Определение за микроскоп за 3. Какво е микроскоп? Подвидове светлинни микроскопи

Микроскопът е устройство, предназначено да увеличава изображението на обекти на изследване, за да види детайли от тяхната структура, скрити за невъоръжено око. Устройството осигурява увеличение от десетки или хиляди пъти, което позволява изследвания, които не могат да бъдат получени с друго оборудване или устройство.

Микроскопите се използват широко в медицината и лабораторни изследвания. С тяхна помощ се инициализират опасни микроорганизми и вируси, за да се определи методът на лечение. Микроскопът е незаменим и непрекъснато се усъвършенства. За първи път подобие на микроскоп е създадено през 1538 г. от италианския лекар Джироламо Фракасторо, който решава да инсталира две оптични лещи, подобни темикоито се използват в очила, бинокли, телескопии лупи. Галилео Галилей, както и десетки световноизвестни учени, работиха върху усъвършенстването на микроскопа.

устройство

Има много видове микроскопи, които се различават по дизайн. Повечето модели споделят подобен дизайн, но с незначителни технически характеристики.

В по-голямата част от случаите микроскопите се състоят от стойка, на която са фиксирани 4 основни елемента:

• Лещи.
• Окуляр.
• Осветителна система.
• Предметна таблица.

Лещи

Лещата е сложна оптична система, която се състои от стъклени лещи, движещи се една след друга. Лещите са направени под формата на тръби, вътре в които могат да се фиксират до 14 лещи. Всеки от тях увеличава изображението, отстранявайки го от повърхността на лещата отпред. Така, ако някой увеличи обект 2 пъти, следващият ще увеличи тази проекция още повече и така нататък, докато обектът се покаже на повърхността на последната леща.

Всеки обектив има собствено фокусно разстояние. В тази връзка те са плътно фиксирани в тръбата. Ако някой от тях се премести по-близо или по-далеч, няма да можете да получите ясно увеличение на изображението. В зависимост от характеристиките на обектива, дължината на тръбата, в която е затворена лещата, може да варира. Всъщност, колкото по-високо е, толкова по-уголемено ще бъде изображението.

Окуляр

Окулярът на микроскопа също се състои от лещи. Той е проектиран така, че операторът, който работи с микроскопа, да може да погледне върху него и да види увеличено изображение върху обектива. Окулярът е с две лещи. Първият е разположен по-близо до окото и се нарича очен, а вторият полеви. С помощта на последното изображението, увеличено от лещата, се настройва за правилната му проекция върху ретината на човешкото око. Това е необходимо, за да се отстранят дефектите на зрителното възприятие чрез настройка, тъй като всеки човек фокусира на различно разстояние. Полевият обектив ви позволява да настроите микроскопа към тази функция.

Осветителна система

За да видите обекта, който се изучава, е необходимо да го осветите, тъй като лещата блокира естествената светлина. В резултат на това, гледайки през окуляра, винаги можете да видите само черно или сиво изображение. Специално за тази цел е разработена осветителна система. Може да бъде изработен под формата на лампа, LED или друг източник на светлина. Най-много прости моделисветлинните лъчи се получават от външен източник. Те са насочени да изучават предмета с помощта на огледала.

Предметна таблица

Последната важна и най-лесна за производство част от микроскопа е основата. Обективът е насочен към него, тъй като именно върху него е фиксиран обектът, който ще се изследва. Масата е с равна повърхност, което ви позволява да фиксирате предмета, без да се страхувате, че ще се движи. Дори и най-малкото движение на обекта на изследване при увеличение ще бъде огромно, така че намирането на оригиналната точка, която е изследвана отново, няма да е лесно.

Видове микроскопи

През обширната история на съществуването на това устройство са разработени няколко микроскопа, които се различават значително по принципите на работа.

Сред най-често използваните и търсени видове това оборудване са следните видове:

• Оптичен.
• Електронен.
• Сканиращи сонди.
• Рентгенов.

Оптичен

Оптичният микроскоп е най-евтиното и просто устройство. Това оборудване ви позволява да увеличите изображението 2000 пъти. Хубаво е голям индикатор, което ви позволява да изучавате структурата на клетките, повърхността на тъканите, да откривате дефекти в изкуствено създадени обекти и т.н. Заслужава да се отбележи, че за постигане на такива голямо увеличениеустройството трябва да е с много високо качество, затова е скъпо. По-голямата част от оптичните микроскопи са направени много по-прости и имат относително ниско увеличение. Образователните видове микроскопи са представени от оптични. Това се дължи на по-ниската им цена, както и на не твърде високия коефициент на увеличение.

Обикновено оптичният микроскоп има няколко лещи, които са монтирани на подвижна стойка. Всеки от тях има своя собствена степен на увеличение. Докато разглеждате обект, можете да преместите обектива в работно положение и да го изучавате при определено увеличение. Ако искате да доближите изображението още повече, просто трябва да преминете към още по-увеличителен обектив. Тези устройства нямат свръхпрецизна настройка. Например, ако трябва само малко да увеличите изображението, тогава, като преминете към друг обектив, можете да го увеличите десетки пъти, което ще бъде прекомерно и няма да ви позволи да възприемете правилно уголеменото изображение и да избегнете ненужни подробности.

Електронен микроскоп

Електронният е по-усъвършенстван дизайн. Осигурява увеличение на изображението най-малко 20 000 пъти. Максималното увеличение на такова устройство е възможно 10 6 пъти. Особеността на това оборудване е, че вместо лъч светлина като оптичните, те изпращат лъч от електрони. Изображението се получава чрез използването на специални магнитни лещи, които реагират на движението на електроните в колоната на инструмента. Посоката на лъча се регулира с . Тези устройства се появяват през 1931 г. В началото на 2000-те започнаха да се комбинират компютърно оборудване и електронни микроскопи, което значително увеличи коефициента на увеличение, обхвата на настройка и направи възможно заснемането на полученото изображение.

Електронните устройства, въпреки всичките си предимства, са по-скъпи и изискват специални условия на работа. За да се получи висококачествено, ясно изображение, е необходимо обектът на изследване да бъде във вакуум. Това е така, защото въздушните молекули разпръскват електрони, засягайки яснотата на изображението и предотвратявайки прецизните настройки. В тази връзка това оборудване се използва в лабораторни условия. Друго важно изискване за използване на електронни микроскопи е липсата на външни магнитни полета. Поради това лабораториите, в които се използват, са с много дебели изолирани стени или са разположени в подземни бункери.

Такова оборудване се използва в медицината, биологията, както и в различни индустрии.

Сканиращи сондови микроскопи

Сканиране сонда микроскопви позволява да получите изображение от обект, като го изследвате с помощта на специална сонда. Резултатът е триизмерно изображение с точни данни за характеристиките на обектите. Това оборудване има висока разделителна способност. Това е сравнително ново оборудване, създадено преди няколко десетилетия. Вместо обектив, тези устройства имат сонда и система за нейното придвижване. Полученото от него изображение се регистрира от сложна система и се записва, след което се създава топографска картина на увеличените обекти. Сондата е оборудвана с чувствителни сензори, които реагират на движението на електрони. Има и сонди, които работят оптично, като ги увеличават поради инсталирането на лещи.

Сондите често се използват за получаване на данни за повърхността на обекти със сложен релеф. Те често се спускат в тръби, дупки и малки тунели. Единственото условие е диаметърът на сондата да съвпада с диаметъра на обекта, който се изследва.

