) .........................................................47
3.2.6. Ưu điểm và hạn chế của TEM ....................................................................................49
3.2.6.1. Ưu điểm ...................................................................................................................49
3.2.6.2. Hạn chế ....................................................................................................................49
3.2.6.3. SuperSTEM..............................................................................................................50
3.3. Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscope – SEM) ............................... 50
3.3.1. Lược sử về SEM .........................................................................................................50
3.3.2. Nguyên lý hoạt động và sự tạo ảnh trong SEM ..........................................................51
3.2.3. Một số phép phân tích trong SEM ..............................................................................52
3.4. Kính hiển vi Lorentz ......................................................................................................53
3.4.1. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................53
3.4.2. Các chế độ đo của kinh hiển vi Lorentz......................................................................55
3.4.2.1. Chế độ Fresnel .........................................................................................................55
3.4.2.2. Chế đọ Foucault .......................................................................................................55
3.4.2.3. Chế độ tương phản pha – DPC ................................................................................55


3.4.3. Ưu điểm và hạn chế ....................................................................................................56
Chương 4: NHÓM KÍNH HIỂN VI QUÉT ĐẦU DÒ .........................................................57
4.1. Giới thiệu chung về nhóm kính hiển vi quét đầu dò (SPM) ..........................................57
4.1.1. Lịch sử.........................................................................................................................57
4.1.2. Các loại SPM ..............................................................................................................57
4.1.3. Ưu điểm và hạn chế của SPM .....................................................................................58
4.1.3.1. Ưu điểm ...................................................................................................................58
4.1.3.2. Hạn chế ....................................................................................................................58
4.2. Kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic force microsscope - AFM) ..................................58
4.2.1. Nguyên lý của AFM ...................................................................................................58

4.2.2. Các chế độ ghi ảnh trong AFM ...................................................................................59
4.2.2.1. Chế độ tiếp xúc (chế độ tĩnh) ...................................................................................60
4.2.2.2. Chế độ không tiếp xúc (chế độ động) ......................................................................60
4.2.2.3. Tapping mode ..........................................................................................................60
4.2.3. Phân tích phổ AFM .....................................................................................................60
4.2.4. Ưu điểm và nhược điểm của AFM .............................................................................61
4.2.4.1. Ưu điểm ...................................................................................................................61
4.2.4.2. Nhược điểm..............................................................................................................61
4.3. Kính hiển vi quét chui hầm (Scanning tunneling microscope) ......................................62
4.3.1. Nguyên lý hoạt động của STM ...................................................................................62
4.3.2. Lịch sử và các dạng khác của STM ............................................................................64
4.3.3. Ưu điểm và nhược điểm của STM ..............................................................................64
4.3.3.1. Ưu điểm ...................................................................................................................64
4.3.3.2. Nhược điểm..............................................................................................................65
4.4. Kính hiển vi lực từ (Magnetic force microscope) ..........................................................65
4.4.1. Nguyên lý hoạt động của MFM ..................................................................................65
4.4.2. Ưu điểm và điểm yếu của MFM .................................................................................66
4.5. Kính hiển vi quét đầu dò – thành công của chất xám Việt Nam ...................................66
Chương 5: BẢO QUẢN KÍNH HIỂN VI .............................................................................69
5.1. Những việc cần làm trong bảo quản kính hiển vi ..........................................................69


5.2. Những việc không nên làm trong bảo quản kính hiển vi ...............................................69
5.3. Súng là vũ khí của chiến sĩ, kính hiển vi là vũ khí của xét nghiệm viên .......................69
5.4. Bảo quản định kỳ trong năm ..........................................................................................70
5.5. Tác hại của nấm mốc và cách bảo quản kính hiển vi ....................................................70
5.5.1. Nấm mốc và con người ............................................................................................... 71
5.5.2. Sự phá hoại của nấm mốc ........................................................................................... 71
5.5.3. Nấm mọc trên bề mặt thấu kính ..................................................................................71
5.5.4. Điều kiện môi trường tạo cho nấm phát triển và gây hại cho kính............................. 72

5.4.4.1. Khả năng vốn có của nấm để mọc được trên thấu kính ...........................................73
5.4.4.2. Những tổn thương do nấm gây ra trên thấu kính .....................................................73
5.4.4.3. Bảo vệ chống nấm trong điều kiện tự nhiên ............................................................ 74
5.5.5. Làm thế nào để bảo trì kính hiển vi tối ưu nhất? ........................................................76
Phần KẾT LUẬN ..................................................................................................................78
Phần PHỤ LỤC.....................................................................................................................80
1. Một số loại kính hiển vi trên thị trường hiện nay ............................................................. 80
 Kính hiển vi soi nổi ZST – E745......................................................................................80
 Kính hiển vi kỹ thuật số ZOOM – MD200X ...................................................................81
 Kính hiển vi sinh học BBN - 500 .....................................................................................82
 Kính hiển vi phân cực Axioskop 40 pol ...........................................................................83
2. Một số ảnh chụp dưới kính hiển vi ...................................................................................84
 Virus herpes simplex .......................................................................................................84
 Virus cúm A .....................................................................................................................85
 Virus rota ..........................................................................................................................85
 Virus adeno.......................................................................................................................86
 Rượu cồn nhìn qua kính hiển vi .......................................................................................86
 Ảnh khác........................................................................................................................... 87


