Hvordan fungerer et mikroskop? Optiske deler av et mikroskop Tegning av mikroskop og dets komponenter

De første konseptene om et mikroskop dannes på skolen under biologitimene. Der lærer barna i praksis at de ved hjelp av denne optiske enheten kan undersøke små gjenstander som ikke kan sees med det blotte øye. Mikroskopet og dets struktur er av interesse for mange skolebarn. Fortsettelse av disse interessante leksjoner for noen av dem blir hele fremtiden voksenlivet. Når du velger noen yrker, er det nødvendig å kjenne strukturen til et mikroskop, siden det er hovedverktøyet i arbeidet.

Mikroskop struktur

Utformingen av optiske instrumenter er i samsvar med optikkens lover. Strukturen til et mikroskop er basert på dens komponenter. Komponentene til enheten i form av et rør, et okular, en linse, et stativ og et bord for plassering av belysningsinstrumentet med en kondensator har et spesifikt formål.

Stativet holder et rør med okular og linse. Et objekttrinn med en illuminator og en kondensator er festet til stativet. En illuminator er en innebygd lampe eller speil som tjener til å lyse opp objektet som studeres. Bildet blir lysere med en elektrisk lampe. Hensikten med kondensatoren i dette systemet er å regulere belysningen og fokusere strålene på objektet som studeres. Strukturen til mikroskoper uten kondensatorer er kjent; en enkelt linse er installert i dem. I praktisk jobb Det er mer praktisk å bruke optikk med en bevegelig scene.

Strukturen til mikroskopet og dets design avhenger direkte av formålet med denne enheten. Til Vitenskapelig forskning Det brukes røntgen- og elektronoptisk utstyr, som har en mer kompleks struktur enn lysapparater.

Strukturen til et lysmikroskop er enkel. Disse er de rimeligste og er mest brukt i praksis. Et okular i form av to forstørrelsesglass plassert i en innfatning, og en linse, som også består av forstørrelsesglass stukket inn i en innfatning, er hovedkomponentene i et lysmikroskop. Hele dette settet er satt inn i et rør og festet til et stativ, der det er montert en scene med et speil under det, samt en belysning med kondensator.

Hovedprinsippet for drift av et lysmikroskop er å forstørre bildet plassert på scenen ved å sende lysstråler gjennom det og deretter treffe dem på objektivlinsesystemet. Den samme rollen spiller okularlinsene, som brukes av forskeren i prosessen med å studere objektet.

Det skal bemerkes at lysmikroskoper heller ikke er det samme. Forskjellen mellom dem bestemmes av antall optiske enheter. Det finnes monokulære, kikkert- eller stereomikroskoper med en eller to optiske enheter.

Til tross for at disse optiske instrumentene har vært i bruk i mange år, er de fortsatt utrolig etterspurt. Hvert år forbedrer de seg og blir mer nøyaktige. Ikke sagt ennå det siste ordet i historien til slike nyttige instrumenter som mikroskoper.

Materialer og utstyr. Mikroskoper: MBR-1, BIOLAM, MIKMED-1, MBS-1; sett med permanente mikroslider

Mikroskop- Dette optisk instrument, som lar deg få et omvendt bilde av objektet som studeres og undersøke små detaljer av strukturen, hvis dimensjoner ligger utenfor øyets oppløsning.

Hva er oppløsning?

Tenk deg at en person med det blotte øye kan skille to veldig nære linjer eller punkter bare hvis avstanden mellom dem er minst 0,10 mm (100 mikron). Hvis denne avstanden er mindre, vil de to linjene eller punktene smelte sammen til én. Dermed oppløsningen menneskelig øye lik 100 µm. Derfor, jo større oppløsningen til linsen er, jo flere detaljer om strukturen til det observerte objektet kan avsløres. For linsen (x8) er oppløsningen 1,68 mikron, for linsen (x40) - 0,52 mikron.

Det beste lysmikroskopet forbedrer evnen til det menneskelige øyet med omtrent 500 ganger, dvs. dets oppløsningsevne er omtrent 0,2 µm eller 200 nm.

