Το μικροσκόπιο είναι ένα οπτικό όργανο που σας επιτρέπει να λαμβάνετε μεγεθυμένες εικόνες μικρών αντικειμένων ή των λεπτομερειών τους που δεν είναι ορατές με γυμνό μάτι.

Κυριολεκτικά, η λέξη «μικροσκόπιο» σημαίνει «παρατηρώ κάτι μικρό» (από τα ελληνικά «μικρό» και «φαίνομαι»).

Το ανθρώπινο μάτι, όπως κάθε άλλο οπτικό σύστημα, χαρακτηρίζεται από συγκεκριμένη ανάλυση. Αυτή είναι η μικρότερη απόσταση μεταξύ δύο σημείων ή γραμμών, όταν δεν συγχωνεύονται ακόμη, αλλά γίνονται αντιληπτά χωριστά το ένα από το άλλο. Με κανονική όραση σε απόσταση 250 mm, η ανάλυση είναι 0,176 mm. Επομένως, όλα τα αντικείμενα των οποίων το μέγεθος είναι μικρότερο από αυτήν την τιμή, το μάτι μας δεν είναι πλέον σε θέση να διακρίνει. Δεν μπορούμε να δούμε κύτταρα φυτών και ζώων, διάφορους μικροοργανισμούς κλπ. Αυτό όμως μπορεί να γίνει με τη βοήθεια ειδικών οπτικών οργάνων - μικροσκοπίων.

Πώς λειτουργεί ένα μικροσκόπιο

Ένα κλασικό μικροσκόπιο αποτελείται από τρία κύρια μέρη: οπτικό, φωτιστικό και μηχανικό. Το οπτικό μέρος είναι προσοφθάλμιοι και φακοί, το τμήμα φωτισμού είναι πηγές φωτός, ένας συμπυκνωτής και ένα διάφραγμα. Συνηθίζεται να αναφερόμαστε στο μηχανικό μέρος όλων των άλλων στοιχείων: ένα τρίποδο, μια περιστρεφόμενη συσκευή, ένα τραπέζι αντικειμένων, ένα σύστημα εστίασης και πολλά άλλα. Όλα μαζί και σας επιτρέπει να διεξάγετε έρευνα του μικροκόσμου.

Τι είναι το "διάφραγμα μικροσκοπίου": ας μιλήσουμε για το σύστημα φωτισμού

Για παρατηρήσεις του μικροκόσμου καλός φωτισμόςεξίσου σημαντική με την ποιότητα των οπτικών μικροσκοπίων. LED, λαμπτήρες αλογόνου, καθρέφτης - διαφορετικές πηγές φωτός μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μικροσκόπιο. Το καθένα έχει τα υπέρ και τα κατά του. Ο οπίσθιος φωτισμός μπορεί να είναι πάνω, κάτω ή συνδυασμένος. Η θέση του επηρεάζει ποιες διαφάνειες μπορούν να εξεταστούν με μικροσκόπιο (διαφανές, ημιδιαφανές ή αδιαφανές).

Κάτω από τον θεματικό πίνακα, στον οποίο τοποθετείται το δείγμα για έρευνα, υπάρχει ένα διάφραγμα μικροσκοπίου. Μπορεί να είναι δίσκος ή ίριδας. Το διάφραγμα έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει την ένταση του φωτισμού: με τη βοήθειά του, μπορείτε να ρυθμίσετε το πάχος της δέσμης φωτός που προέρχεται από το φωτιστικό. Το διάφραγμα του δίσκου είναι μια μικρή πλάκα με οπές διαφορετικών διαμέτρων. Συνήθως εγκαθίσταται σε ερασιτεχνικά μικροσκόπια. Το διάφραγμα της ίριδας αποτελείται από πολλά πέταλα, με τα οποία μπορείτε να αλλάξετε ομαλά τη διάμετρο της οπής που μεταδίδει το φως. Είναι πιο συνηθισμένο σε μικροσκόπια επαγγελματικής ποιότητας.