Този метод се характеризира със значителна грешка при измерване, тъй като получената 3D картина е трудна за дешифриране. Има много детайли, които се изкривяват от компютъра по време на обработката. Изходните данни се обработват математически с помощта на специализиран софтуер.

Рентгенови микроскопи

Рентгеновият микроскоп принадлежи към лабораторно оборудване, използвани за изследване на обекти, чиито размери са сравними с дължината на вълната на рентгеновите лъчи. Увеличете ефективността на това устройстворазположени между оптични и електронни устройства. Те се изпращат до обекта, който се изследва рентгенови лъчи, след което чувствителните сензори реагират на тяхното пречупване. В резултат на това се създава картина на повърхността на обекта, който се изследва. Поради факта, че рентгеновите лъчи могат да преминават през повърхността на обект, такова оборудване позволява не само да се получат данни за структурата на обекта, но и неговия химичен състав.

Рентгеновото оборудване обикновено се използва за оценка на качеството на тънки покрития. Използва се в биологията и ботаниката, както и за анализ на прахови смеси и метали.

Човешкото око е устроено по такъв начин, че да не може да види обект, чиито размери не надвишават 0,1 mm. В природата има обекти, чиито размери са много по-малки. Това са микроорганизми, клетки от живи тъкани, структурни елементи на вещества и много други.

Още в древността полираните естествени кристали са били използвани за подобряване на зрението. С развитието на стъкларството започват да се произвеждат стъклени лещи - лещи. Р. Бейкън през 13 век. съветвани хора с лошо зрениепоставяйте изпъкнало стъкло върху предметите, за да ги виждате по-добре. По същото време в Италия се появяват очила, състоящи се от две свързани лещи.

През 16 век занаятчиите в Италия и Холандия, които изработваха очила за очила, знаеха за свойството на система от две лещи да произвежда увеличено изображение. Едно от първите такива устройства е направено през 1590 г. от холандеца З. Янсен.

Въпреки факта, че увеличителната способност на сферичните повърхности и лещите е била известна още през 13 век, преди началото на 17 век. никой от естествените учени дори не се опита да ги използва, за да наблюдава най-малките обекти, недостъпни за невъоръжено човешко око.

Думата „микроскоп“, произлизаща от две гръцки думи – „малък“ и „гледам“, е въведена в научна употреба от член на Академията „Dei Lyncei“ (рисовоок) Десмикиан в началото на 17 век.

През 1609 г. Галилео Галилей, докато изучава проектирания от него телескоп, го използва като микроскоп. За да направи това, той промени разстоянието между лещата и окуляра. Галилей беше първият, който стигна до извода, че качеството на лещите за очила и телескопи трябва да бъде различно. Той създава микроскоп, като избира разстояние между лещите, което да увеличава не далечните, а близките обекти. През 1614 г. Галилей изследва насекоми с помощта на микроскоп.

Ученикът на Галилей Е. Торичели възприел изкуството на шлайфане на лещи от своя учител. В допълнение към производството на зрителни тръби, Торичели конструира прости микроскопи, състоящи се от една малка леща, която той получава от една капка стъкло чрез разтопяване на стъклена пръчка върху огън.

През 17 век Най-простите микроскопи бяха популярни, състоящи се от лупа - двойно изпъкнала леща, монтирана на стойка. На стойката е монтирана и предметна маса, върху която е поставен въпросният предмет. Под масата имаше огледало с плоска или изпъкнала форма, което отразяваше слънчевите лъчи върху предмета и го осветяваше отдолу. За да се подобри изображението, лупата беше преместена спрямо сцената с помощта на винт.

През 1665 г. англичанинът Р. Хук, използвайки микроскоп с малки стъклени перли, открива клетъчната структура на животински и растителни тъкани.

Съвременникът на Хук, холандецът А. ван Льовенхук, произвежда микроскопи, състоящи се от малки двойноизпъкнали лещи. Те осигуряват 150–300x увеличение. С помощта на своите микроскопи Льовенхук изучава структурата на живите организми. По-специално той откри движението на кръвта в кръвоносни съдовеи червени кръвни клетки, сперма, описана структурата на мускулите, кожни люспи и много други.

Льовенхук откри нов свят– светът на микроорганизмите. Той описва много видове реснички и бактерии.

Холандският биолог J. Swammerdam прави много открития в областта на микроскопичната анатомия. Той изучава най-подробно анатомията на насекомите. През 30-те години XVIII век той създава богато илюстриран труд, наречен Nature's Bible.

Методите за изчисляване на оптичните компоненти на микроскопа са разработени от швейцареца Л. Ойлер, който работи в Русия.

Най-разпространеният дизайн на микроскопа е следният: обектът, който се изследва, се поставя върху предметна маса. Над него има устройство, в което са монтирани обективните лещи и тубус - тръба с окуляр. Наблюдаваният обект се осветява с помощта на лампа или слънчева светлина, наклонено огледало и леща. Диафрагмите, монтирани между източника на светлина и обекта, ограничават светлинния поток и намаляват неговия дял дифузна светлина. Между диафрагмите е монтирано огледало, което променя посоката на светлинния поток на 90°. Кондензаторът концентрира лъч светлина върху обект. Лещата събира лъчите, разпръснати от обекта, и образува увеличено изображение на обекта, гледано с помощта на окуляр. Окулярът работи като лупа, осигурявайки допълнително увеличение. Увеличението на микроскопа варира от 44 до 1500 пъти.

През 1827 г. J. Amici използва имерсионна леща в микроскоп. При него пространството между обекта и лещата се запълва с имерсионна течност. Използват се такива течности различни масла(кедър или минерал), вода или воден разтвор на глицерин и др. Такива лещи ви позволяват да увеличите разделителната способност на микроскопа и да подобрите контраста на изображението.

През 1850 г. английският оптик Г. Сорби създава първия микроскоп за наблюдение на обекти в поляризирана светлина. Такива устройства се използват за изследване на кристали, метални проби, животински и растителни тъкани.

Началото на интерференционната микроскопия е положено през 1893 г. от англичанина Дж. Съркс. Същността му е, че всеки лъч, влизащ в микроскопа, се разделя на две. Единият от получените лъчи е насочен към наблюдаваната частица, вторият - покрай нея. В окуляра двата лъча се свързват отново и между тях възникват смущения. Интерферентната микроскопия позволява изследване на живи тъкани и клетки.

През 20 век се появи различни видовемикроскопи с различно предназначение, конструкции, позволяващи изследване на обекти в широки диапазониспектър

Така при инвертираните микроскопи обективът е разположен под наблюдавания обект, а кондензаторът е разположен отгоре. Посоката на лъчите се променя с помощта на система от огледала и те влизат в окото на наблюдателя, както обикновено, отдолу нагоре. Тези микроскопи са предназначени за изследване на обемисти обекти, които е трудно да се позиционират на сцената на конвенционалните микроскопи. Те се използват за изследване на тъканни култури, химична реакция, определят точките на топене на материалите. Тези микроскопи са най-широко използвани в металографията за наблюдение на повърхностите на метали, сплави и минерали. Инвертираните микроскопи могат да бъдат оборудвани със специални устройства за микрофотография и микрокино.

Флуоресцентните микроскопи са оборудвани със сменяеми светлинни филтри, които позволяват да се изолира в излъчването на осветителя тази част от спектъра, която причинява луминесценция на изследвания обект. Специалните филтри пропускат само луминисцентна светлина от обекта. Източниците на светлина в такива микроскопи са живачни лампи със свръхвисоко налягане, които излъчват ултравиолетови лъчи и лъчи в късовълновия диапазон на видимия спектър.