Oppløsning og forstørrelse er ikke det samme. Hvis du bruker et lysmikroskop til å ta bilder av to linjer som ligger i en avstand på mindre enn 0,2 mikron, vil linjene smelte sammen til én, uansett hvordan du forstørrer bildet. Tilgjengelig høy forstørrelse, men forbedrer ikke oppløsningen.

Skille nyttig Og ubrukelig økning. Med nyttig mener vi en slik økning i det observerte objektet at det er mulig å avsløre nye detaljer om strukturen. Ubrukelig er en forstørrelse der det, ved å forstørre et objekt hundrevis eller flere ganger, er umulig å oppdage nye strukturelle detaljer. For eksempel, hvis et bilde oppnådd ved hjelp av et mikroskop (nyttig!) forstørres mange ganger mer ved å projisere det på en skjerm, vil ikke nye, finere detaljer av strukturen bli avslørt, men bare størrelsen på eksisterende strukturer vil øke tilsvarende.

Brukes vanligvis i undervisningslaboratorier lysmikroskoper, der mikrolys undersøkes ved bruk av naturlig eller kunstig lys. Mest vanlig lys biologiske mikroskoper: BIOLAM, MIKMED, MBR (biologisk arbeidsmikroskop), MBI (biologisk forskningsmikroskop) og MBS (biologisk stereoskopisk mikroskop). De gir forstørrelse fra 56 til 1350 ganger. Stereomikroskop(MBS) gir en virkelig tredimensjonal oppfatning av et mikroobjekt og forstørrer fra 3,5 til 88 ganger.

Det er to systemer i et mikroskop: optisk Og mekanisk(Figur 1). TIL optisk system inkludere linser, okularer og en lysanordning (en kondensator med membran og et lysfilter, et speil eller et elektrisk lys).

Bilde 1. Utseende mikroskoper Biomed 1 og Biomed 2

Linse - en av de viktigste delene av et mikroskop, siden det bestemmer nyttig forstørrelse av objektet. Linsen består av en metallsylinder med linser innebygd, hvor mange kan variere. Forstørrelsen til linsen er angitt med tall på den. For pedagogiske formål brukes vanligvis x8- og x40-objektiver. Kvaliteten på et objektiv bestemmes av oppløsningen.

Objektivet krever svært forsiktig håndtering, spesielt for objektiver med høy forstørrelse, pga de har arbeidsavstand, dvs. avstanden fra dekkglasset til frontlinsen er målt i tideler av en millimeter. For eksempel er arbeidsavstanden for et objektiv (x40) 0,6 mm.

Okular mye enklere enn et objektiv. Den består av 2-3 linser montert i en metallsylinder. Mellom linsene er det en konstant blenderåpning som definerer synsfeltets grenser. Den nedre linsen fokuserer bildet av objektet som er konstruert av linsen i diafragmaplanet, og den øvre tjener direkte til observasjon. Forstørrelsen av okularene er indikert på dem med tall: x7, x10, x15. Okularene avslører ikke nye strukturelle detaljer, og i denne forbindelse øker de ubrukelig. Dermed gir okularet, som et forstørrelsesglass, et direkte, virtuelt, forstørret bilde av det observerte objektet, konstruert av linsen.

For å bestemme generell mikroskopforstørrelse bør øke forstørrelsen linse for å forstørre okularet. For eksempel, hvis okularet gir 10x forstørrelse og objektivet gir 20x forstørrelse, så er den totale forstørrelsen 10x20 = 200x.

Belysningsenhet består av et speil eller elektrisk belysning, en kondensator med irismembran og et lysfilter, plassert under objektscenen. De er designet for å belyse et objekt med en lysstråle.

Speil tjener til å lede lys gjennom kondensatoren og åpningen av scenen mot objektet. Den har to overflater: flat og konkav. I diffust lyslaboratorier brukes et konkavt speil.

Elektrisk belysning er installert under kondensatoren i stativkontakten.

Kondensator består av 2-3 linser satt inn i en metallsylinder. Når den heves eller senkes ved hjelp av en spesiell skrue, blir lyset som faller fra speilet ned på objektet, henholdsvis kondensert eller spredt.

Iris diafragma plassert mellom speilet og kondensatoren. Den tjener til å endre diameteren på lysstrømmen som ledes av speilet gjennom kondensatoren til objektet, i samsvar med diameteren til frontlinsen til linsen og består av tynne metallplater. Ved hjelp av en spak kan du enten koble dem til, helt dekke den nedre kondensatorlinsen, eller skille dem fra hverandre, noe som øker lysstrømmen.