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Phần MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Thế giới vi mô mang nhiều bí ẩn, luôn thôi thúc niềm đam mê tìm tòi và khám phá
của con người, đây cũng chính là đối tượng của rất nhiều nhà nghiên cứu thuộc các lĩnh vực
khoa học và kỹ thuật khác nhau. Và theo đó, kính hiển vi – thiết bị không thể thiếu cho việc
nghiên cứu thế giới vi mô, ngày càng được sử dụng sâu rộng trong rất nhiều lĩnh vực khoa

học và đời sống, từ lĩnh vực khoa học tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh học,… cho đến các
lĩnh vực nghiên cứu về y học, khoa học vật liệu,… Việc trang bị, nâng cao kiến thức về kính
hiển vi cho người sử dụng là rất cần thiết và bổ ích. Đồng thời, muốn sử dụng chúng đòi hỏi
phải hiểu biết chính xác, toàn diện thì mới có được kết quả chính xác và điều quan trọng cần
thiết nữa là phải bảo quản tốt, đúng cách thì mới sử dụng lâu dài được. Chính vì vậy, tôi đã
quyết định chọn đề tài “CÁC LOẠI KÍNH HIỂN VI VÀ CÁCH BẢO QUẢN” làm đề tài
nghiên cứu cho mình.

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình sử dụng và cách bảo quản các
loại kính hiển vi thông dụng, phổ biến nhất nhằm sử dụng chúng có hiệu quả hơn. Cho dù có
phức tạp và thực hiện nhiều chức năng khác nhau, các loại kính hiển vi cùng nhóm phân loại
đều được xây dựng trên những nguyên lý chung và trong cấu tạo cũng có nhiều nét giống
nhau. Hiểu được nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động và quy trình sử dụng của một số
loại kính hiển vi tiêu biểu trong từng nhóm phân loại thì ta có thể tự tìm hiểu các loại kính
hiển vi khác theo sơ đồ của chúng. Vì vậy, trong đề tài này, sau chương khái quát chung, ở
mỗi nhóm phân loại kính hiển vi, tôi giới thiệu và tìm hiểu những loại kính hiển vi tiêu biểu
nhất thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm, các viện nghiên cứu hiện nay.

3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Kính hiển vi là một loại thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa
học và đời sống. Việc đi sâu tìm hiểu và nghiên cứu cần rất nhiều thời gian và công sức. Mặt
khác, do không có điều kiện để tiếp xúc với kính hiển vi nên tôi không thể tìm hiểu trực
quan từng bộ phận bên trong cũng như không thể thao tác trên chúng. Và mục tiêu chủ yếu
của đề tài này là cung cấp cho người đọc kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 1

Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

và quy trình sử dụng của các loại kính hiển vi thông dụng, cũng như tầm quan trọng của việc
bảo quản tốt thiết bị nghiên cứu của mình. Vì những hạn chế trên nên đề tài này chỉ dừng lại
ở mức độ tìm hiểu mang tính lý thuyết.

4. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Phương pháp: sưu tầm, phân tích các dữ liệu có trong sách tham khảo, các tài liệu
trên internet. Trao đổi với giáo viên hướng dẫn, với các bạn cùng nhóm. Tổng hợp các thông
tin có được, sau đó sắp xếp chúng lại thành bài luận văn hoàn chỉnh.

5. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
- Đăng ký đề tài với giáo viên hướng dẫn.
- Tìm hiểu những tài liệu có liên quan đến đề tài, nghiên cứu cơ sở lý thuyết của đề
tài từ những tài liệu tham khảo được.
- Lập đề cương chi tiết, thông qua giáo viên hướng dẫn.
- Thực hiện đề tài.
- Nộp bản thảo cho giáo viên hướng dẫn nhận xét và chỉnh sửa.
- Hoàn tất và báo cáo luận văn.

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Phần NỘI DUNG
Chƣơng 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÍNH HIỂN VI
1.1 . KÍNH HIỂN VI LÀ GÌ ?
Kính hiển vi (microscope) là thiết bị để quan sát các vật thể có kích thước rất nhỏ
mà mắt thường không nhìn thấy được. Khoa học nhằm khám phá và kiểm tra những vật thể
nhỏ nhờ một thiết bị như vậy được gọi là khoa học hiển vi (microscopy). Hình ảnh hiển vi
của vật thể được phóng đại thông qua một hoặc nhiều thấu kính, hình ảnh này nằm trong mặt
phẳng vuông góc với trục của thấu kính (hoặc các thấu kính). Khả năng quan sát của kính
hiển vi được quyết định bởi độ phân giải.
Ngày nay, kính hiển vi có thể bao gồm nhiều loại từ các kính hiển vi quang học sử
dụng ánh sáng khả kiến, cho đến các kính hiển vi điện tử, hay các kính hiển vi quét đầu dò,
hoặc các kính hiển vi phát xạ quang, ... Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều
ngành như vật lý, hóa học, sinh học, khoa học vật liệu, y học và được phát triển không chỉ là
công cụ quan sát mà còn là một công cụ phân tích mạnh.
 Cấu tạo chung của kính hiển vi:
+ Chân kính
+ Thân kính gồm: ống kính (chứa thị kính, đĩa quay gắn các vật kính và vật kính);
ốc điều chỉnh (cả ốc đạo cấp và ốc vi cấp)
+ Bàn kính: nơi đặt tiêu bản để quan sát
+ Ngoài ra, còn có gương phản chiếu ánh sáng để tập trung ánh sáng vào vật mẫu.