Οπτικό μέρος: προσοφθάλμιοι και στόχοι

Οι αντικειμενικοί φακοί και τα προσοφθάλμια είναι τα πιο δημοφιλή ανταλλακτικά μικροσκοπίου. Αν και δεν υποστηρίζουν όλα τα μικροσκόπια την αλλαγή αυτών των εξαρτημάτων. Το οπτικό σύστημα είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό μιας μεγεθυσμένης εικόνας. Όσο καλύτερη και πιο τέλεια είναι, τόσο πιο καθαρή και λεπτομερής είναι η εικόνα. Αλλά το υψηλότερο επίπεδοΗ οπτική ποιότητα χρειάζεται μόνο σε επαγγελματικά μικροσκόπια. Για την ερασιτεχνική έρευνα, αρκούν τα τυπικά οπτικά γυαλιά, τα οποία παρέχουν αύξηση έως και 500-1000 φορές. Αλλά συνιστούμε να αποφεύγετε τους πλαστικούς φακούς - η ποιότητα της εικόνας σε τέτοια μικροσκόπια είναι συνήθως απογοητευτική.

Μηχανικά στοιχεία

Οποιοδήποτε μικροσκόπιο περιέχει στοιχεία που επιτρέπουν στον ερευνητή να ελέγχει την εστίαση, να προσαρμόζει τη θέση του δείγματος δοκιμής και να προσαρμόζει την απόσταση εργασίας της οπτικής συσκευής. Όλα αυτά αποτελούν μέρος της μηχανικής ενός μικροσκοπίου: μηχανισμοί ομοαξονικής εστίασης, βάση προετοιμασίας και προετοιμασίας, πόμολα ρύθμισης ευκρίνειας, σκηνή και πολλά άλλα.

Η ιστορία του μικροσκοπίου

Το πότε εμφανίστηκε το πρώτο μικροσκόπιο δεν είναι ακριβώς γνωστό. Οι απλούστερες μεγεθυντικές συσκευές είναι αμφίκυρτες οπτικούς φακούς, βρέθηκαν κατά τη διάρκεια ανασκαφών στην επικράτεια της Αρχαίας Βαβυλώνας.

Πιστεύεται ότι το πρώτο μικροσκόπιο δημιουργήθηκε το 1590 από τον Ολλανδό οπτικό Hans Jansen και τον γιο του Zachary Jansen. Δεδομένου ότι οι φακοί εκείνη την εποχή γυαλίζονταν με το χέρι, είχαν διάφορα ελαττώματα: γρατσουνιές, χτυπήματα. Τα ελαττώματα στους φακούς αναζητήθηκαν χρησιμοποιώντας έναν άλλο φακό - μεγεθυντικό φακό. Αποδείχθηκε ότι αν σκεφτείς ένα αντικείμενο με τη βοήθεια δύο φακών, τότε μεγεθύνεται πολλές φορές. Έχοντας τοποθετήσει 2 κυρτούς φακούς μέσα σε έναν σωλήνα, ο Zakhary Jansen έλαβε μια συσκευή που έμοιαζε με spyglass. Στο ένα άκρο αυτού του σωλήνα υπήρχε ένας φακός που λειτουργούσε ως αντικειμενικός φακός και στο άλλο - ένας προσοφθάλμιος φακός. Αλλά σε αντίθεση με spyglassΗ συσκευή του Jansen δεν έφερνε τα αντικείμενα πιο κοντά, αλλά τα μεγάλωσε.

Το 1609 ο Ιταλ επιστήμονας ΓαλιλαίοςΟ Galileo ανέπτυξε ένα σύνθετο μικροσκόπιο με κυρτό και κοίλοι φακοί. Το ονόμασε "occhiolino" - ένα μικρό μάτι.

10 χρόνια αργότερα, το 1619, ο Ολλανδός εφευρέτης Cornelius Jacobson Drebbel σχεδίασε ένα σύνθετο μικροσκόπιο με δύο κυρτούς φακούς.

Λίγοι γνωρίζουν ότι το μικροσκόπιο πήρε το όνομά του μόλις το 1625. Ο όρος «μικροσκόπιο» προτάθηκε από έναν φίλο Galileo GalileiΓερμανός γιατρός και βοτανολόγος Τζιοβάνι Φάμπερ.

Όλα τα μικροσκόπια που δημιουργήθηκαν εκείνη την εποχή ήταν ικανοποιημένα με τα πρωτόγονα. Έτσι, το μικροσκόπιο του Galileo μπορούσε να μεγεθύνει μόνο 9 φορές. Έχοντας βελτιώσει το οπτικό σύστημα του Galileo, ο Άγγλος επιστήμονας Robert Hooke το 1665 δημιούργησε το δικό του μικροσκόπιο, το οποίο είχε ήδη μεγέθυνση 30x.