Ултравиолетовите и инфрачервените микроскопи се използват за изследване на области от спектъра, които са недостъпни за човешкото око. Оптичните схеми са подобни на тези на конвенционалните микроскопи. Лещите на тези микроскопи са направени от материали, които са прозрачни за ултравиолетови (кварц, флуорит) и инфрачервени (силиций, германий) лъчи. Те са оборудвани с камери, които записват видимо изображениеи електронно-оптични преобразуватели, които превръщат невидим образ във видим.

Стерео микроскоп осигурява триизмерно изображение на обект. Това всъщност са два микроскопа, изработени в един дизайн по такъв начин, че дясното и лявото око наблюдават обекта от различни ъгли. Те са намерили приложение в микрохирургията и сглобяването на миниатюрни устройства.

Микроскопите за сравнение са два конвенционални микроскопа, комбинирани с една система от окуляри. С помощта на такива микроскопи можете да наблюдавате два обекта наведнъж, сравнявайки техните визуални характеристики.

В телевизионните микроскопи изображението на лекарството се преобразува в електрически сигнали, които възпроизвеждат това изображение на екрана на електронно-лъчева тръба. Тези микроскопи ви позволяват да променяте яркостта и контраста на изображението. С тяхна помощ можете да изучавате обекти на безопасно разстояние, които са опасни за гледане от близко разстояние, като например радиоактивни вещества.

Най-добрите оптични микроскопи ви позволяват да увеличите наблюдаваните обекти приблизително 2000 пъти. Допълнително увеличение не е възможно, тъй като светлината се огъва около осветения обект и ако размерите му са по-малки от дължината на вълната, такъв обект става невидим. Минималният размер на обект, който може да се види в оптичен микроскоп, е 0,2–0,3 микрометра.

През 1834 г. У. Хамилтън установява, че има аналогия между преминаването на светлинни лъчи в оптически нееднородни среди и траекториите на частиците в силовите полета. Възможността за създаване на електронен микроскоп се появява през 1924 г., след като L. De Broglie излага хипотезата, че всички видове материя без изключение - електрони, протони, атоми и т.н. - се характеризират с частица-вълнов дуализъм, т.е. свойства както на частиците, така и на вълните. Техническите предпоставки за създаването на такъв микроскоп се появиха благодарение на изследванията на немския физик Х. Буш. Той изследва фокусиращите свойства на осесиметричните полета и през 1928 г. разработва магнитна електронна леща.

През 1928 г. М. Нол и М. Руска започват да създават първия магнитен трансмисионен микроскоп. Три години по-късно те получават изображение на обект, образуван с помощта на лъчи електрони. През 1938 г. М. фон Арден в Германия и през 1942 г. В. К. Зворикин в САЩ създават първите сканиращи електронни микроскопи, работещи на принципа на сканиране. В тях тънък електронен лъч (сонда) последователно се движеше през обекта от точка до точка.

В електронния микроскоп, за разлика от оптичния микроскоп, вместо светлинни лъчи се използват електрони, а вместо стъклени лещи се използват електромагнитни намотки или електронни лещи. Източникът на електрони за осветяване на обект е електронен „пистолет“. При него източникът на електрони е метален катод. След това електроните се събират в лъч с помощта на фокусиращ електрод и под въздействието на силно електрическо поле, действащо между катода и анода, получават енергия. За да се създаде поле, към електродите се прилагат напрежения до 100 киловолта или повече. Напрежението се регулира на стъпки и е много стабилно - за 1–3 минути се променя с не повече от 1–2 ppm от първоначалната стойност.

Излизайки от електронния "пистолет", лъч електрони се насочва към обект с помощта на събирателна леща, разпръсква се върху него и се фокусира от обектна леща, която създава междинно изображение на обекта. Прожекционната леща събира електроните и създава второ, още по-голямо изображение на флуоресцентния екран. На него под въздействието на удрящите го електрони се появява светеща картина на обекта. Ако поставите фотографска плака под екрана, можете да снимате това изображение.

Отлично определение

Непълна дефиниция ↓

Всички речници Автомобилен речник Архитектурен речник Астрономически речник Библейска енциклопедия Бизнес речник Биографичен речник Голям счетоводен речник Дънков речник Кулинарен речник Медицински речник Морски речник Печатен речник Политически речник Психологически речникРелигиозен речник Сексологичен речник Речник на жаргона на крадците Речник на географските имена Речник на Дал Речник на Ефремова Речник на имената Речник чужди думиРечник на компютърния жаргон Речник на курортите Речник лечебни растенияРечник на логиката Речник на мерките Речник на модата Речник на младежкия жаргон Речник на народите Речник на нумизмата Речник на Ожегов Речник на изкуството Речник на озеленяванеРечник на митологията Речник на руските фамилни имена Речник на символите Речник на синонимите Речник на фразеологичните единици Речник на епитетите Строителен речник РечникФинансов речник на Ушакова Енциклопедичен речник Енциклопедия на Collier Етимологичен речник на Васмер Етнографски речник

Какво е микроскоп? Значение и тълкуване на думата микроскоп, определение на термина

микроскоп -

оптичен инструмент с една или повече лещи за създаване на увеличени изображения на обекти, които не се виждат с просто око. Микроскопите могат да бъдат прости или сложни. Простият микроскоп е система с една леща. Прост микроскоп може да се счита за обикновена лупа - плоско-изпъкнала леща. Сложният микроскоп (често наричан просто микроскоп) е комбинация от два прости микроскопа.

Сложният микроскоп осигурява по-голямо увеличение от обикновения и има по-голяма разделителна способност. Разделителната способност е способността да се разграничат детайлите на пробата. Уголемено изображение без видими детайли предоставя малко полезна информация.

Сложният микроскоп има двустепенна конструкция. Една система от лещи, наречена обектив, се приближава до пробата; тя създава увеличено и разрешено изображение на обекта. Изображението се увеличава допълнително от друга система от лещи, наречена окуляр, която се поставя по-близо до окото на зрителя. Тези две системи от лещи са разположени в противоположните краища на тръбата.

Работа с микроскоп. Илюстрацията показва типичен биологичен микроскоп. Стойката за статив е направена под формата на тежка отливка, обикновено с форма на подкова. Към него на панта е прикрепен държач за тръба, носещ всички останали части на микроскопа. Тръбата, в която са монтирани системите от лещи, позволява тяхното преместване спрямо образеца за фокусиране. Лещата се намира в долния край на тръбата. Обикновено микроскопът е оборудван с няколко обектива с различни увеличения на купол, което им позволява да бъдат инсталирани в работно положение на оптичната ос. Операторът, който изследва пробата, започва, като правило, с леща, която има най-ниско увеличениеи най-широкото зрително поле, намира детайлите, които го интересуват, и след това ги изследва с помощта на обектив с голямо увеличение. Окулярът е монтиран в края на прибиращ се държач (който ви позволява да променяте дължината на тръбата, когато е необходимо). Цялата тръба с обектива и окуляра може да се движи нагоре и надолу, за да фокусирате микроскопа.

Пробата обикновено се взема като много тънък прозрачен слой или секция; поставя се върху правоъгълна стъклена пластина, наречена предметно стъкло, и се покрива отгоре с по-тънка, по-малка стъклена пластина, наречена покривно стъкло. Пробата често се оцветява химикализа увеличаване на контраста. Предметното стъкло се поставя на стола, така че пробата да е разположена над централния отвор на стола. Сцената обикновено е оборудвана с механизъм за плавно и точно преместване на пробата през зрителното поле.