1.2. SỰ RA ĐỜI CỦA KÍNH HIỂN VI
1.2.1. Kính hiển vi – từ sơ khai đến hiện đại
Bằng chứng lịch sử ban đầu liên quan đến sự ra đời của kính hiển vi là công bố về
khả năng phóng đại các vật thể bằng các kính phóng đại trong cuốn Books of Optics vào
năm 1021 bởi Ibn al-Haytham (Alhazen). Sau khi cuốn sách này được xuất bản, Roger
Bacon ở Anh quốc đã lý giải và mô tả cơ chế của việc phóng đại này vào thế kỷ 13, và dẫn
đến sự phát triển của kính lúp phóng đại ở Italia.
Những kính hiển vi ban đầu được phát minh vào năm 1590 ở Middelburg, Hà Lan.

Ba người thợ tạo kính là Hans Lippershey (người đã phát triển các kính viễn vọng trước đó),

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Zacharias Janssen, cùng với cha của họ là Hans Janssen là những người đầu tiên xây dựng
nên những kính hiển vi sơ khai. Năm 1625, Giovanni Faber là người xây dựng một kính hiển
vi hoàn chỉnh đặt tên là Galileo Galilei. Sau đó, Anton van Leeuwenhoek (1623 - 1732), Hà
Lan, là người đầu tiên chế tạo ra kính hiển vi để quan sát tế bào hồng cầu, nấm, vi khuẩn,
tinh trùng và các vi sinh vật trong nước... Từ đó, rất nhiều khám phá và công trình nghiên
cứu được công bố, Anton van Leeuwenhoek được coi là “Cha đẻ của khoa học hiển vi”
(Father of Microscopy) cho dù ông chưa từng được học qua trường lớp nào. Robert Hook
(1635 – 1703) đã sử dụng nguồn sáng để quan sát thế giới vi sinh vật bằng kính hiển vi, ông
cũng chính là người đầu tiên quan sát được cấu trúc tế bào. Cuốn sách “Hình ảnh hiển vi”
được xuất bản năm 1665 đã mô tả rất nhiều đối tượng mà mắt thường không nhìn thấy được.
Ông cũng được tôn vinh là “Cha đẻ của khoa học hiển vi người Anh”.
Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật hiển vi tạo sự nhảy vọt với sự ra đời của các kính hiển vi
điện tử, mà mở đầu là kính hiển vi điện tử truyền qua được phát minh năm 1931 bởi Max
Knoll và Ernst Ruska ở Đức, và sau đó là sự ra đời của kính hiển vi điện tử quét... Cuối thế
kỷ 20, một loạt các kỹ thuật hiển vi khác được phát triển như kính hiển vi quét đầu dò, hiển
vi quang học trường gần ...
1.2.2. Savile Bradbury – Nhà tuyên truyền hiển vi học
Savile Bradbury là một vị giáo sư nổi tiếng về giải phẫu học và là một chuyên gia
về kính hiển vi quang học lẫn kính hiển vi điện tử. Ông sinh tại Halifax, nước Anh, vào ngày

6 tháng 2 năm 1931. Năm 1951, Bradbury bắt đầu khóa học tại Khoa Brasenose thuộc
trường Oxford, ở đó ông tập trung nghiên cứu về động vật học.
Sau khi lấy bằng tốt nghiệp, ông quyết định theo đuổi học lên
tiến sĩ, và lấy bằng vào năm 1958. Lúc học vấn chính thức đã
thành công mĩ mãn, Bradbury là một nhà hiển vi học cực giỏi,
tiếng tăm đó đã mang về cho ông vị thế người thuyết minh trong
Khoa Giải phẩu Người. Ông đảm đương vị trí đó cho đến năm
1963, khi ông được thăng làm giảng viên đại học, một chức danh
ông vẫn giữ cho đến khi về hưu vào năm 1990.
Ngoài nghiên cứu tại Oxford, Bradbury còn tham gia
một số tổ chức khoa học. Niềm say mê hiển vi học đã khích lệ
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 4


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

ông tham gia Hội Hiển vi học Hoàng gia vào năm 1959. Ông trở thành một thành viên hội
đồng của tổ chức trên vào năm 1962 và tiếp tục phục vụ nhóm trong phần lớn sự nghiệp của
mình. Đồng thời là một thành viên của Hội Hiển vi học Quebett, Bradbury có đặc ân hiếm
hoi được bầu làm thành viên danh dự của cả hai tổ chức trên, mang lại cho ông những lợi thế
lớn. Những nhóm danh tiếng khác mà ông tham gia gồm Hội Giải phẫu học và Hội Lịch sử
Khoa học Liên hiệp Anh.
Bradbury công bố bài báo đầu tiên của mình vào năm 1955, và hơn 80 bài báo khác
nữa trong phần còn lại của sự nghiệp của ông. Ông còn là tác giả, hoặc đồng tác giả, của 13
quyển sách, nhiều quyển trong số đó là chuẩn mực của cộng đồng khoa học. Qua những tác
phẩm như Sự phát triển của Kính hiển vi (1967), Giới thiệu Kính hiển vi Quang học (1989),