Το 1674, ο Ολλανδός φυσιοδίφης Anthony van Leeuwenhoek δημιούργησε το απλούστερο μικροσκόπιο, το οποίο χρησιμοποιούσε μόνο έναν φακό. Πρέπει να πούμε ότι η δημιουργία φακών ήταν ένα από τα χόμπι του επιστήμονα. Και χάρη στην υψηλή του ικανότητα στο τρόχισμα, όλοι οι φακοί που κατασκεύασε ήταν πολύ υψηλής ποιότητας. Ο Leeuwenhoek τα ονόμασε «μικροσκόπηση». Ήταν μικρά, περίπου στο μέγεθος ενός νυχιού, αλλά μπορούσαν να μεγεθύνουν 100 ή και 300 φορές.

Το μικροσκόπιο του Leeuwenhoek ήταν μια μεταλλική πλάκα με έναν φακό στο κέντρο. Ο παρατηρητής κοίταξε μέσα από αυτό το δείγμα που ήταν στερεωμένο στην άλλη πλευρά. Και παρόλο που η εργασία με ένα τέτοιο μικροσκόπιο δεν ήταν πολύ βολική, ο Leeuwenhoek κατάφερε να κάνει σημαντικές ανακαλύψεις με τη βοήθεια των μικροσκοπίων του.

Εκείνες τις μέρες, λίγα ήταν γνωστά για τη δομή των ανθρώπινων οργάνων. Με τη βοήθεια των φακών του, ο Leeuwenhoek ανακάλυψε ότι το αίμα αποτελείται από πολλά μικροσκοπικά σωματίδια - ερυθροκύτταρα και μυς- από τις καλύτερες ίνες. Στις λύσεις έβλεπε τα πιο μικρά πλάσματα διαφορετικά σχήματαπου κινήθηκε, συγκρούστηκε και σκορπίστηκε. Τώρα ξέρουμε ότι αυτά είναι βακτήρια: κόκκοι, βάκιλοι κ.λπ. Αλλά πριν από τον Leeuwenhoek, αυτό δεν ήταν γνωστό.

Συνολικά, περισσότερα από 25 μικροσκόπια κατασκευάστηκαν από επιστήμονες. 9 από αυτά έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα. Είναι σε θέση να μεγεθύνουν την εικόνα κατά 275 φορές.

Το μικροσκόπιο του Leeuwenhoek ήταν το πρώτο μικροσκόπιο που μεταφέρθηκε στη Ρωσία υπό τις οδηγίες του Μεγάλου Πέτρου.

Σταδιακά, το μικροσκόπιο βελτιώθηκε και απέκτησε μια μορφή κοντά στη σύγχρονη. Ρώσοι επιστήμονες συνέβαλαν επίσης τεράστια σε αυτή τη διαδικασία. ΣΕ αρχές XVIIIαιώνα στην Αγία Πετρούπολη στο εργαστήριο της Ακαδημίας Επιστημών, δημιουργήθηκαν βελτιωμένα σχέδια μικροσκοπίων. Ο Ρώσος εφευρέτης I.P. Ο Kulibin κατασκεύασε το πρώτο του μικροσκόπιο χωρίς να γνωρίζει πώς έγινε στο εξωτερικό. Δημιούργησε την παραγωγή γυαλιού για φακούς, εφηύρε συσκευές για τη λείανση τους.

Ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας Mikhail Vasilyevich Lomonosov ήταν ο πρώτος Ρώσος επιστήμονας που χρησιμοποίησε μικροσκόπιο στην επιστημονική του έρευνα.

Πιθανότατα δεν υπάρχει ξεκάθαρη απάντηση στο ερώτημα «Ποιος ανακάλυψε το μικροσκόπιο;» Οι καλύτεροι επιστήμονες και εφευρέτες διαφορετικών εποχών συνέβαλαν στην ανάπτυξη της μικροσκοπικής επιστήμης.

Για αρκετούς αιώνες, αυτή η οπτική συσκευή δεν ήταν μόνο ένας από τους κινητήρες της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου, αλλά και ενέπνευσε ερευνητές να διευρύνουν τα όρια της δικής τους γνώσης. Χάρη σε αυτόν, πολλοί μεγαλύτερες ανακαλύψειςχρησιμοποιείται στη σύγχρονη ανθρώπινη ζωή. Γιατί χρειάζεσαι μικροσκόπιο- αυτό το ερώτημα είναι επίσης επίκαιρο για τη νέα γενιά, που διψά για γνώση και δεν αδιαφορεί για την επιστήμη. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το πιο ενδιαφέρον έρχεται. Επομένως, εάν η σκέψη να σπουδάσετε βιολογία έχει επισκεφτεί εσάς ή ένα παιδί, αυτό είναι ήδη καλό, καθώς αναπτύσσεται ένας άξιος αντικαταστάτης, ο οποίος στο μέλλον θα καθορίσει τον φορέα ανάπτυξης του πολιτισμού.