Ring med frostet glass eller lysfilter reduserer belysningen av objektet. Den er plassert under mellomgulvet og beveger seg inn horisontalt plan.

Mekanisk system Mikroskopet består av et stativ, en boks med en mikrometermekanisme og en mikrometerskrue, et rør, en rørholder, en grov sikteskrue, en kondensatorbrakett, en kondensatorbevegelsesskrue, en revolver og et prøvetrinn.

Stå– Dette er bunnen av mikroskopet.

Boks med mikrometermekanisme, bygget på prinsippet om samvirkende gir, er fast festet til stativet. Mikrometerskruen tjener til å bevege rørholderen litt, og følgelig linsen over avstander målt i mikrometer. En hel omdreining av mikrometerskruen beveger rørholderen med 100 mikron, og en omdreining på én deling senker eller hever rørholderen med 2 mikron. For å unngå skade på mikrometermekanismen er det tillatt å dreie mikrometerskruen i én retning ikke mer enn en halv omgang.

Rør eller én tube- en sylinder som okularer settes inn ovenfra. Røret er bevegelig forbundet med hodet på rørholderen, det er festet med en låseskrue i en bestemt posisjon. Ved å løsne låseskruen kan røret fjernes.

Revolver designet for raskt skiftende linser som er skrudd inn i kontaktene. Den sentrerte posisjonen til linsen er sikret av en lås plassert inne i revolveren.

Grov sikteskrue brukes til å flytte rørholderen betydelig, og følgelig linsen for å fokusere objektet med lav forstørrelse.

Emnetabell beregnet for å plassere stoffet på den. Midt på bordet er det et rundt hull som frontlinsen på kondensatoren passer inn i. Det er to fjærende terminaler på bordet - klemmer som fester stoffet.

Kondensatorbrakett bevegelig koblet til mikrometermekanismeboksen. Den kan heves eller senkes med en skrue som roterer et tannhjul som passer inn i sporene på et kamskåret stativ.

Hovedoppgaven som løses av den mekaniske delen er ganske enkel - å sikre festing og bevegelse av den optiske delen av mikroskopet og objektet.

Emnetabeller designet for å feste observasjonsobjektet i en bestemt posisjon. Hovedkravene er knyttet til stivheten til monteringen av selve bordene, samt til fiksering og koordinering (orientering) av objektet (forberedelse) i forhold til linsen.

Bordet er montert på en spesiell brakett. For enkel betjening er bordene konstruksjonsmessig gjort faste og bevegelige.

Fikset trinn brukes vanligvis i de enkleste modellene av mikroskoper. Bevegelsen av objektet på dem utføres ved hjelp av observatørens hender for rask bevegelse under ekspressdiagnostikk. Legemidlet festes på bordet ved hjelp av fjærbein eller ved hjelp av en spesiell medikamentholderenhet.

For mekanisk bevegelse eller rotasjon av en gjenstand under mikroskoplinsen, flyttbar(Fig. 32) tabeller. Stoffet fikseres og flyttes ved hjelp av en narkotikasjåfør. Koordiner bevegelse av et objekt langs to X-Y akser(eller bare en X om gangen) utføres ved hjelp av et håndtak (vanligvis dobbel koaksial) manuelt eller av en elektrisk motor (vanligvis en stepper). Sistnevnte kalles «skannetabeller.» På bordet langs føringene langs X- og Y-aksene er det skalaer med verniers for overvåking av posisjon og lineær måling av bevegelse i horisontalplanet.

Fokuseringsmekanisme: grov og fin fokusering. Fokuseringsmekanismen gir bevegelse av bordet eller linsen for å etablere en viss avstand mellom observasjonsobjektet og optisk del mikroskop Denne avstanden garanterer et skarpt bilde av motivet. "Fokusering" utføres ved to justeringer - grov og fin. Hver justering har sin egen mekanisme og sitt eget håndtak. Kontrollhåndtakene kan plasseres fra hverandre eller kombineres, men må være plassert på sidene av mikroskopet: til høyre og venstre i par.