và Giới thiệu Hiển vi học Ánh sáng (1998). Bradbury là người đi tiên phong trong những nỗ
lực vừa giữ gìn lịch sử hiển vi học, vừa giới thiệu lĩnh vực trên với những thế hệ nhà khoa
học mới. Ông còn là một giảng viên giỏi, và đã tiếp xúc với hàng nghìn trí thức đang phát
triển qua sự nghiệp giáo dục và diễn thuyết của mình.
Trong những năm tháng sau này của Bradbury, ông tiếp tục hoạt động tích cực trong
vòng xoáy khoa học và với trường Đại học Oxford, mặc dù đã nghỉ hưu chính thức. Dẫu cho
ông đã đi xa từ hôm 29 tháng 11 năm 2001, nhưng di sản của nhiều thành tựu của ông vẫn
còn sống mãi. Với sự nhiệt tình dường như không biết mệt mỏi, Bradbury đã chia sẻ niềm
đam mê hiển vi học và khoa học của ông với những ai từng biết đến ông và, qua những tác
phẩm viết của ông, sẽ tiếp tục làm như thế trong nhiều năm tiếp nữa.
1.2.3. Các loại kính hiển vi thông dụng
Kính hiển vi hiện được sử dụng rộng rãi, phổ biến trong khoa học, trong kỹ thuật
công nghiệp, và trong các phòng thí nghiệm. Trong những thập kỷ gần đây, nhờ sự phát triển
nhanh chóng của khoa học và công nghệ, các thế hệ kính hiển vi hiện đại liên tục được giới
thiệu và tung ra thị trường với nhiều tính năng ưu việt. Do vậy, rất khó để phân ra chính xác
thành từng loại kính hiển vi. Tuy nhiên, một số nhóm kính hiển vi có thể được tóm lược như
sau:
 Nhóm kính hiển vi quang học: kính hiển vi ánh sáng truyền qua, kính hiển vi
soi nổi, kính hiển vi phản pha, kính hiển vi soi ngược, kính hiển vi phân cực, kính hiển vi
huỳnh quang, kính hiển vi đồng tụ,…
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 5


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

 Nhóm kính hiển vi điện tử: kính hiển vi điện tử truyền qua - TEM, kính hiển vi

điện tử quét - SEM,…
 Nhóm kính hiển vi quét đầu dò: kính hiển vi lực nguyên tử - AFM, kính hiển
vi quét chui hầm - STM, kính hiển vi quang học quét trường gần – SNOM,…

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 6


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Chƣơng 2: NHÓM KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC
2.1. GIỚI THIỆU NHÓM KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC
Kính hiển vi quang học (Optical Microscope - OM) là một loại kính hiển vi sử
dụng ánh sáng khả kiến để quan sát hình ảnh các vật thể nhỏ được phóng đại nhờ một hệ
thống các thấu kính quang học (Optical lens). Kính hiển vi quang học là dạng kính hiển vi
đơn giản, lâu đời nhất và cũng là phổ biến nhất. Các kính hiển vi quang học cũ thường phải
quan sát hình ảnh trực tiếp bằng mắt nhìn qua thị kính, nhưng các kính hiện đại hiện nay còn
được gắn thêm các CCD camera hoặc các phim ảnh quang học để chụp ảnh.
2.1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động chung
Một kính hiển vi quang học gồm có nhiều bộ phận, có thể chia thành các phần cơ
bản như sau:


Nguồn sáng;



Hệ hội tụ và tạo chùm sáng song song;



Giá mẫu vật;



Vật kính (có thể là một thấu kính hoặc một hệ thấu kính) là bộ phận chính tạo

nên sự phóng đại;


Hệ lật ảnh (lăng kính, thấu kính);



Thị kính là thấu kính tạo ảnh quan sát cuối cùng;



Hệ ghi ảnh.

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của một kính hiển vi quang học.
Kính hiển vi quang học hoạt động hoàn toàn trên nguyên tắc khúc xạ ánh sáng qua
hệ các thấu kính thủy tinh. Vật kính, là loại thấu kính có tiêu cự ngắn, là bộ phận chính tạo

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 7

Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

nên sự phóng đại ảnh của mẫu vật. Ảnh tạo ra qua thấu kính này là ảnh thật, và ngược chiều
so với vật mẫu ban đầu. Ảnh được quan sát ở thị kính chỉ được lật đúng chiều nhờ hệ thấu
kính (hoặc lăng kính) trung gian đóng vai trò hệ lật ảnh. Tùy theo cách thức quan sát, ghi
nhận ảnh mà ảnh được tạo ra ở thị kính có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo. Ảnh này sẽ là ảnh ảo
khi hệ thị kính được thiết kế để quan sát trực tiếp bằng mắt thường, hoặc sẽ là ảnh thật khi
hệ thị kính được ghép vào các thiết bị ghi nhận như phim quang học hoặc CCD camera.
2.1.2. Giới hạn độ phân giải
Độ phân giải của một hệ quang học là khả năng phân biệt các điểm không gian,
được định nghĩa bằng khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất có thể phân biệt được nhờ
hệ quang học này. Độ phân giải của kính hiển vi quang học bị quy định bởi khả năng phân
giải của các thấu kính, mà ở đây bị giới hạn bởi hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Độ phân giải
của kính hiển vi quang học sẽ bị giới hạn bởi bước sóng ánh sáng khả kiến và chỉ số khẩu
độ:

với

là bước sóng ánh sáng, NA là thông số khẩu độ. Vì thế, độ phân giải của các

kính hiển vi quang học tốt nhất chỉ vào khoảng vài trăm nm. Ví dụ với hệ kính sử dụng ánh
sáng xanh (λ = 550 nm), chỉ số khẩu độ đối với không khí là 0,95 hoặc có thể đạt cao nhất là
1,5 nếu sử dụng dầu. Như vậy, độ phân giải tốt nhất của hệ có thể đạt được khoảng dưới
200 nm. Có nghĩa là những điểm trong khoảng cách này sẽ không thể nào phân biệt được.
Trong nhóm kính hiển vi quang học, người ta đã tạo ra rất nhiều loại và ở bài này,
tôi chỉ tập trung trình bày các loại kính hiển vi thông dụng hiện nay.