Ναι, απλά για να δείτε με τα μάτια σας τι υπάρχει δίπλα μας εδώ και χιλιετίες αόρατος κόσμος, που είναι σχεδόν αδύνατο να πιαστεί χωρίς μεγεθυντικά εργαλεία. Ας σταθούμε λεπτομερέστερα στα κύρια πλεονεκτήματα, γιατί εκτός από τους μικροοργανισμούς, τα κύτταρα και τα βακτήρια, τα οικεία πράγματα αποκτούν επίσης μια οπτικά νέα εκπληκτική μορφή, πρέπει μόνο να τα κοιτάξουμε μέσα από την τρύπα του προσοφθάλμιου φακού.

Οπτικό φροντιστήριο. Τα μαθήματα είναι εξοπλισμένα με μικροσκόπια Εκπαιδευτικά ιδρύματα, για παράδειγμα, σε σχολεία, λύκεια και πανεπιστήμια. Το Υπουργείο Παιδείας στην εποχή της ΕΣΣΔ ανέπτυξε μια τεχνική στην οποία ένας μαθητής μπορεί να δει το παπούτσι infusoria, euglena, αμοιβάδα όχι μόνο στην εικόνα του σχολικού βιβλίου, αλλά και ζωντανά. Ταυτόχρονα, οι πληροφορίες κατατίθενται καλύτερα στο κεφάλι και τα παιδιά μπορούν να επιλέξουν πιο συνειδητά το επάγγελμά τους.

Ένα συναρπαστικό χόμπι. Όταν αγοράζουν ένα μικροσκόπιο για το έξυπνο παιδί τους, οι γονείς μερικές φορές σηκώνουν τους ώμους τους - λένε, γιατί το χρειάζεται. Ωστόσο, μόλις το γραφείο μετατρέπεται σε οικιακό εργαστήριο, όχι μόνο τα παιδιά, αλλά και οι μαμάδες και οι μπαμπάδες παρασύρονται σε εντυπωσιακές παρατηρήσεις. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να μετατραπεί σε ένα φωτεινό οικογενειακό χόμπι! Μπορείτε να εξετάσετε απολύτως τα πάντα - όχι μόνο τους μικροσκοπικούς οργανισμούς και τη φαινομενικά αστεία ιδιότροπη δραστηριότητά τους σε μια συνηθισμένη σταγόνα νερού, αλλά ό,τι έρχεται στο χέρι - νομίσματα, υφάσματα, προϊόντα από χαρτί και πλαστικό, βότσαλα, άμμος, αλάτι και ζάχαρη. Εάν οι φαντασιώσεις και η δίψα για να μάθετε κάτι νέο δεν στεγνώσουν, τότε το ερώτημα "τι άλλο να αυξήσετε" θα εξαφανιστεί από μόνο του.

Έλεγχος της ποιότητας των τροφίμων. Πράγματι, σήμερα έχει σχηματιστεί ένα ολόκληρο στρώμα πολιτών που θέλει να ηγηθεί υγιεινός τρόπος ζωήςΖΩΗ. Και εδώ θα σας φανεί χρήσιμο ένα μικροσκόπιο. Κοιτάξτε το κρέας, το γάλα, το ψωμί, το αλεύρι, τα δημητριακά γενικά, ό,τι καταναλώνεται στα τρόφιμα. Και με βάση αυτό που βλέπετε, μπορείτε να βγάλετε συμπεράσματα - είναι κατάλληλο για φαγητό ή πρέπει να προσαρμόσετε τη διατροφή.