Под предметното стъпало има държач за третата система от лещи - кондензатор, който концентрира светлината върху образеца. Може да има няколко кондензатора и тук е разположена ирисова диафрагма за регулиране на блендата.

Още по-ниско е осветително огледало, монтирано в универсална връзка, което отразява светлината на лампата върху пробата, поради което цялата оптична система на микроскопа създава видимо изображение. Окулярът може да бъде заменен с приставка за снимки и след това изображението ще бъде оформено върху фотолента. Много изследователски микроскопи са оборудвани със специален осветител, така че не е необходимо огледало за осветяване.

Нараства. Увеличението на микроскопа е равно на произведението от увеличението на обектива и увеличението на окуляра. За типичен изследователски микроскопУвеличението на окуляра е 10, а увеличението на обективите е 10, 45 и 100. Следователно увеличението на такъв микроскоп е от 100 до 1000. Увеличението на някои микроскопи достига 2000. Увеличаването на увеличението още повече не има смисъл, тъй като резолюцията не се подобрява; напротив, качеството на изображението се влошава.

Теория. Последователна теория за микроскопа е дадена от немския физик Ернст Абе в края на 19 век. Абе установи, че разделителната способност (минималното възможно разстояние между две точки, които се виждат отделно) се дава от

където R е разделителната способност в микрометри (10-6 m), . - дължина на вълната на светлината (създадена от осветителя), μm, n - индекс на пречупване на средата между пробата и лещата, a. - половината от входния ъгъл на лещата (ъгълът между външните лъчи на коничния светлинен лъч, влизащ в лещата). Абе нарича количеството числова апертура (обозначава се със символа NA). От горната формула става ясно, че колкото по-голяма е NA и колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-малки са разрешените детайли на изследвания обект.

Числовата апертура не само определя разделителната способност на системата, но също така характеризира апертурата на лещата: интензитетът на светлината на единица площ на изображението е приблизително равен на квадрата на NA. За добър обектив стойността на NA е приблизително 0,95. Микроскопът обикновено е проектиран така, че общото му увеличение да е прибл. 1000 NA.

Лещи. Има три основни вида лещи, различаващи се по степента на коригиране на оптичните изкривявания - хроматични и сферични аберации. Хроматична аберация възниква, когато светлинни вълни с различни дължини на вълната се фокусират в различни точки на оптичната ос. В резултат на това изображението изглежда оцветено. Сферичните аберации се причиняват от факта, че светлината, преминаваща през центъра на лещата, и светлината, преминаваща през периферната й част, се фокусират в различни точки на оста. В резултат на това изображението изглежда неясно.

Ахроматичните лещи в момента са най-често срещаните. При тях хроматичните аберации се потискат чрез използването на стъклени елементи с различна дисперсия, осигуряващи сближаването на екстремните лъчи от видимия спектър - син и червен - в един фокус. Остава леко оцветяване на изображението и понякога се появява като бледи зелени ивици около обекта. Сферичната аберация може да се коригира само за един цвят.

Флуоритните лещи използват стъклени добавки за подобряване на корекцията на цвета до такава степен, че оцветяването е почти напълно елиминирано от изображението.

Апохроматичните лещи са лещите с най-сложна цветова корекция. Те не само почти напълно елиминират хроматичните аберации, но и коригират сферичните аберации не за един, а за два цвята. Увеличаване на апохромати за от син цвятмалко повече, отколкото за червеното, и затова те изискват специални "компенсиращи" окуляри.

Повечето лещи са "сухи", т.е. те са проектирани да работят в условия, при които празнината между лещата и пробата е запълнена с въздух; стойността на NA за такива лещи не надвишава 0,95. Ако между обектива и пробата се постави течност (масло или, по-рядко, вода), се получава „потапящ“ обектив с NA стойност до 1,4 и съответно подобрение на разделителната способност.

В момента индустрията произвежда и различни видовеспециални лещи. Те включват лещи с плоско поле за микрофотография, лещи без напрежение (отпуснати) за работа в поляризирана светлина и лещи за изследване на непрозрачни металургични проби, осветени отгоре.

Кондензатори. Кондензаторът образува конус от светлина, насочен към пробата. Обикновено микроскопът е снабден с диафрагма на ириса, за да съответства на апертурата на светлинния конус с апертурата на обектива, като по този начин осигурява максимална разделителна способност и максимален контраст на изображението. (Контрастът при микроскопия има същото важно, както в телевизионната технология.) Най-простият кондензатор, доста подходящ за повечето микроскопи с общо предназначение, е кондензаторът на Abbe с две лещи. Обективите с по-голяма апертура, особено маслените имерсионни обективи, изискват по-сложно коригирани кондензатори. Маслените обективи с максимална апертура изискват специален кондензатор, който има маслен имерсионен контакт с долната повърхност на предметното стъкло, върху което лежи пробата.

Специализирани микроскопи. Поради различни изискванияНауката и технологиите са разработили много специални видове микроскопи.

Стереоскопичен бинокулярен микроскоп, предназначен за получаване на триизмерно изображение на обект, се състои от две отделни микроскопични системи. Устройството е предназначено за малки увеличения (до 100). Обикновено се използва за сглобяване на миниатюрни електронни компоненти, технически прегледи, хирургически операции.

Поляризационният микроскоп е предназначен за изследване на взаимодействието на проби с поляризирана светлина. Поляризираната светлина често дава възможност да се разкрие структурата на обектите, която се намира отвъд границите на конвенционалната оптична резолюция.

Отражателният микроскоп е оборудван с огледала вместо лещи, които образуват изображение. Тъй като е трудно да се направи огледална леща, има много малко напълно отразяващи микроскопи и в момента огледалата се използват главно само в приставки, например за микрохирургия на отделни клетки.

Флуоресцентен микроскоп - осветяване на пробата с ултравиолетова или синя светлина. Пробата, абсорбирайки това лъчение, излъчва видима луминесцентна светлина. Микроскопите от този тип се използват в биологията, както и в медицината - за диагностика (особено рак).

Микроскопът с тъмно поле заобикаля трудностите, свързани с факта, че живите материали са прозрачни. Пробата се гледа при такова „наклонено“ осветление, че директната светлина не може да влезе в обектива. Изображението се формира от светлина, дифрактирана от обект, което кара обекта да изглежда много светъл на тъмен фон (с много висок контраст).

Фазово-контрастен микроскоп се използва за изследване на прозрачни обекти, особено живи клетки. Благодарение на специални устройства част от светлината, преминаваща през микроскопа, се оказва фазово изместена с половината от дължината на вълната спрямо другата част, което определя контраста в изображението.

Интерферентен микроскоп е по-нататъчно развитиефазово контрастен микроскоп. Това включва интерференция между два светлинни лъча, единият от които преминава през пробата, а другият се отразява. Този метод създава цветни изображения, които предоставят много ценна информация при изучаване на жив материал. Вижте също ЕЛЕКТРОНЕН МИКРОСКОП; ОПТИЧНИ ИНСТРУМЕНТИ; ОПТИКА.