2.2. KÍNH HIỂN VI ÁNH SÁNG TRUYỀN QUA (TRANSMITTED LIGHT
MICROSCOPE)
Kính hiển vi ánh sáng truyền qua (transmitted light microscope) là loại kính hiển vi
quang học được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, thường sử dụng một nguồn ánh sáng trắng
rọi qua mẫu đặt trên một lam kính để quan sát hình dạng và vi cấu trúc của mẫu. Ảnh của
mẫu là hình ảnh hai chiều.
2.2.1. Cấu tạo
Gồm các bộ phận chủ yếu sau:

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 8


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

- Nguồn sáng truyền qua (bóng đèn sợi đốt hoặc halogen).
- Tụ quang để hội tụ chùm sáng
- Màn chắn sáng, khẩu độ chắn sáng (nếu có)
- Giá đỡ mẫu (có bộ phận giữ mẫu)
- Bộ phận điều khiển giá đỡ mẫu (lên, xuống, sang phải, sang trái)
- Mâm vật kính có khả năng xoay vòng để lựa chọn vật kính có độ phóng đại thích
hợp khi quan sát.
- Vật kính: là một ống hình trụ có một hay nhiều thấu kính, để thu ánh sáng đi xuyên
qua mẫu. Vật kính có các độ phóng đại điển hình như 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x, 60x và
100x có thể được lắp đặt trên cùng một mâm vật kính.
- Thị kính: là một ống hình trụ có hai hay nhiều thấu kính, giúp hội tụ hình ảnh của

mẫu vật lên võng mạc của mắt. Độ phóng đại điển hình của thị kính là 2x, 5x, 10x.
- Núm chỉnh độ hội tụ (chỉnh thô và chỉnh tinh)
- Ống nối với camera (nếu có).

Hình 2.2. Kính hiển vi ánh sáng truyền qua (Eclipse 90i, Nikon)
(Phòng thí nghiệm hiển vi điện tử - Viện VSDTTƯ. Ảnh: Quang Huy)
2.2.2. Nguyên lý hoạt động

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 9


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Ánh sáng khả kiến từ nguồn được tập
trung lại khi đi qua tụ quang để truyền qua mẫu
đặt trên lam kính. Sau đó, ảnh của mẫu được
tạo thành và phóng đại lần thứ nhất nhờ một
thấu kính có tiêu cự ngắn (vài mm) gọi là vật
kính. Hình ảnh này có thể tiếp tục được phóng
đại lên nhiều lần nhờ thấu kính phóng. Hình
ảnh phóng đại cuối cùng của mẫu là ảnh thật,
quan sát được nhờ thị kính (có tiêu cực dài hơn

Hình 2.2.2 Sơ dồ nguyên lý hoạt động

rất nhiều so với tiêu cự của vật kính) hoặc được

của kính hiển vi ánh sáng truền qua

ghi lại nhờ CCD camera. Độ phân giải của ảnh
hiển vi quang học bị hạn chế bởi nhiễu xạ. Theo

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động

công thức của Abbe – Rayleigh, khoảng cách
nhỏ nhất dmin giữa hai điểm có khả năng phân

của kính hiển vi ánh sáng truền qua

biệt được tính theo công thức:
dmin = 1,22l/2NA
Trong đó l là bước sóng ánh sáng, NA = n x sinα được gọi là khẩu độ số của vật
kính, n là chiết suất của môi trường mẫu quan sát, α là bán góc mở cực đại của vật kính khi
quan sát mẫu.
2.2.3. Quy trình sử dụng
 Bật công tắc khối nguồn.
 Nhấn công tắc khởi động trên kính.
 Đưa bộ lọc sáng vào trục quang học (nếu có).
 Chỉnh tâm hai thị kính vào trục quang học.
 Tăng tụ quang (nếu có) đến vị trí cao nhất (sử dụng núm hội tụ tụ quang).
 Lựa chọn vật kính 10x đưa vào trục quang học.
 Mở hoàn toàn màn chắn sáng và khẩu độ.
 Đưa mẫu và dịch chuyển giá đỡ mẫu đến vị trí phù hợp để quan sát.
 Điều chỉnh độ hội tụ.
 Điều chỉnh diop và thị kính phù hợp với mắt.
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 10


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

 Điều chỉnh độ hội tụ và chuẩn tâm tụ quang.
 Lựa chọn vật kính có độ phóng đại mong muốn (lưu ý: khi thay đổi vật kính, có thể
không quan sát được hình ảnh của mẫu, do đó phải điều chỉnh độ hội tu và khoảng cách giữa
vật kính và mẫu).
 Khi chụp ảnh hoặc quan sát mẫu bằng camera, phải mở chốt ngăn trục quang học
(chốt này thường ở ngay dưới ống nối camera).
 Tắt nguồn sau khi quá trình quan sát mẫu kết thúc.