Δημιουργική διαδικασία. Στην εποχή της τεχνολογίας των υπολογιστών, η μικροσκοπία επίσης δεν έμεινε στην άκρη. Με τη βοήθεια ειδικών καμερών, μπορείτε να τραβήξετε φωτογραφίες και βίντεο μεγεθυσμένων αντικειμένων! Και εάν τα αποτελέσματα της έρευνας που λήφθηκαν μεταφορτωθούν με τη μορφή αρχείων στους σχετικούς πόρους του Διαδικτύου ή στο στα κοινωνικά δίκτυα, τότε σύντομα ο αρχάριος βιολόγος θα έχει έναν κύκλο θαυμαστών του ασυνήθιστη δημιουργικότητα. Τι γίνεται με την κατασκευή κοσμημάτων και τη δημιουργία κοσμημάτων με ένα κομψό μοτίβο; Αυτό είναι επίσης πραγματικό, αν και αυτό θα απαιτήσει ένα οργανικό μοντέλο.

Χρησιμοποιείται για τη λήψη μεγάλων μεγεθύνσεων κατά την παρατήρηση μικρών αντικειμένων. Μια μεγεθυμένη εικόνα ενός αντικειμένου σε μικροσκόπιο λαμβάνεται χρησιμοποιώντας ένα οπτικό σύστημα που αποτελείται από δύο φακούς μικρής εστίασης - έναν αντικειμενικό και έναν προσοφθάλμιο φακό. Ο φακός θα δώσει μια πραγματική ανεστραμμένη μεγεθυμένη εικόνα του θέματος. Αυτή η ενδιάμεση εικόνα παρατηρείται με το μάτι μέσω ενός προσοφθάλμιου φακού, η λειτουργία του οποίου είναι παρόμοια με αυτή ενός μεγεθυντικού φακού. Το προσοφθάλμιο είναι τοποθετημένο έτσι ώστε η ενδιάμεση εικόνα να βρίσκεται στο εστιακό της επίπεδο, οπότε οι ακτίνες από κάθε σημείο του αντικειμένου διαδίδονται μετά τον προσοφθάλμιο σε μια παράλληλη δέσμη. Μια συσκευή σχεδιασμένη για τη λήψη μεγεθυσμένων εικόνων, καθώς και για τη μέτρηση αντικειμένων ή δομικών λεπτομερειών που είναι αόρατα ή ελάχιστα ορατά με γυμνό μάτι, που χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό των υπό εξέταση αντικειμένων. Με τη βοήθεια αυτών των οργάνων προσδιορίζονται τα μεγέθη, το σχήμα και η δομή των μικρότερων σωματιδίων. Μικροσκόπιο– απαραίτητος οπτικός εξοπλισμός για τομείς δραστηριότητας όπως η ιατρική, η βιολογία, η βοτανική, η ηλεκτρονική και η γεωλογία, δεδομένου ότι οι επιστημονικές ανακαλύψεις βασίζονται στα αποτελέσματα της έρευνας, σωστή διάγνωσηκαι αναπτύσσονται νέα φάρμακα.

Πρώτα μικροσκόπιο, που εφευρέθηκε από την ανθρωπότητα, ήταν οπτικά και ο πρώτος εφευρέτης δεν είναι τόσο εύκολο να ξεχωρίσει κανείς και να ονομάσει. Οι παλαιότερες πληροφορίες για το μικροσκόπιο χρονολογούνται από το 1590. Λίγο αργότερα, το 1624 έτος ΓαλιλαίοςΟ Γαλιλαίος παρουσιάζει τη σύνθεση του μικροσκόπιο, το οποίο αρχικά ονόμασε «occhiolino». Ένα χρόνο αργότερα, ο φίλος του στην Ακαδημία Τζιοβάνι Φάμπερ πρότεινε τον όρο μικροσκόπιο.

Τύποι μικροσκοπίων

Ανάλογα με την απαιτούμενη ανάλυση των εξεταζόμενων μικροσωματιδίων ύλης, η μικροσκοπία, τα μικροσκόπια ταξινομούνται σε:

ανθρώπινο μάτιείναι ένα φυσικό οπτικό σύστημα που χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη ανάλυση, δηλαδή τη μικρότερη απόσταση μεταξύ των στοιχείων του παρατηρούμενου αντικειμένου (που γίνονται αντιληπτά ως σημεία ή γραμμές), στην οποία μπορούν ακόμα να διαφέρουν μεταξύ τους. Για κανονικό μάτιόταν απομακρύνεστε από το αντικείμενο στο λεγόμενο. καλύτερη απόσταση όρασης (D = 250 mm), η μέση κανονική ανάλυση είναι 0,176 mm. Τα μεγέθη των μικροοργανισμών, των περισσότερων φυτικών και ζωικών κυττάρων, των μικρών κρυστάλλων, των λεπτομερειών της μικροδομής των μετάλλων και των κραμάτων κ.λπ., είναι πολύ μικρότερα από αυτήν την τιμή. Μέχρι τα μέσα του 20ου αιώνα δούλευαν μόνο με ορατή οπτική ακτινοβολία, στην περιοχή 400-700 nm, καθώς και με σχεδόν υπεριώδες (μικροσκόπιο φωταύγειας). οπτικό μικροσκόπιοδεν μπορούσε να δώσει ανάλυση μικρότερη από το μισό μήκος κύματος της ακτινοβολίας αναφοράς (εύρος μήκους κύματος 0,2-0,7 μικρά ή 200-700 nm). Ετσι, οπτικό μικροσκόπιοείναι σε θέση να διακρίνει δομές με απόσταση μεταξύ κουκκίδων έως ~0,20 μm· επομένως, η μέγιστη μεγέθυνση που μπορούσε να επιτευχθεί ήταν ~2000x.

σας επιτρέπει να λαμβάνετε 2 εικόνες ενός αντικειμένου, σε μικρή γωνία, η οποία παρέχει ογκομετρική αντίληψη, αυτή είναι μια οπτική συσκευή για πολλαπλή μεγέθυνση των εν λόγω αντικειμένων, η οποία διαθέτει ένα ειδικό εξάρτημα διόφθαλμου που σας επιτρέπει να μελετήσετε το αντικείμενο και με τα δύο μάτια. Αυτή είναι η ευκολία και το πλεονέκτημά του σε σχέση με τα συμβατικά μικροσκόπια. Γι' αυτό διόφθαλμο μικροσκόπιοπιο συχνά χρησιμοποιείται σε επαγγελματικά εργαστήρια, ιατρικά ιδρύματα και ανώτερα Εκπαιδευτικά ιδρύματα. Μεταξύ άλλων πλεονεκτημάτων αυτής της συσκευής, είναι απαραίτητο να σημειωθεί η υψηλή ποιότητα και η αντίθεση της εικόνας, οι χονδροειδείς και λεπτοί μηχανισμοί ρύθμισης. Ένα διόφθαλμο μικροσκόπιο λειτουργεί με την ίδια αρχή με τα συμβατικά μονόφθαλμα: το αντικείμενο μελέτης τοποθετείται κάτω από τον φακό, όπου μια τεχνητή ροή φωτός κατευθύνεται σε αυτό. χρησιμοποιείται για βιοχημικές, παθοανατομικές, κυτταρολογικές, αιματολογικές, ουρολογικές, δερματολογικές, βιολογικές και γενικές κλινικές μελέτες. Συνολική αύξηση(αντικειμενικός * προσοφθάλμιος φακός) των οπτικών μικροσκοπίων με διόφθαλμο εξάρτημα είναι συνήθως μεγαλύτερο από αυτό των αντίστοιχων μονόφθαλμων μικροσκοπίων.

στερεομικροσκόπιο, όπως και άλλοι τύποι οπτικά μικροσκόπια, σας επιτρέπουν να εργάζεστε τόσο στο εκπεμπόμενο όσο και στο ανακλώμενο φως. Συνήθως έχουν εναλλάξιμους διόφθαλμους προσοφθάλμιους φακούς και έναν σταθερό φακό (υπάρχουν και μοντέλα με εναλλάξιμους φακούς). Η πλειοψηφία στερεομικροσκόπιαδίνει σημαντικά μικρότερη μεγέθυνση από ένα σύγχρονο οπτικό μικροσκόπιο, αλλά έχει σημαντικά υψηλότερη εστιακό μήκοςπου καθιστά δυνατή την προβολή μεγάλων αντικειμένων. Επιπλέον, σε αντίθεση με τα συμβατικά οπτικά μικροσκόπια, τα οποία συνήθως δίνουν μια ανεστραμμένη εικόνα, το οπτικό σύστημα στερεομικροσκόπιοδεν «αναστρέφει» την εικόνα. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται ευρέως για την προετοιμασία μικροσκοπικών αντικειμένων με το χέρι ή με τη χρήση μικροχειριστών. Τα κιάλια χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μελέτη επιφανειακών ανομοιογενειών στερεών αδιαφανών σωμάτων, όπως πετρωμάτων, μετάλλων και ιστών. στη μικροχειρουργική κ.λπ.