Som oftest grov fokusering(justering) utføres av et par store håndtak (fig. 31), plassert på hver side av stativet. De gjør en "grov" bevegelse av linsen mot eller bort fra objektet. Minste bevegelsesmengde er 1 mm per omdreining. Samtidig fungerer grovfokusering for de studiene der mikroskopforstørrelsen ikke er mer enn 400 x.

Nøyaktig fokus(justering) utføres av et par små knotter, som vanligvis beveger bordet eller linsen mot objektet med 0,01 -0,05 mm i en omdreining. Mengden bevegelse per omdreining avhenger av designfunksjoner mikroskoper fra ulike selskaper.

Som regel påføres en skala på et av de fine fokuseringshåndtakene, som lar deg kontrollere den vertikale bevegelsen til mikroskopet i forhold til observasjonsobjektet.

For eksempel har husholdningsmikroskopet MIKMED-2 en grovfokuseringsbevegelse på opptil 30 mm, mens en omdreining av håndtaket gir en bevegelse på 2,5 mm, finfokusering utføres innenfor 2,5 mm med en omdreining på 0,25 mm på en av håndtakene For presis fokusering er det en skala med en delingsverdi på 0,002 mm.

Det funksjonelle formålet med fokuseringsbevegelsen er mye større enn det som vanligvis tildeles den. Du klarer deg ikke uten presis fokusering:

Hvis mikroskopforstørrelsen er mer enn 400 x;

Når du arbeider med nedsenkingslinser;

Når du arbeider med linser som ikke gir et skarpt bilde over hele det observerte feltet;

Hvis gjenstanden gjennom hele det synlige feltet er ujevn i tykkelse eller har volum.

Kombinasjonen (koaksialt arrangement) av begge håndtakene forenkler arbeidet betydelig, samtidig som det kompliserer designet og øker kostnadene for mikroskopet.

Enhet for å feste og flytte kondensatoren. Kondensator, som en uavhengig enhet, er et forbindelseselement mellom belysningssystemet (lyskilden) og mikroskopet (linse- og bildedelen).

Kondensatormonteringsenheten er plassert under objektbordet. Det ser ut som en brakett med en stikkontakt. Designet for å installere kondensatoren, feste den og sentrere den, dvs. flytte den i et horisontalt plan vinkelrett på mikroskopets optiske akse.

I tillegg har enheten en føring for å fokusere bevegelse (bevegelse) av kondensatoren vertikalt, langs den optiske aksen.

Uansett hvordan kondensatoren er installert i stikkontakten - fra siden, ovenfra eller nedenfra - er den godt sikret med en låseskrue, som forhindrer den i å falle ut, på den ene siden, og sikrer en sentrert posisjon under drift, på den andre.

Sentreringsskruer sikrer justering av belysningsstrålen fra lyskilden og den optiske aksen til mikroskopet (Kohler belysningsjustering). Dette er veldig viktig stadium lysinnstillinger i et mikroskop, som påvirker ensartetheten til belysningen og nøyaktigheten til gjengivelsen av objekter, samt kontrasten og oppløsningen til elementene i bildet av objektet.

Fokusering (høydejustering) av kondensatoren utføres ved hjelp av et håndtak på braketten og påvirker i likhet med sentrering driften av hele den optiske delen av mikroskopet.

Kondensatoren kan være stasjonær. Vanligvis er et slikt design iboende pedagogiske mikroskoper . Disse mikroskopene brukes til rutinearbeid hvor bruk av ytterligere metoder kontrasterende, og objektet krever ikke mer detaljert undersøkelse.

Objektivfeste. Det finnes flere typer linsefester i et mikroskop:

Skru linsen direkte inn i røret (vanligvis på pedagogiske "skole" mikroskoper);

"slede" - montering av linser ved hjelp av en spesiell gjengeløs enhet (guide);

Roterende enhet med flere spor.

For øyeblikket er den vanligste typen objektivfeste en roterende enhet (tårnhode) (fig. 33).

Linsemonteringsenheten i form av en roterende enhet utfører følgende funksjoner:

Endre forstørrelsen i mikroskopet ved å rotere hodet, inn i hver sokkel hvor en linse med en viss forstørrelse er skrudd;

Fast installasjon av linsen i arbeidsstilling;

garantert sentrering av den optiske aksen til linsen i forhold til den optiske aksen til mikroskopet som helhet, inkludert lyssystemet.