Микроскоп

оптичен инструмент с една или повече лещи за създаване на увеличени изображения на обекти, които не се виждат с просто око. Микроскопите могат да бъдат прости или сложни. Простият микроскоп е система с една леща. Прост микроскоп може да се счита за обикновена лупа - плоско-изпъкнала леща. Сложният микроскоп (често наричан просто микроскоп) е комбинация от два прости микроскопа. Сложният микроскоп осигурява по-голямо увеличение от обикновения и има по-голяма разделителна способност. Разделителната способност е способността да се разграничат детайлите на пробата. Уголемено изображение без видими детайли предоставя малко полезна информация. Сложният микроскоп има двустепенна конструкция. Една система от лещи, наречена обектив, се приближава до пробата; тя създава увеличено и разрешено изображение на обекта. Изображението се увеличава допълнително от друга система от лещи, наречена окуляр, която се поставя по-близо до окото на зрителя. Тези две системи от лещи са разположени в противоположните краища на тръбата. Работа с микроскоп. Илюстрацията показва типичен биологичен микроскоп. Стойката за статив е направена под формата на тежка отливка, обикновено с форма на подкова. Към него на панта е прикрепен държач за тръба, носещ всички останали части на микроскопа. Тръбата, в която са монтирани системите от лещи, позволява тяхното преместване спрямо образеца за фокусиране. Лещата се намира в долния край на тръбата. Обикновено микроскопът е оборудван с няколко обектива с различни увеличения на купол, което им позволява да бъдат инсталирани в работно положение на оптичната ос. Операторът, когато изследва проба, обикновено започва с обектива, който има най-малкото увеличение и най-широкото зрително поле, намира детайлите, които го интересуват, и след това ги изследва с помощта на обектив с по-голямо увеличение. Окулярът е монтиран в края на прибиращ се държач (който ви позволява да променяте дължината на тръбата, когато е необходимо). Цялата тръба с обектива и окуляра може да се движи нагоре и надолу, за да фокусирате микроскопа. Пробата обикновено се взема като много тънък прозрачен слой или секция; поставя се върху правоъгълна стъклена пластина, наречена предметно стъкло, и се покрива отгоре с по-тънка, по-малка стъклена пластина, наречена покривно стъкло. Пробата често се оцветява с химикали за увеличаване на контраста. Предметното стъкло се поставя на стола, така че пробата да е разположена над централния отвор на стола. Сцената обикновено е оборудвана с механизъм за плавно и точно преместване на пробата през зрителното поле. Под предметното стъпало има държач за третата система от лещи - кондензатор, който концентрира светлината върху образеца. Може да има няколко кондензатора и тук е разположена ирисова диафрагма за регулиране на блендата. Още по-ниско е осветително огледало, монтирано в универсална връзка, което отразява светлината на лампата върху пробата, поради което цялата оптична система на микроскопа създава видимо изображение. Окулярът може да бъде заменен с приставка за снимки и след това изображението ще бъде оформено върху фотолента. Много изследователски микроскопи са оборудвани със специален осветител, така че не е необходимо огледало за осветяване. Нараства. Увеличението на микроскопа е равно на произведението от увеличението на обектива и увеличението на окуляра. За типичен изследователски микроскоп увеличението на окуляра е 10, а увеличението на обективите е 10, 45 и 100. Следователно увеличението на такъв микроскоп варира от 100 до 1000. Увеличението на някои микроскопи достига 2000. Увеличаване увеличаването още повече няма смисъл, тъй като резолюцията в същото време не се подобрява; напротив, качеството на изображението се влошава. Теория. Последователна теория за микроскопа е дадена от немския физик Ернст Абе в края на 19 век. Абе установи, че разделителната способност (минималното възможно разстояние между две точки, които се виждат отделно) се дава от където R е разделителната способност в микрометри (10-6 m), . - дължина на вълната на светлината (създадена от осветителя), μm, n - индекс на пречупване на средата между пробата и лещата, a. - половината от входния ъгъл на лещата (ъгълът между външните лъчи на коничния светлинен лъч, влизащ в лещата). Абе нарича количеството числова апертура (обозначава се със символа NA). От горната формула става ясно, че колкото по-голяма е NA и колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-малки са разрешените детайли на изследвания обект. Числовата апертура не само определя разделителната способност на системата, но също така характеризира апертурата на лещата: интензитетът на светлината на единица площ на изображението е приблизително равен на квадрата на NA. За добър обектив стойността на NA е приблизително 0,95. Микроскопът обикновено е проектиран така, че общото му увеличение да е прибл. 1000 NA. Лещи. Има три основни вида лещи, различаващи се по степента на коригиране на оптичните изкривявания - хроматични и сферични аберации. Хроматична аберация възниква, когато светлинни вълни с различни дължини на вълната се фокусират в различни точки на оптичната ос. В резултат на това изображението изглежда оцветено. Сферичните аберации се причиняват от факта, че светлината, преминаваща през центъра на лещата, и светлината, преминаваща през периферната й част, се фокусират в различни точки на оста. В резултат на това изображението изглежда неясно. Ахроматичните лещи в момента са най-често срещаните. При тях хроматичните аберации се потискат чрез използването на стъклени елементи с различна дисперсия, осигуряващи сближаването на екстремните лъчи от видимия спектър - син и червен - в един фокус. Остава леко оцветяване на изображението и понякога се появява като бледи зелени ивици около обекта. Сферичната аберация може да се коригира само за един цвят. Флуоритните лещи използват стъклени добавки за подобряване на корекцията на цвета до такава степен, че оцветяването е почти напълно елиминирано от изображението. Апохроматичните лещи са лещите с най-сложна цветова корекция. Те не само почти напълно елиминират хроматичните аберации, но и коригират сферичните аберации не за един, а за два цвята. Увеличението на апохроматите за синьо е малко по-голямо от това за червено и затова те изискват специални "компенсиращи" окуляри. Повечето лещи са "сухи", т.е. те са проектирани да работят в условия, при които празнината между лещата и пробата е запълнена с въздух; стойността на NA за такива лещи не надвишава 0,95. Ако между обектива и пробата се постави течност (масло или, по-рядко, вода), се получава „потапящ“ обектив с NA стойност до 1,4 и съответно подобрение на разделителната способност. В момента индустрията произвежда различни видове специални лещи. Те включват лещи с плоско поле за микрофотография, лещи без напрежение (отпуснати) за работа в поляризирана светлина и лещи за изследване на непрозрачни металургични проби, осветени отгоре. Кондензатори. Кондензаторът образува конус от светлина, насочен към пробата. Обикновено микроскопът е снабден с диафрагма на ириса, за да съответства на апертурата на светлинния конус с апертурата на обектива, като по този начин осигурява максимална разделителна способност и максимален контраст на изображението. (Контрастът е толкова важен в микроскопията, колкото и в телевизионната технология.) Най-простият кондензатор, доста подходящ за повечето микроскопи с общо предназначение, е кондензаторът на Abbe с две лещи. Обективите с по-голяма апертура, особено маслените имерсионни обективи, изискват по-сложно коригирани кондензатори. Маслените обективи с максимална апертура изискват специален кондензатор, който има маслен имерсионен контакт с долната повърхност на предметното стъкло, върху което лежи пробата. Специализирани микроскопи. Поради различните изисквания на науката и технологиите са разработени много специални видове микроскопи. Стереоскопичен бинокулярен микроскоп, предназначен за получаване на триизмерно изображение на обект, се състои от две отделни микроскопични системи. Устройството е предназначено за малки увеличения (до 100). Обикновено се използва за сглобяване на миниатюрни електронни компоненти, технически прегледи, хирургически операции. Поляризационният микроскоп е предназначен за изследване на взаимодействието на проби с поляризирана светлина. Поляризираната светлина често дава възможност да се разкрие структурата на обектите, която се намира отвъд границите на конвенционалната оптична резолюция. Отражателният микроскоп е оборудван с огледала вместо лещи, които образуват изображение. Тъй като е трудно да се направи огледална леща, има много малко напълно отразяващи микроскопи и в момента огледалата се използват главно само в приставки, например за микрохирургия на отделни клетки. Флуоресцентен микроскоп - осветяване на пробата с ултравиолетова или синя светлина. Пробата, абсорбирайки това лъчение, излъчва видима луминесцентна светлина. Микроскопите от този тип се използват в биологията, както и в медицината - за диагностика (особено рак). Микроскопът с тъмно поле заобикаля трудностите, свързани с факта, че живите материали са прозрачни. Пробата се гледа при такова „наклонено“ осветление, че директната светлина не може да влезе в обектива. Изображението се формира от светлина, дифрактирана от обект, което кара обекта да изглежда много светъл на тъмен фон (с много висок контраст). Фазово-контрастен микроскоп се използва за изследване на прозрачни обекти, особено живи клетки. Благодарение на специални устройства част от светлината, преминаваща през микроскопа, се оказва фазово изместена с половината от дължината на вълната спрямо другата част, което определя контраста в изображението. Интерферентният микроскоп е по-нататъшно развитие на фазовия контрастен микроскоп. Това включва интерференция между два светлинни лъча, единият от които преминава през пробата, а другият се отразява. Този метод създава цветни изображения, които предоставят много ценна информация при изучаване на жив материал. Вижте също ЕЛЕКТРОНЕН МИКРОСКОП; ОПТИЧНИ ИНСТРУМЕНТИ; ОПТИКА.