2.3. KÍNH HIỂN VI SOI NỔI (STEREOSCOPE MICROSCOPE)
Kính hiển vi soi nổi (stereoscopic microscope) là loại kính hiển vi quang học được
thiết kế để quan sát hình ảnh bề mặt của mẫu vật thể ở độ phóng đại thấp. Loại kính này
thường sử dụng chùm ánh sáng trắng chiếu tới bề mặt của vật thể, hình ảnh tạo ra bởi ánh
sáng phản xạ thông qua hai trục quang học riêng biệt với hai vật kính (hoặc một vật kính
phẳng), hệ thống kính phóng và đến thị kính. Ảnh của mẫu vật thường là hình ảnh 3 chiều.
2.3.1. Cấu tạo
Gồm các bộ phận chủ yếu sau :
- Nguồn sáng phản xạ (và truyền qua)
- Bệ kính giữ thăng bằng có giá đặt
mẫu
- Lăng kính
- Ống quan sát
- Vật kính : thường bao gồm hai vật

kính hoặc vật kính phẳng cố định, cho phép
quan sát mẫu vật ở các góc độ khác nhau. Độ
phóng đại điển hình của vật kính : 1x ; 1,5x ;
2x.
- Núm chỉnh độ phóng đại
- Núm chỉnh độ hội tụ

Hình 2.4. Cấu tạo của kính hiển vi soi nổi
(American Optical Cycloptic)

- Thị kính : là một ống hình trụ mang thấu kính. Độ phóng đại điển hình của thị
kính : 10x, 15x, 20x và 30x
- Ống nối camera (nếu có)
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 11


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

2.3.2. Nguyên lý hoạt động
Kính hiển vi soi nổi được thiết kế để quan sát
mẫu vật thể ở độ phóng đại thấp. Ảnh hiển vi soi nổi
thường được tạo thành nhờ ánh sáng phản xạ trên bề
mặt mẫu sau khi được chiếu sáng hơn là ánh sáng
truyền qua. Ánh sáng phản xạ đi qua hai vật kính hoặc
một vật kính phẳng theo hai trục quang học song song
tạo nên hình ảnh ba chiều nhờ khả năng quan sát mẫu từ

các góc độ khác nhau (γ). Nhờ sử dụng các kính viễn
vọng kiểu Galilê đặt trên một trống xoay (hoặc hệ thống
các thấu kính có khả năng phóng to hoặc thu nhỏ) nên
có khả năng thay đổi được độ phóng đại của ảnh theo ý
muốn.

Hình 2.5. Sơ dồ nguyên lý hoạt
động của kính hiển vi soi nổi

2.3.3. Quy trình sử dụng
 Bật công tắc nguồn.
 Điều chỉnh cường độ sáng thích hợp (nếu có).
 Điều chỉnh hai núm hội tụ một cách nhẹ nhàng để đạt được khoảng cách làm việc tốt
nhất từ mẫu đến vật kính. (Chú ý: luôn phải điều chỉnh cả hai núm hội tụ ở hai bên thân
kính, tránh để kính rơi tự do).
 Điều chỉnh khoảng cách giữa hai thị kính để phù hợp với mắt người quan sát.
 Điều chỉnh điốp để phù hợp với mắt.
 Điều chỉnh độ hội tụ và khoảng cách làm việc.
 Thay đổi độ phóng đại, nếu muốn.
 Tắt nguồn sau khi quá trình quan sát mẫu kết thúc.

2.4. KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC (POLARIZING MICROSCOPE)
Kính hiển vi phân cực (polarizing microscope) là loại kính hiển vi sử dụng ánh sáng
phân cực để quan sát, nghiên cứu định tính và định lượng những mẫu có đặc tính lưỡng chiết
(có hai chỉ số khúc xạ). Kính hiển vi phân cực có khả năng cung cấp những thông tin về màu

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 12

Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

hấp thụ và đường biên quang học giữa các chất liệu khác nhau (có chỉ số khúc xạ khác nhau)
trong cùng một mẫu. Hình ảnh hiển vi phân cực có độ tương phản cao.
2.4.1. Cấu tạo
Về nguyên tắc cấu tạo thì kính hiển vi phân cực cũng giống như kính hiển vi quang
học thông thường, nhưng kính hiển vi phân cực có thêm 2 tấm nicol màu xám được chế tạo
từ CaCO3. Một tấm nằm trước tụ quang (nicol phân cực), còn một tấm đặt trong ống giữa thị
kính và vật kính hoặc gắn trên thị kính (nicol phân tích). Hai tấm này có thể gạt sang 1 bên
hoặc tháo ra và sử dụng như kính hiển vi thông thường. Mẫu đá hoặc khoáng vật mài mỏng
tới bề dày 0,03 mm, được gắn bằng nhựa Canađa vào tấm thuỷ tinh và đặt trên mâm kính.
Kính hiển vi phân cực cho phép xác định các hằng số quang học của khoáng vật (chiết suất,
lưỡng chiết suất, góc quang học, màu tự nhiên, màu đa sắc của khoáng vật kim loại) và nhờ
đó có thể xác định chính xác tên khoáng vật.
Gồm các bộ phận chủ yếu sau :
- Nguồn sáng (sợi đốt, halogen…)
- Tụ quang
- Bộ phân cực ánh sáng (thường được lắp cố định phía dưới tụ quang)
- Giá đỡ mẫu có khả năng xoay vòng
- Mâm vật kính
- Bộ phân tích (có khả năng xoay vòng với góc đọc nhỏ)
- Vật kính: là một ống hình trụ có một hay nhiều thấu kính, để thu ánh sáng đi xuyên
qua mẫu. Vật kính có các độ phóng đại điển hình khác nhau như 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x,
60x và 100x có thể được lắp đặt trên cùng một mâm vật kính.
- Thị kính: là một ống hình trụ có hai hay nhiều thấu kính, giúp hội tụ hình ảnh của
mẫu vật lên võng mạc của mắt. Độ phóng đại điển hình của thị kính là 2x, 5x, 10x.
- Núm chỉnh độ hội tụ (chỉnh thô, chỉnh tinh)