Turret-enheten kan ha 3, 4, 5, 6 eller 7-hulrom, avhengig av kompleksitetsklassen til mikroskopet og oppgavene det løser.

I mikroskoper som bruker differensiell interferenskontrast, har tårnet over sokkelen ett eller flere spor for å installere en guide med et prisme.

I pedagogiske mikroskoper Linser er vanligvis festet på en slik måte at det er vanskelig å erstatte dem (det vil si at de ikke kan tas ut).

Rekkefølgen på linsene må følges strengt: fra lavere forstørrelse til høyere forstørrelse, mens tårnet beveger seg med klokken.

Som regel, når du monterer mikroskoper, utføres operasjonen med å velge linser - utstyr . Dette lar deg ikke miste bildet av objektet fra synsfeltet når du flytter fra en forstørrelse til en annen.

Og en annen betingelse må gis av den roterende enheten - parfokalitet . Reiret til en revolver, eller rettere sagt dens ytre overflate, er en materialbaseoverflate for måling av høyden på linsen og lengden på linserøret (mikroskop). Linsen må skrus inn i fatningen slik at det ikke er mellomrom mellom den og tårnet. Samtidig er de beregnede verdiene for alle optiske elementer i mikroskopet, samt deres design og teknologiske støtte, gitt. Dette betyr at hvis det oppnås et skarpt bilde av et objekt med en linse, så opprettholdes et skarpt bilde av objektet når du flytter til en annen innenfor linsens dybdeskarphet.

Parfokalitet i et sett med linser er sikret av utformingen av mikroskopet og produksjonsteknologi. I fravær av denne tilstanden, når du flytter fra en linse til en annen, betydelig underfokus etter bildeskarphet.

Monteringsenhet for okularer (rør) i moderne mikroskop er det en brakett med en sokkel der forskjellige typer dyser: visuelle vedlegg (monokulær og kikkert (fig. 34)), fotometrisk Og spektrofotometrisk , mikrofoto - Og adapterenheter for videosystemer . I tillegg kan følgende installeres i dette sporet: sammenligningsdyser , tegnemaskiner , skjermvedlegg , og innfallende lys illuminatorer . Enhetene er sikret med en låseskrue.

Det er umulig å forestille seg en modell av et moderne mikroskop uten dokumentasjonssystemer . I praksis er dette et kikkertfeste med tilgang til et foto- eller fjernsynssystem.

Strukturelt kan okularmonteringsenheten utstyres med en ekstra optisk-mekanisk modul med utskiftbar forstørrelse, kalt "Optovar". Som regel har den flere forstørrelsestrinn fra mindre enn 1 til 2,5 x, men det finnes også alternativer med ett trinn. Vanligvis er modulen plassert mellom det visuelle hodet og tårnet, og gir dermed ekstra forstørrelse for både den visuelle kanalen og fotoutgangen. Sikkert, høyeste verdi dette er for fotokanalen.

MIKROSKOPOPTIKK

Optiske komponenter og tilbehør gir hovedfunksjonen til mikroskopet - å skape et forstørret bilde av objektet som vurderes med en tilstrekkelig grad av pålitelighet i form, størrelsesforhold og farge. I tillegg må optikken til mikroskopet gi en slik forstørrelse, kontrast og oppløsning av elementer som vil tillate observasjon, analyse og måling som oppfyller kravene til kliniske diagnostiske praksismetoder.

De viktigste optiske elementene i mikroskopet er: linse , okular , kondensator . Hjelpeelementer - lys system , grossist, visuell Og bildevedlegg med optiske adaptere og projektorer.

Mikroskoplinse designet for å lage et forstørret bilde av det aktuelle objektet med nødvendig kvalitet, oppløsning og fargegjengivelse.

Klassifiseringen av linser er ganske kompleks og er relatert til objektene som mikroskopet er ment å studere for; den avhenger av den nødvendige nøyaktigheten av gjengivelsen av objekter, tar hensyn til oppløsningen og fargegjengivelsen i sentrum og på tvers av synsfeltet.