Тудупов Аюр

В работата си студентът разглежда историята на създаването на микроскопа. Той също така описва опита от създаването на обикновен микроскоп у дома.

Изтегли:

Преглед:

Общинско учебно заведение "Могойтуйско средно училище № 1"

Изследователска работа по темата

"Какво е микроскоп"

Раздел: физика, техника

Изпълнител: ученик от 2 клас Тудупов Аюр

Ръководител: Баранова И.В.

село Могоитуй

2013 година

производителност

Изважда се

Ученик от 2 клас на Общинско учебно заведение СОУ № 1, Могойтуй Тудупов Аюр

Заглавие на научната работа

„Какво е микроскоп?“

Ръководител на работата

Баранова Ирина Владимировна

Кратко описание (предмет) на работата :

Тази работа е свързана с експериментални изследвания и е експериментално - теоретично изследване.

Посока:

Физика, приложни изследвания(техника).

Кратко описание на изследователската работа

Име „Какво е микроскоп?“

Завършено от Тудупов Аюр

Под ръководството наБаранова Ирина Владимировна

Изследователската работа е посветена на изучаването на:създаване на микроскоп с помощта на капка вода

Откъде дойде интересът ви към този проблем, въпрос?Винаги съм искал да имам микроскоп, за да видя невидимия свят

Къде търсихме информация, за да отговорим на нашите въпроси?(посочете източници)

1. интернет
2. Енциклопедии
3. Консултация с учител

Каква хипотеза беше изложена:Можете да създадете микроскоп със собствените си ръце от капка вода.

В изследването, което използвахмеследните методи:

Експерименти:

1. Експеримент № 1 „Създаване на микроскоп“.
2. Работа с книги.

Изводи:

1. Можете да направите прост микроскоп у дома, като използвате налични материали.
2. Научих от какво се прави микроскоп.
3. Създаването на собствено нещо е много интересно, особено след като микроскопът е интересно нещо.

Планираме да използваме снимки, за да представим резултатите от изследването.

Формуляр за участник

Работен план

1. Анкета на автора на произведението - стр.1
2. Съдържание - стр.2
3. Кратко описание на проекта - стр. 3
4. Въведение - стр. 4
5. Основна част - стр. 5 – 10
6. Експериментирайте, за да създадете микроскоп. - стр. 11-14
7. Заключение - стр. 15
8. Литература и извори – стр.16

ВЪВЕДЕНИЕ

От ранна възрастВсеки ден у дома, в детската градина и в училище, идвайки от разходка и след тоалетна, след игра и преди хранене, чувам едно и също: „Не забравяйте да си измиете ръцете!“ И така си помислих: „Защо ги мия толкова често? Те вече са чисти, нали? Попитах майка ми: „Защо трябва да си миеш ръцете?“ Мама отговори: „Ръцете, както всички околни предмети, съдържат много микроби, които, ако попаднат в устата с храна, могат да причинят заболяване.“ Погледнах внимателно ръцете си, но не видях никакви микроби. А майка ми каза, че микробите са много малки и не се виждат без специални увеличителни уреди. Тогава се въоръжих с лупа и започнах да оглеждам всичко, което ме заобикаляше. Но все още не видях никакви микроби. Майка ми ми обясни, че микробите са толкова малки, че могат да се видят само под микроскоп. Имаме микроскопи в училище, но не можете да ги вземете вкъщи и да търсите микроби. И тогава реших да си направя собствен микроскоп.

Цел на моето изследване: сглобете своя микроскоп.

Цели на проекта:

1. Научете историята на създаването на микроскопа.
2. Разберете от какво са направени микроскопите и какви могат да бъдат.
3. Опитайте се да създадете свой собствен микроскоп и да го тествате.

Моята хипотеза : можете да създадете микроскоп със собствените си ръце у дома от капка вода и налични материали.

Главна част

История на създаването на микроскопа.

Микроскоп (от гръцки - малък и Гледам) - оптично устройство за получаване на увеличени изображения на обекти, невидими с просто око.

Увлекателно занимание е да гледаш нещо през микроскоп. Няма по-лошо компютърни игри, а може би дори и по-добре. Но кой е изобретил това чудо - микроскопа?

В холандския град Миделбург живял майстор на зрелища преди триста и петдесет години. Той търпеливо лъскаше стъкло, правеше чаши и ги продаваше на всеки, който имаше нужда. Имаше две деца – две момчета. Те обичаха да се качват в работилницата на баща си и да си играят с неговите инструменти и стъкло, въпреки че това им беше забранено. И тогава един ден, когато баща им беше някъде, момчетата се отправиха към работната му маса, както обикновено - има ли нещо ново, с което да се забавляват? На масата лежаха чаши, приготвени за очила, а в ъгъла лежеше къса медна тръба: от нея майсторът щеше да изреже пръстени - рамки за очила. Момчетата се притиснаха в краищата на тръбата стъкло за очила. По-голямото момче доближи лулата до окото си и погледна страницата на отворената книга, която лежеше точно там на масата. За негова изненада буквите станаха огромни. По-младият погледна в слушалката и изкрещя учуден: видя запетайка, ама каква запетайка — приличаше на дебел червей! Момчетата насочиха тръбата към стъкления прах, останал след полирането на стъклото. И видяха не прах, а куп стъклени зърна. Тръбата се оказа направо вълшебна: тя значително увеличаваше всички предмети. Момчетата разказали на баща си за откритието си. Той дори не им се скара: беше толкова изненадан от необикновените свойства на тръбата. Той се опита да направи друга тръба със същите очила, дълга и разтегателна. Новата тръба увеличи още по-добре увеличението. Това беше първият микроскоп. Неговата

случайно изобретен през 1590 г. от производителя на очила Захариас Янсен или по-скоро от неговите деца.

Подобни мисли за създаването на увеличително устройство са хрумнали на повече от един Янсен: нови устройства са изобретени и от холандеца Ян Липершей (също специалист по „очила“ и също от Миделбург) и Яков Метиус. Холандецът Корнелиус Дреббел се появява в Англия и изобретява микроскоп с две двойноизпъкнали лещи. Когато през 1609 г. се разпространяват слухове, че в Холандия има определено устройство за гледане на малки обекти, Галилей още на следващия ден разбира общата идея на дизайна и прави микроскоп в лабораторията си, а през 1612 г. вече е започнал да прави микроскопи. Отначало никой не нарече създаденото устройство микроскоп, то се наричаше освещаване. Познатите думи „телескоп“ и „микроскоп“ са изречени за първи път от гръцкия Демистиан през 1614 г.