- Bệ đỡ kính
- Ống nối với camera (nếu có)

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 13


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Hình 2.6. Cấu tạo của kính hiển vi phân cực (Nikon)
2.4.2. Nguyên lý hoạt động

Hình 2.7. Sơ dồ nguyên lý hoạt động của kính hiển vi phân cực
Không giống như các loại kính hiển vi quang học khác, kính hiển vi phân cực được
thiết kế để quan sát mẫu khi sử dụng ánh sáng phân cực và đặc tính quang học không đẳng
hướng của mẫu. Loại mẫu này có những liên kết nội phân tử phân cực tương tác với ánh
sáng phân cực theo một hướng nhất định dẫn đến sự trễ pha. Quá trình này được kiểm soát
nhờ sự biến đổi biên độ giao thoa tại mặt phẳng tạo ảnh ban đầu. Để quan sát các mẫu lưỡng
chiết (có hai chỉ số khúc xạ khác nhau), kính hiển vi phải được trang bị hai bộ phân cực, một
bộ đặt trên đường đi của chùm ánh sáng tới trước mẫu, bộ phân tích (bộ phân cực thứ hai)
được đặt ở trục quang học giữa vật kính, sau khẩu độ và các ống quan sát hoặc camera. Độ
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 14


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

tương phản của ảnh tạo ra nhờ tương tác giữa ánh sáng phân cực phẳng với mẫu lưỡng chiết
để tạo ra hai thành phần sóng riêng biệt (tia bình thường và bất bình thường) phân cực trong
các mặt phẳng vuông góc thay đổi lẫn nhau. Tốc độ của các thành phần này khác nhau và
thay đổi hướng truyền khi đi qua mẫu. Sau khi đi qua mẫu, các thành phần ánh sáng truyền
lệch pha nhau nhưng tái kết hợp lại sau quá trình giao thoa khi đi qua bộ phân tích.
2.4.3. Quy trình sử dụng
 Bật công tắc nguồn.
 Điều chỉnh thị kính để phù hợp với mắt quan sát.
 Đẩy cái nẫy đóng mở trục quang học để quan sát bằng hai thị kính.
 Đưa vật kính 10x vào trục quang học. Chỉnh thẳng chùm sáng.
 Chỉnh tâm tụ quang.
 Đưa mẫu lên giá và chỉnh tâm giá giữ mẫu.
 Chỉnh tâm vật kính.
 Điều chỉnh độ mở thích hợp của màng chắn khẩu độ và màng chắn trường.
 Điều chỉnh độ hội tụ.
 Chọn vật kính phù hợp và sử dụng một giọt dầu nhúng vật kính khi quan sát.
 Điều chỉnh và lựa chọn chế độ quan sát thích hợp.
 Đẩy cái nẫy đóng mở trục quang học để ghi nhận hình ảnh bằng camera.
 Tắt nguồn sau khi quá trình quan sát mẫu kết thúc.

2.5. KÍNH HIỂN VI HUỲNH QUANG (FLOURESCENCE MICROSCOPE)
Kính hiển vi huỳnh quang (flourescence microscope) là loại kính hiển vi quang học
sử dụng một nguồn ánh sáng kích thích để nghiên cứu, quan sát các thuộc tính của mẫu sinh
học sau khi mẫu này nhuộm với chất phát huỳnh quang (hoặc mẫu tự phát huỳnh quang). Kỹ
thuật hiển vi huỳnh quang cũng cho phép quan sát những thuộc tính sinh hóa và sinh lý học
của các tế bào sống. Phụ thuộc vào mục đích và đối tượng cần quan sát mà mẫu có thể
nhuộm với những chất phát huỳnh quang khác nhau sử dụng ánh sáng có bước sóng kích