Moderne linser har en kompleks design; antallet linser i optiske systemer når 7-13. I dette tilfellet er beregningene hovedsakelig basert på briller med spesielle egenskaper og krystall fluoritt eller briller som ligner den i grunnleggende fysiske og kjemiske egenskaper.

Det finnes flere typer linser basert på graden av aberrasjonskorreksjon:

Korrigert i spektralområdet:

Monokromatiske linser (monokromater) designet for bruk i et smalt spektralområde, i praksis fungerer de godt på én bølgelengde. Avvik korrigeres i et smalt spektralområde. Monokromater var utbredt på 60-tallet under utviklingen av fotometriske forskningsmetoder og etableringen av utstyr for forskning i de ultrafiolette (UV) og infrarøde (IR) områdene av spekteret.

Akromatiske linser (achromater) designet for bruk i spektralområdet 486-656 nm. Disse linsene eliminerer sfærisk aberrasjon, kromatisk posisjonsavvik for to bølgelengder (grønn og gul), koma, astigmatisme og delvis sfærokromatisk aberrasjon.

Bildet av objektet har en litt blåaktig-rødaktig fargetone. Teknologisk er linsene ganske enkle - et lite antall linser, teknologisk avanserte for fremstilling av glasskvalitet, radius, diameter og tykkelse på linsene. Relativt billig. Inkludert i et sett med mikroskoper som er beregnet for rutinearbeid og trening.

På grunn av det enkle designet (kun 4 linser), har achromater følgende fordeler:

Høy lystransmittans, som er nødvendig når du utfører fotometriske målinger og selvlysende studier;

Gir forhold som er vanskelig å kombinere ved beregning: stor arbeidsavstand når du arbeider med en linse med dekkglass som klart overstiger standardtykkelsen og samtidig ønsket om å opprettholde oppløsningen, som er nødvendig når du arbeider med inverterte mikroskoper.

Ulempene er blant annet at feltavvik i rene akromater oftest korrigeres med 1/2-2/3 av et felt, d.v.s. uten refokusering er observasjon innenfor 1/2-2/3 av synssenteret mulig. Dette øker observasjonstiden, fordi krever konstant refokusering til kanten av feltet.

Apokromatiske linser. U apokromater spektralområdet utvides og akromatisering utføres for tre bølgelengder. I tillegg til posisjonskromatisme, sfærisk aberrasjon, koma og astigmatisme, korrigeres også sekundærspektrum og sfærokromatisk aberrasjon ganske godt.

Denne typen linse ble utviklet etter at linser laget av krystaller og spesialbriller ble introdusert i den optiske utformingen av linsen. Antall linser i optisk design apochromater går opp til 6. Sammenlignet med akromater har apochromater vanligvis høyere numeriske blenderåpninger, gir et klart bilde og formidler nøyaktig fargen på objektet.

Feltavvik i rene apokromater korrigeres enda mindre enn i akromater, oftest med 1/2 av et felt, d.v.s. uten refokusering er observasjon innenfor 1/2 av synssenteret mulig.

Apokromater brukes vanligvis til spesielt delikate og viktige studier, og spesielt der det kreves mikrofotografering av høy kvalitet.

Et lysmikroskop er et optisk instrument designet for å undersøke gjenstander som er usynlige for det blotte øye. Lysmikroskoper kan deles inn i to hovedgrupper: biologiske og stereoskopiske. også ofte kalt laboratorium, medisinsk - dette er mikroskoper for å undersøke tynne gjennomsiktige prøver i gjennomlyst lys. Biologiske laboratoriemikroskoper har høy forstørrelse, det vanligste er 1000x, men noen modeller kan ha forstørrelse opp til 1600x.

Brukes til å studere ugjennomsiktige volumetriske objekter (mynter, mineraler, krystaller, elektriske kretser osv.) i reflektert lys. Stereoskopiske mikroskoper har en liten forstørrelse (20x, 40x, noen modeller opptil 200x), men samtidig skaper de et tredimensjonalt (tredimensjonalt) bilde av det observerte objektet. Denne effekten er veldig viktig, for eksempel når du undersøker overflaten av metall, mineraler og steiner, da den lar deg oppdage fordypninger, sprekker og andre strukturelle elementer.

I denne artikkelen vil vi se på strukturen mer detaljert, som vi vil vurdere separat de optiske, mekaniske og belysningssystemene til mikroskopet.