През 1697 г. Великото посолство, което включваше нашия цар Петър Велики, напусна Москва в чужбина. В Холандия той чу, че „някой си холандец Льовенхук“, живеещ в град Делфт, прави невероятни устройства у дома. С тяхна помощ той откри хиляди малки животинки, по-прекрасни от най-странните отвъдморски животни. И тези малки животни "гнездят" във вода, във въздуха и дори в устата на човек. Познавайки любопитството на царя, не е трудно да се досетим, че Петър веднага отиде да го посети. Устройствата, които царят видя, бяха така наречените прости микроскопи (това беше лупа с голямо увеличение). Въпреки това Льовенхук успява да постигне увеличение от 300 пъти и това надхвърля възможностите на най-добрите съставни микроскопи от 17 век, които имат както леща, така и окуляр.

Дълго време тайната на „бълхото стъкло“, както пренебрежително наричаха устройството на Льовенхук от завистливи съвременници, не можеше да бъде разкрита. Как може

оказва се, че през 17 век учен създава устройства, които са близки по някои характеристики до устройствата от началото на 20 век? В края на краищата, с технологията от онова време беше невъзможно да се направи микроскоп. Самият Льовенхук не разкрива тайната си на никого. Тайната на „стъклото за бълхи“ е разкрита едва 315 години по-късно в Новосибирския държавен медицински институт в катедрата по обща биология и основи на генетиката. Тайната трябваше да е много проста, защото Льовенхук краткосроченуспява да произведе много копия на своите микроскопи с една леща. Може би изобщо не е полирал увеличителните си лещи? Да, огънят го направи вместо него! Ако вземете стъклена нишка и я поставите в пламъка на горелка, в края на нишката ще се появи топка - именно тя е служила като леща на Льовенхук. Колкото по-малка е топката, толкова по-голямо увеличение е постигнато...

Петър Велики прекарва около два часа през 1697 г. в Левенгук - и продължава да търси и търси. И още през 1716 г., по време на второто си пътуване в чужбина, императорът придобива първите микроскопи за Kunstkamera. Така в Русия се появи прекрасно устройство.

Микроскопът може да се нарече устройство, което разкрива тайни. Микроскопите изглеждаха различно през годините, но всяка година ставаха все по-сложни и започнаха да имат много детайли.

Ето как изглежда първият микроскоп на Янсен:

Първият голям комбиниран микроскоп е направен от английския физик Робърт Хук през 17 век.

Ето как са изглеждали микроскопите през 18 век. През 18 век е имало много пътници. И те трябваше да имат микроскоп за пътуване, който да се побере в чанта или джоб на яке. През първата половина на 18в. широко използванеполучи така наречения „ръчен“ или „джобен“ микроскоп, проектиран от английския оптик Дж. Уилсън. Ето как изглеждаха:

От какво се състои микроскопът?

Всички микроскопи се състоят от следните части:

Микроскопска част	За какво е?
окуляр	увеличава изображението, получено от обектива
лещи	Осигурява увеличение на малки предмети
тръба	телескоп, свързва обектива и окуляра
регулиращ винт	повдига и спуска тръбата, позволява ви да увеличавате и намалявате обекта на изследване
сцена	върху него се поставя предметът на разглеждане
огледало	помага за насочване на светлина през дупка на сцената.

Има също подсветка и скоби.

Освен това научих какви могат да бъдат микроскопите. В съвременния свят всичкомикроскопиможе да се раздели:

1. Учебни микроскопи. Наричат ​​ги още училищни или детски.
2. Цифрови микроскопи. Основната задача на цифровия микроскоп е не само да покаже обект в увеличен вид, но и да направи снимка или да заснеме видео.
3. Лабораторни микроскопи. Основната задача на лабораторния микроскоп е да провежда специфични изследвания в различни области на науката, индустрията и медицината.

Създаване на собствен микроскоп

Когато търсихме информация за историята на микроскопите, в един от сайтовете научихме, че можете да направите свой собствен микроскоп от капка вода. И тогава реших да опитам да проведа експеримент за създаване на такъв микроскоп. Можете да направите малък микроскоп от капка вода. За да направите това, трябва да вземете дебела хартия, да пробиете дупка в нея с дебела игла и внимателно да поставите капка вода върху нея. Микроскопът е готов! Донесете тази капчица към вестника - буквите стават по-големи. как по-малко падане, толкова по-голямо е увеличението. В първия микроскоп, изобретен от Льовенхук, всичко беше направено точно така, само капката беше стъкло.

Намерихме книга, наречена „Моите първи научни експерименти“ и направихме модела на микроскопа малко по-сложен. За работа имах нужда от:

1. Стъклен буркан.
2. Метализирана хартия (фолио за печене).
3. ножици.
4. скоч.
5. Дебела игла.
6. Пластилин.

Когато събрах всичко това, започнах да създавам модел на микроскопа. По-долу ще опиша цялата си работа стъпка по стъпка. Разбира се, имах нужда от малко помощ от майка ми и сестра ми.

МИКРОСКОП

ДОКЛАД по биология за ученик от 6 клас

Дълго време човекът живееше заобиколен от невидими същества, използваше продуктите от тяхната жизнена дейност (например при печене на хляб от кисело тесто, приготвяне на вино и оцет), страдаше, когато тези същества причиняваха болести или разваляха хранителните запаси, но не беше наясно с тяхното присъствие. Не го подозирах, защото не го видях и не го видях, защото размерът на тези микросъщества беше много по-нисък от границата на видимост, на която бях способен. човешко око. Известно е, че човек с нормално зрениена оптимално разстояние (25-30 cm) може да различи обект с размери 0,07–0,08 mm под формата на точка. Човек не може да забележи по-малки предмети. Това се определя от структурните особености на зрителния му орган.

Приблизително по същото време, когато започна изследването на космоса с телескопи, бяха направени първите опити да се разкрият мистериите на микросвета с помощта на лещи. Така по време на археологически разкопки в Древен Вавилон са открити двойноизпъкнали лещи - най-простите оптични инструменти. Лещите бяха направени от полирана скала кристалМожем да смятаме, че с тяхното изобретение човекът е направил първата крачка по пътя към микросвета.

Най-лесният начин да увеличите изображението на малък обект е да го наблюдавате с лупа. Лупата е събирателна леща с малко фокусно разстояние (обикновено не повече от 10 cm), поставена в дръжката.

Създател на телескоп Галилео V 1610 година, той открива, че когато е силно удължен, неговият телескоп прави възможно значително увеличаване на малки обекти. Може да се счита изобретател на микроскопасъстоящ се от положителни и отрицателни лещи.
По-усъвършенстван инструмент за наблюдение на микроскопични обекти е прост микроскоп. Не е известно точно кога са се появили тези устройства. В самото начало на 17 век няколко такива микроскопа са направени от производител на очила. Захария Янсенот Миделбург.

В есето А. Кирхер, публикувана в 1646 година, съдържа описание прост микроскоп, наречен от него "бълха стъкло". Състоеше се от лупа, вградена в медна основа, върху която беше монтирана предметна маса, която служеше за поставяне на въпросния предмет; на дъното имаше плоско или вдлъбнато огледало, което отразяваше слънчевите лъчи върху предмета и по този начин го осветяваше отдолу. Лупата се придвижваше с помощта на винт към сцената, докато образът стана ясен и отчетлив.

