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布朗运动实验中的常见问题及解决方法

来源:不详       更新时间:2011-9-10 11:21:50
 
析,颜料颜色的取舍比较宽松,只要避免使用较浅色的,均能取得比较好的效果。我们在显微镜里看到的“颗粒”,实际上是颗粒遮挡透射光所留影子的像,所以不管颗粒是什么颜色,在显微镜里通过调焦后清楚的像大多呈黑色颗粒(当然由于悬浊液颗粒对透射光的漫反射会使一些颗粒的中心呈现它原有的颜色)。而那些不在同一观察层面上的颗粒,不会出现上述的色差特征。比如,观察层下面一点的颗粒会呈现中间灰暗周围稍白的小圆圈(要看清这种颗粒,只要镜筒向下细调一点即可)。所以配制时不用浅色颜色料是为了消除悬浊液由于漫反射以及颗粒中心反光所引起的对比度减弱,从而能提高观察较小颗粒的清晰度。

  第四、悬浊液制备的方法及悬浊液优劣的简便判别标准。现以深红色水粉画颜料为例作简要介绍:

  器材:小号一次性透明塑料杯1只,一次性筷子1根(替代搅拌棒),50mL小量杯1只,深红色水粉画颜料1支,开水若干。

  方法:在搅拌棒一端挤上一颗绿豆粒大小的水粉画颜料放入盛有40mL开水的塑料杯中,快速搅拌直到水粉画颜料均匀溶入水中,经观察符合标准后即可投入使用。实际上悬浊液的使用量是相当少的(制作20片观察片所需悬浊液仅仅2mL),之所以配制这么多,主要原因:一是量太少不便搅拌,二是量少颗粒浓度难把握。

  上述方法配制的悬浊液浓度较适当。若把显微镜调焦到悬浊液的中下观察层,将能看到:“颗粒”间距平均约为2~3mm,比较适合颗粒整体的布朗运动现象的观察。若把显微镜调焦到悬浊液的中上观察层,则会看到:“颗粒”间距平均约为5~8mm,比较适合个别颗粒运动的跟踪观察。取颜料的多少是影响悬浊液浓度的关键,尽可能正确些,但也不必过于强求。因为实践证明颜料多三分之一与少三分之一,浓度均在理想范围之内。

  悬浊液优劣的判别标准:杯子底部悬浊液在逆光中几乎看不到有颗粒存在,静放5分钟后,上下液层无明显的色差,此时的悬浊液使用效果比较好。否则说明颗粒还不够小,还需要快速搅拌一会儿。当然颗粒沉淀是不可避免的,但颗粒愈小,颗粒上下分布的梯度就会愈小,相对而言,颗粒悬浮的时间会愈长一些。

  2 悬浊液观察片的制作

  (1)载玻片凹坑的制作

  器材与工具:载玻片1块,厚度为0.1~0.2mm、大小与载玻片相当的透明胶带1条,边长12mm正方形小纸片1片,美工刀1把,直尺1根。

  方法与步骤:先把纸片放在透明胶带粘面中央粘牢(纸片的主要作用是防止凹坑被胶带的胶水污染),然后把胶带粘在载玻片上(纸片应位于载玻片中央,并尽量使胶带与载玻片之间不留空气泡,使胶带牢固、平整地粘在载玻片上),最后用美工刀和直尺把粘有纸片的这一部分胶带刻掉,就能方便、快捷、干净地在载玻片上制成一个12mm见方深为0.1~0.2mm的凹坑。

  凹坑深度一般不要超过0.5mm,否则会出现三个问题:一是无法对某一颗粒进行跟踪观察,因为颗粒不会一直平移运动;二是由于颗粒沉淀而无法调焦;三是影响背景亮度。

  (2)防干涸观察片的制作

  器材:带凹坑的载玻片、17mm×17mm盖玻片各1片,配制好的悬浊液,凡士林(可用黄油替代)、餐巾纸、牙签若干。

  方法:搅拌棒在悬浊液容器里搅拌几下后,将一至二滴悬浊液滴入平放在桌面上的载玻片的凹坑中央(此时搅拌的目的是让制作的观察片里有不同大小的颗粒,以便对比观察和调焦),盖上盖玻片(要使悬浊液充满整个凹坑且无小气泡存在),然后用牙签轻轻压一下盖玻片四周,使盖玻片与胶带接触密实,用餐巾纸擦拭干净从盖玻片周围溢出的悬浊液,然后用一根牙签轻轻地压住盖玻片的一边,不要让它移动,用另外一根牙签沾一点凡士林均匀地涂在盖玻片四周边缘与胶带的接触处,把盖玻片与胶带间的空隙外围封住,防止悬浊液通过空隙向外蒸发而逐渐干涸。(注意:密封油不要涂得太多,更不要沾到盖玻片上的凹坑区域,以免影响透光和污染镜头)

  为什么要用凡士林?一是操作方便、密封性能好。二是实验完成后清理简单,通常只需用一些餐巾纸擦拭即可彻底清除,不会损坏盖玻片。实践表明,采用本方法密封即使碰到干燥的天气,也能使观察片保持一天的有效时间。

  3 免调节光源的制作和安装

  免调节光源的原理:制作一个高度适中的照明头,固定在载物台下面遮光器的光圈孔里形成一个特制的光源,用它来替代显微镜面镜的反射光,彻底消除环境或人为因素对显微镜用光的干扰。

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