2. Dyse

4. Base

5. Turret

6. Linser

7. Koordinattabell

8. Scene

9. Irismembrankondensator

10. Lettere

11. Slå (på/av)

12. Makrometrisk (grov) fokuseringsskrue

13. Mikrometrisk (fin) fokuseringsskrue

Mikroskop optisk system

Det optiske systemet til mikroskopet består av linser plassert på tårnhodet, okularer, og kan også inkludere en prismeblokk. Ved hjelp av det optiske systemet dannes faktisk bildet av prøven som studeres på netthinnen i øyet. Derfor er det viktig å ta hensyn til kvaliteten på optikken som brukes i den optiske utformingen av mikroskopet. Merk at bildet som er oppnådd ved hjelp av et biologisk mikroskop er invertert.

FORSTØRRELSE = LENSEVORSTØRRELSE X ØYEFORSTØRING.

I dag bruker mange barnemikroskoper en Barlow-linse med en forstørrelsesfaktor på 1,6x eller 2x. Bruken lar deg jevnt øke forstørrelsen av mikroskopet over 1000x. Fordelen med et slikt Barlow-objektiv er svært tvilsomt. Henne praktisk bruk resulterer i betydelig forringelse av bildekvaliteten, og kan være nyttig i sjeldne tilfeller. Men produsenter av barnemikroskoper bruker det med hell som et markedsføringsknep for å markedsføre produktene sine, fordi ofte foreldre, uten grundig forståelse tekniske parametere mikroskop, velg det i henhold til det feilaktige prinsippet "jo høyere forstørrelse, jo bedre." Og selvfølgelig vil ikke et eneste profesjonelt laboratoriemikroskop være utstyrt med en slik linse, noe som åpenbart vil forringe bildekvaliteten. Profesjonelle mikroskoper bruker utelukkende en kombinasjon av forskjellige okularer og objektiver for å endre forstørrelsen.

Når det gjelder en Barlow-linse, har formelen for beregning av mikroskopforstørrelsen følgende form:

FORSTØRRELSE = LINSEFORSTØRRELSE X ØYEBÆREFORSTØRRELSE X FORSTØRRELSESFAKTOR FOR BARGLINSE.

Mekanisk mikroskopsystem

Det mekaniske systemet består av et rør, et stativ, en scene, fokuseringsmekanismer og et tårn.

Fokuseringsmekanismer brukes til å fokusere bildet. Den grove (makrometriske) fokusskruen brukes når du arbeider med lave forstørrelser, og den fine (mikrometriske) fokuseringsskruen brukes når du arbeider med høye forstørrelser. Barne- og skolemikroskoper har som regel bare grovfokusering. Men du velger et biologisk mikroskop for laboratorieforskning, å ha finfokusering er et must. Vær oppmerksom på at figuren viser et eksempel på et biologisk mikroskop med separat fin- og grovfokusering, mens avhengig av designfunksjonene kan mange mikroskoper ha koaksiale skruer for makro- og mikrometrisk fokusjustering. Merk at stereomikroskoper kun har grovfokusering.

Avhengig av designfunksjonene til mikroskopet, kan fokusering oppnås ved å flytte objektscenen i et vertikalt plan (opp/ned) eller mikroskoprøret med dets optiske enhet også i et vertikalt plan.

Objektet som studeres er plassert på scenen. Det finnes flere typer objekttabeller: faste (stasjonære), bevegelige, koordinater og andre. Den mest behagelige for arbeid er koordinattabellen, som du kan flytte prøven som studeres i et horisontalt plan langs X- og Y-aksene.

Linsene er plassert på tårnet. Ved å vri på den kan du velge ett eller annet objektiv, og dermed endre forstørrelsen. Rimelige barnemikroskoper kan utstyres med ikke-utskiftbare linser, mens profesjonelle biologiske mikroskoper bruker utskiftbare linser som skrus inn i tårnet med en standardgjenge.

Et okular settes inn i mikroskoprøret. Ved et kikkert- eller trinokulært feste er det mulig å justere interpupillær avstand og dioptrikorrigering for å passe individuelle anatomiske trekk observatør. Når det gjelder barnemikroskoper, kan "skadedyr" Barlow-linsen først installeres i røret, og deretter kan okularet installeres i det.