Η ιδιαιτερότητα της μεταλλογραφικής έρευνας έγκειται στην ανάγκη παρατήρησης της δομής της επιφάνειας των αδιαφανών σωμάτων. Να γιατί μεταλλογραφικό μικροσκόπιοκατασκευασμένο σύμφωνα με το σχέδιο του ανακλώμενου φωτός, όπου υπάρχει ένας ειδικός φωτιστής εγκατεστημένος στο πλάι του φακού. Ένα σύστημα από πρίσματα και καθρέφτες κατευθύνει το φως σε ένα αντικείμενο, στη συνέχεια το φως αντανακλάται από ένα αδιαφανές αντικείμενο και κατευθύνεται πίσω στον φακό. μοντέρνα ευθεία μεταλλογραφικό μικροσκόπιοχαρακτηρίζονται από μεγάλη απόσταση μεταξύ της επιφάνειας της σκηνής και των αντικειμένων και από μια μεγάλη κάθετη διαδρομή της σκηνής, η οποία σας επιτρέπει να εργαστείτε με μεγάλα δείγματα. Η μέγιστη απόσταση μπορεί να φτάσει τα δεκάδες εκατοστά. Αλλά συνήθως στην επιστήμη των υλικών, χρησιμοποιείται ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο, καθώς δεν έχει περιορισμούς στο μέγεθος του δείγματος (μόνο στο βάρος) και δεν απαιτεί τον παραλληλισμό της όψης αναφοράς και της επιφάνειας εργασίας του δείγματος (στην περίπτωση αυτή, συμπίπτω).

Με βάση την αρχή λειτουργίας πολωτικό μικροσκόπιοείναι η λήψη μιας εικόνας του υπό μελέτη αντικειμένου όταν αυτό ακτινοβολείται με πολωμένες ακτίνες, οι οποίες, με τη σειρά τους, πρέπει να λαμβάνονται από το συνηθισμένο φως χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - έναν πολωτή. Στην ουσία, όταν το πολωμένο φως διέρχεται από μια ουσία ή ανακλάται από αυτήν, αλλάζει το επίπεδο πόλωσης του φωτός, με αποτέλεσμα τη δεύτερη πολωτικό φίλτροεμφανίζεται με τη μορφή υπερβολικού σκούρου. Ή δίνουν συγκεκριμένες αντιδράσεις όπως διπλή διάθλαση στα λίπη. σχεδιασμένο για παρατήρηση, φωτογράφηση και προβολή βίντεο αντικειμένων σε πολωμένο φως, καθώς και έρευνα σχετικά με τις μεθόδους εστιακής προβολής και αντίθεσης φάσης. χρησιμοποιείται για να μελετήσει ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων και φαινομένων που είναι συνήθως απρόσιτα στο συνηθισμένο οπτικό μικροσκόπιο. Εξοπλισμένο με άπειρα οπτικά με επαγγελματικό λογισμικό.

Λειτουργική αρχή μικροσκόπια φθορισμούμε βάση τις ιδιότητες της φθορίζουσας ακτινοβολίας. Μικροσκόπιοχρησιμοποιούνται για τη μελέτη διαφανών και αδιαφανών αντικειμένων. Η φωταύγεια ακτινοβολία ανακλάται διαφορετικά από διάφορες επιφάνειες και υλικά, γεγονός που της επιτρέπει να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για ανοσοχημικές, ανοσολογικές, ανοσομορφολογικές και ανοσογενετικές μελέτες. Λόγω των μοναδικών δυνατοτήτων τους, μικροσκόπιο φθορισμούχρησιμοποιούνται ευρέως στη φαρμακευτική, κτηνιατρική και κηπουρική βιομηχανία, καθώς και στη βιοτεχνολογική βιομηχανία. επίσης πρακτικά απαραίτητο για το έργο των ιατροδικαστικών κέντρων και των υγειονομικών και επιδημιολογικών ιδρυμάτων.