thích khác nhau.
2.5.1. Hiện tƣợng huỳnh quang

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 15


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

Hiện tượng huỳnh quang là hiện tượng phát sáng khi nguyên tử, phân tử của vật bị
kích động bởi năng lượng của vật kích thích. Tia sáng phát ra bởi vật bị kích thích có bước
sóng dài hơn bước sóng của tia sáng vật kích thích.
Căn cứ vào nguồn năng lượng của tia sáng kích thích khác nhau mà người ta phân
biệt được nhiều dạng huỳnh quang: Huỳnh quang quang học (sự phát sáng do sự kích thích
của ánh sáng mặt trời), huỳnh quang Ronghen (sự phát sáng do sự kích thích của tia X),
huỳnh quang phóng xạ (sự phát sáng do sự kích thích của các tia phóng xạ), huỳnh quang tử
ngoại (sự phát sáng do sự kích thích của tia cực tím - UV). Đối tượng nghiên cứu của kính
hiển vi huỳnh quang có hai loại:
 Các đối tượng tự phát ra huỳnh quang mà không phải nhuộm màu được gọi là huỳnh
quang nguyên sinh, ví dụ: Vitamin A, B, các sắc thể, lạp thể, lipid, sụn,...
 Các đối tượng không tự phát ra huỳnh quang mà phải nhuộm màu bằng các chất đặc
biệt (fluorochrome) thì mới phát ra ánh sáng được gọi là huỳnh quang thứ sinh.
Phương pháp hiển vi huỳnh quang cho phép chúng ta nghiên cứu những vật chất
sống, quan sát sự xâm nhập và di chuyển các chất trong cơ thể, các quá trình trao đổi chất
bình thường và bệnh lí. Dùng huỳnh quang có thể nghiên cứu cấu trúc và thành phần hóa
học của các phân tử sinh học như: ADN, ARN, Protein,...
2.5.2. Cấu tạo

Kính hiển vi huỳnh quang gồm các bộ phận chủ yếu sau :
 Nguồn sáng truyền qua (bóng đèn sợi đốt hoặc halogen)
 Nguồn sáng kích thích huỳnh quang (đèn hơi thủy ngân, đèn hồ quang xenon…)
 Tụ quang để hội tụ chùm sáng
 Màn chắn sáng, khẩu độ chắn sáng
 Gương lưỡng hướng sắc (hoặc bộ phân chia chùm tia lưỡng sắc)
 Giá đỡ mẫu (có bộ phận giữ mẫu)
 Bộ phận điều khiển giá đỡ mẫu (lên, xuống, sang phải, sang trái)
 Mâm vật kính có khả năng xoay vòng để lựa chọn vật kính có độ phóng đại thích hợp
khi quan sát.

GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 16


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

 Vật kính : là một ống hình trụ có một hay nhiều thấu kính, để thu ánh sáng đi xuyên
qua mẫu. Vật kính có các độ phóng đại điển hình như 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x, 60x và
100x có thể được lắp đặt trên cùng một mâm vật kính.
 Thị kính : là một ống hình trụ có hai hay nhiều thấu kính, giúp hội tụ hình ảnh của
mẫu vật lên võng mạc của mắt. Độ phóng đại điển hình của thị kính là 2x, 5x, 10x
 Núm chỉnh độ hội tụ (chỉnh thô và chỉnh tinh)
 Ống nối với camera

Hình 2.8. Cấu tạo của kính hiển vi huỳnh quang (Nikon)
2.5.3. Nguyên lý hoạt động

Kính hiển vi huỳnh quang hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng ánh sáng có bước
sóng ngắn, năng lượng cao để kích thích các điện tử nội tại trong phân tử của mẫu nhảy lên
quỹ đạo cao hơn (có mức năng lượng cao hơn). Khi các điện tử này quay trở lại quỹ đạo cũ
(có mức năng lượng ban đầu khi chưa bị kích thích) chúng phát ra một ánh sáng có bước
sóng dài hơn, năng lượng thấp hơn (thường nằm trong phổ ánh ánh sáng nhìn thấy) để tạo ra
hình ảnh huỳnh quang. Kính hiển vi huỳnh quang sử dụng đèn xenon hoặc thủy ngân để tạo
ra ánh sáng tia cực tím, qua bộ lọc để dẫn vào kính và đi đến gương lưỡng hướng sắc - loại
gương có khả năng phản xạ dải bước bước sóng nhất định và cho phép một dải bước sóng
khác đi qua. Gương này phản xạ ánh sáng tia cực tím lên mẫu để kích thích huỳnh quang nội
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 17


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Lê Thị Trí. 1090321

tại trong các phân tử của mẫu. Vật kính sẽ thu lại những ánh sáng có bước sóng huỳnh quang
được tạo ra đi đến gương lưỡng hướng sắc và thông qua một bộ lọc (để loại bỏ những ánh
sáng không có bước sóng huỳnh quang) dẫn đến thị kính để tạo ảnh huỳnh quang.

Hình 2.9. Sơ dồ nguyên lý hoạt động của kính hiển vi huỳnh quang
2.5.4. Quy trình sử dụng
 Quan sát ảnh hiển vi trường sáng
 Bật công tắc nguồn
 Bật công tắc khởi động kính và điều chỉnh độ sáng thích hợp
 Đưa các bộ lọc ánh sáng vào trục quang học (ví dụ: đưa các bộ lọc ND8, ND32 và
NCB11 đến chế độ IN ở kính Eclipse 90i, Nikon).
 Đẩy cái nẫy đóng mở trục quang học để quan sát bằng hai thị kính.

 Nâng tụ quang lên vị trí cao nhất (ví dụ: sử dụng núm chỉnh hội tụ tụ quang ở kính
Eclipse 90i, Nikon).
 Chọn vật kính 10x vào trục quang học
 Mở hoàn toàn màng chắn trường và màng chắn khẩu độ
 Đưa mẫu lên giá và dịch chuyển giá mẫu (lên, xuống hoặc/và theo chiều ngang, dọc)
đến trường quan sát
GVHD: ThS.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trang 18