Mikroskop belysningssystem

Lyssystemet består av en lyskilde og en membran.

Lyskilden kan være innebygd eller ekstern. Biologiske mikroskoper har bunnbelysning. Stereoskopiske mikroskoper kan utstyres med bunn-, topp- og sidebelysning for forskjellige typer belysning av narkotika. Barnebiologiske mikroskoper kan ha ekstra topp-(side)belysning, den praktiske bruken av denne er vanligvis meningsløs.

Ved hjelp av en kondensator og en membran kan du justere belysningen av preparatet. Kondensatorer kan være enkelt-, dobbelt- eller tre-linse. Ved å heve eller senke kondensatoren, kondenserer eller sprer du lyset som faller på prøven. Membranen kan være iris med en jevn endring i diameteren på hullet eller trappet med flere hull med forskjellige diametre. Ved å redusere eller øke diameteren på hullet, begrenser eller øker du følgelig lysstrømmen som faller på objektet som studeres. Vi legger også merke til at kondensatoren kan utstyres med filterholder for montering av ulike lysfiltre.

Det er her du kan avslutte ditt første bekjentskap med mikroskopet. Vi håper at materialet ovenfor vil hjelpe deg med å bestemme dine mål.

Du kan levere i Kharkov, Kiev eller en hvilken som helst annen by i Ukraina i vår OpticalMarket-butikk, etter å ha mottatt profesjonelle råd fra våre spesialister.

Et mikroskop er en optisk enhet som lar deg få et omvendt bilde av objektet som studeres og undersøke små detaljer av strukturen, hvis dimensjoner ligger utenfor øyets oppløsning.

Vedtak mikroskop gir et separat bilde av to linjer nær hverandre. Det blotte øyet har en oppløsning på omtrent 1/10 mm eller 100 mikron. Det beste lysmikroskopet forbedrer evnen til det menneskelige øyet med omtrent 500 ganger, dvs. dets oppløsningsevne er omtrent 0,2 µm eller 200 nm.

Oppløsning og forstørrelse er ikke det samme. Hvis du bruker et lysmikroskop til å ta bilder av to linjer som ligger i en avstand på mindre enn 0,2 mikron, vil linjene smelte sammen til én, uansett hvordan du forstørrer bildet. Du kan få høy forstørrelse, men ikke forbedre oppløsningen.

Skille nyttig Og ubrukelig økning. Med nyttig mener vi en slik økning i det observerte objektet at det er mulig å avsløre nye detaljer om strukturen. Ubrukelig er en forstørrelse der det, ved å forstørre et objekt hundrevis eller flere ganger, er umulig å oppdage nye strukturelle detaljer. For eksempel, hvis bildet oppnådd ved hjelp av et mikroskop forstørres mange ganger mer ved å projisere det på en skjerm, vil ikke nye, finere detaljer av strukturen bli avslørt, men bare størrelsen på eksisterende strukturer vil øke tilsvarende.

Det er to systemer i et mikroskop: optisk Og mekanisk. TIL optisk system inkludere linser, okularer og en lysanordning (en kondensator med membran og et lysfilter, et speil eller et elektrisk lys).

Strukturen til lysmikroskoper er vist i fig. 1.

Ris. 1. Design av lysmikroskoper:

A - MIKMED-1; B - BIOLAM.

1 - okular, 2 - rør, 3 - rørholder, 4 - grov sikteskrue, 5 - mikrometer skrue, 6 - stativ, 7 - speil, 8 - kondensator, irismembran og lysfilter, 9 - trinn, 10 - roterende enhet , 11 - linse, 12 - samleobjektivhus, 13 - stikkontakt med lampe, 14 - strømforsyning.

Linse - en av de viktigste delene av et mikroskop, siden det bestemmer nyttig forstørrelse av objektet. Linsen består av en metallsylinder med linser innebygd, hvor mange kan variere. Forstørrelsen til linsen er angitt med tall på den. I pedagogiske formål Vanligvis brukes x8- og x40-objektiver. Kvaliteten på et objektiv bestemmes av oppløsningen.

For å bestemme generell mikroskopforstørrelse Objektivforstørrelsen skal multipliseres med okularforstørrelsen.