Първи изключителни откритиябяха направени просто с помощта на обикновен микроскоп. В средата на 17 век холандският натуралист постига блестящ успех Антъни Ван Льовенхук. През годините Льовенхук усъвършенства способността си да прави малки (понякога с диаметър под 1 mm) двойно изпъкнали лещи, които той прави от малка стъклена топка, на свой ред получена чрез разтопяване на стъклена пръчка в пламък. След това това стъклено зърно се смила с помощта на примитивна шлифовъчна машина. През целия си живот Льовенхук прави най-малко 400 такива микроскопа. Един от тях, съхраняван в университетския музей в Утрехт, дава повече от 300 пъти увеличение, което е огромен успех за 17 век.

В началото на 17 век се появява съставни микроскопи, съставен от две лещи. Изобретателят на такъв сложен микроскоп не е точно известен, но много факти показват, че той е холандец Корнелиус Дребел, който е живял в Лондон и е бил на служба при английския крал Джеймс I. В съставен микроскоп е имало две чаши:едната - лещата - обърната към обекта, другата - окулярът - обърната към окото на наблюдателя. В първите микроскопи лещата е представлявала двойно изпъкнало стъкло, което е давало реален, увеличен, но обърнат образ. Това изображение беше изследвано с помощта на окуляр, който по този начин играеше ролята на лупа, но само тази лупа служеше за увеличаване не на самия обект, а на изображението му.

IN 1663 годишен микроскоп Дребелбеше подобренанглийски физик Робърт Хук, който вкара в него трети обектив, наречен колектив. Този тип микроскоп придоби голяма популярност и повечето микроскопи от края на 17-ти - първата половина на 8-ми век са построени според неговия дизайн.

Устройство за микроскоп

Микроскопът е оптичен инструмент, предназначен за изследване на увеличени изображения на микрообекти, които са невидими с просто око.

Главни части светлинен микроскоп(фиг. 1) представляват обектив и окуляр, затворени в цилиндрично тяло - тубус. Повечето модели, предназначени за биологични изследвания, са оборудвани с три лещи с различни фокусни разстоянияи въртящ се механизъм, предназначен за бързата им смяна - купол, често наричан купол. Тубусът е разположен в горната част на масивен статив, който включва държач за тубус. Точно под лещата (или купол с няколко лещи) има платформа, на която са монтирани слайдове с изследваните проби. Остротата се регулира с помощта на винта за груба и фина настройка, което ви позволява да промените позицията на етапа спрямо обектива.

За да може изследваната проба да има достатъчна яркост за удобно наблюдение, микроскопите са оборудвани с още два оптични блока (фиг. 2) - осветител и кондензатор. Осветителят създава поток от светлина, който осветява изследваното лекарство. В класическите светлинни микроскопи дизайнът на осветителя (вграден или външен) включва нисковолтова лампа с дебела нишка, събирателна леща и диафрагма, която променя диаметъра на светлинното петно ​​върху пробата. Кондензаторът, който е събирателна леща, е предназначен да фокусира лъчите на осветителя върху пробата. Кондензаторът разполага и с ирисова диафрагма (поле и апертура), с която се регулира интензитета на светлината.

При работа с обекти, пропускащи светлина (течности, тънки срезове от растения и др.), те се осветяват с пропускаща светлина - осветителят и кондензаторът се намират под предметната сцена. Непрозрачните проби трябва да бъдат осветени отпред. За да направите това, осветителят се поставя над предметната сцена и лъчите му се насочват към обекта през лещата с помощта на полупрозрачно огледало.

Осветителят може да бъде пасивен, активен (лампа) или да се състои от двата елемента. Най-простите микроскопи нямат лампи за осветяване на проби. Под масата имат двупосочно огледало, едната страна на което е плоска, а другата е вдлъбната. На дневна светлина, ако микроскопът е поставен близо до прозорец, можете да получите доста добро осветление с помощта на вдлъбнато огледало. Ако микроскопът се намира в тъмна стая, за осветяване се използват плоско огледало и външен осветител.

Увеличението на микроскопа е равно на произведението от увеличението на обектива и окуляра. С увеличение на окуляра от 10 и увеличение на обектива от 40, общият коефициент на увеличение е 400. Обикновено комплектът за изследователски микроскоп включва обективи с увеличение от 4 до 100. Типичен набор от микроскопски лещи за любителски и образователни изследвания(x 4, x10 и x 40), осигурява увеличение от 40 на 400.

Разделителната способност е друга важна характеристика на микроскопа, определяща неговото качество и яснота на образа, който формира. Колкото по-висока е разделителната способност, толкова повече малки детайли могат да се видят, когато голямо увеличение. Във връзка с резолюцията се говори за „полезно“ и „безполезно“ увеличение. „Полезно“ е максималното увеличение, при което се осигурява максимална детайлност на изображението. По-нататъшното увеличение („безполезно“) не се поддържа от разделителната способност на микроскопа и не разкрива нови детайли, но може да повлияе негативно на яснотата и контраста на изображението. По този начин границата на полезното увеличение на светлинния микроскоп не е ограничена общ коефициентувеличението на лещата и окуляра - може да се направи колкото желаете - но от качеството на оптичните компоненти на микроскопа, тоест разделителната способност.

Микроскопът включва три основни функционални части:

1. Осветителна част
Проектиран да създава светлинен поток, който ви позволява да осветявате обект по такъв начин, че следващите части на микроскопа да изпълняват функциите си с изключителна прецизност. Осветителната част на микроскоп с пропусната светлина се намира зад обекта под лещата при директни микроскопи и пред обекта над лещата при инвертирани микроскопи.
Осветителната част включва източник на светлина (лампа и електрическо захранване) и оптико-механична система (колектор, кондензатор, регулируеми поле и апертура/ирисови диафрагми).

2. Възпроизвеждаща част
Проектиран да възпроизвежда обект в равнината на изображението с качеството на изображението и увеличението, необходими за изследване (т.е. да конструира изображение, което да възпроизвежда обекта възможно най-точно и във всички детайли с разделителна способност, увеличение, контраст и цветопредаване, съответстващи на оптиката на микроскопа).
Възпроизвеждащата част осигурява първата степен на увеличение и се намира след обекта към равнината на изображението на микроскопа. Възпроизвеждащата част включва леща и междинна оптична система.
Съвременни микроскопинай-новото поколение са базирани на системи с оптични лещи, коригирани за безкрайност.
Това допълнително изисква използването на така наречените тръбни системи, които „събират“ успоредни лъчи светлина, излизащи от лещата в равнината на изображението на микроскопа.

3. Визуализация част
Предназначен за получаване на реално изображение на обект върху ретината на окото, фотографски филм или плака, на екрана на телевизор или компютърен монитор с допълнително увеличение (втори етап на увеличение).

Визуализиращата част се намира между равнината на изображението на обектива и очите на наблюдателя (камера, фотоапарат).
Частта за изображения включва монокулярна, бинокулярна или тринокулярна глава за изображения със система за наблюдение (окуляри, които работят като лупа).
Освен това тази част включва допълнителни системи за увеличение (системи за търговец на едро/промяна на увеличение); прикачени файлове за проекция, включително прикачени файлове за дискусия за двама или повече наблюдатели; апарати за рисуване; системи за анализ и документиране на изображения със съответните съответстващи елементи (фото канал).