χρησιμοποιείται για την ακριβή μέτρηση των γωνιακών και γραμμικών διαστάσεων των αντικειμένων. Χρησιμοποιείται στην εργαστηριακή πρακτική, στη μηχανολογία και στη μηχανολογία. Σε ένα γενικό μικροσκόπιο μέτρησης, οι μετρήσεις πραγματοποιούνται με τη μέθοδο προβολής, καθώς και με τη μέθοδο της αξονικής τομής. Το γενικό μικροσκόπιο μέτρησης είναι εύκολο να αυτοματοποιηθεί χάρη σε αυτό χαρακτηριστικά σχεδίου. Πλέον απλή λύσηείναι η εγκατάσταση ενός σχεδόν απόλυτου αισθητήρα γραμμικής μετατόπισης, ο οποίος απλοποιεί σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία των πιο συχνά πραγματοποιούμενων (στο UIM) μετρήσεων. Σύγχρονη εφαρμογήΤο γενικό μικροσκόπιο μέτρησης συνεπάγεται απαραίτητα την παρουσία τουλάχιστον μιας ψηφιακής συσκευής ανάγνωσης. Παρά την εμφάνιση νέων προοδευτικών οργάνων μέτρησης, το γενικό μικροσκόπιο μέτρησης χρησιμοποιείται ευρέως στα εργαστήρια μετρήσεων λόγω της ευελιξίας του, της ευκολίας μέτρησης και της ικανότητας να αυτοματοποιεί εύκολα τη διαδικασία μέτρησης.

Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο καθιστά δυνατή τη λήψη εικόνας αντικειμένων με μέγιστη μεγέθυνση έως και 1.000.000 φορές, λόγω της χρήσης, σε αντίθεση με το οπτικό μικροσκόπιο, αντί για δέσμη φωτός μιας δέσμης ηλεκτρονίων με ενέργειες 200 V ÷ 400 keV και περισσότερα (για παράδειγμα, ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης υψηλής ευκρίνειας με τάση επιτάχυνσης 1 MV) . Ανάλυση ηλεκτρονικό μικροσκόπιουπερβαίνει την ανάλυση ενός μικροσκοπίου φωτός κατά 1000÷10000 φορές και για τα καλύτερα σύγχρονα όργανα μπορεί να είναι λιγότερο από ένα angstrom. Για να πάρετε μια εικόνα ηλεκτρονικό μικροσκόπιοχρησιμοποιεί ειδικούς μαγνητικούς φακούς που ελέγχουν την κίνηση των ηλεκτρονίων στη στήλη της συσκευής χρησιμοποιώντας μαγνητικό πεδίο. Μια ηλεκτρονική εικόνα σχηματίζεται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδίαπερίπου το ίδιο με τους ελαφρούς - οπτικούς φακούς.

Αυτή είναι μια κατηγορία μικροσκοπίων για την απεικόνιση της επιφάνειας και των τοπικών χαρακτηριστικών της. Η διαδικασία απεικόνισης βασίζεται στη σάρωση της επιφάνειας με έναν ανιχνευτή. ΣΕ γενική περίπτωσησας επιτρέπει να λαμβάνετε τρισδιάστατη εικόνα της επιφάνειας (τοπογραφία) με υψηλή ανάλυση. V σύγχρονη μορφήεφευρέθηκε από τους Gerd Karl Binnig και Heinrich Rohrer το 1981. Ένα χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό SPM είναι η παρουσία: ενός ανιχνευτή, ενός συστήματος για τη μετακίνηση του καθετήρα σε σχέση με το δείγμα κατά μήκος της 2ης (X-Y) ή της 3ης (X-Y-Z) συντεταγμένων, ενός συστήματος καταγραφής. Το σύστημα εγγραφής καθορίζει την τιμή της λειτουργίας που εξαρτάται από την απόσταση άκρου-δείγματος. Κανονικά η καταγεγραμμένη τιμή διαχειρίζεται το αρνητικό σύστημα ανατροφοδότηση, το οποίο ελέγχει τη θέση του δείγματος ή του ανιχνευτή σε μία από τις συντεταγμένες (Z). Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο σύστημα ανάδρασης είναι ο ελεγκτής PID.

Κύριοι τύποι έρευνα μικροσκόπια ανιχνευτή :

Μικροσκόπιο ατομικής δύναμης σάρωσης

Μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας

Οπτικό μικροσκόπιο κοντινού πεδίου

- μια συσκευή για τη μελέτη πολύ μικρών αντικειμένων, οι διαστάσεις της οποίας είναι συγκρίσιμες με το μήκος του κύματος ακτίνων Χ. Με βάση τη χρήση ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαμε μήκος κύματος από 0,01 έως 1 νανόμετρο. όσον αφορά την ανάλυση, είναι μεταξύ ηλεκτρονικών και οπτικών μικροσκοπίων. Θεωρητική επίλυση Μικροσκόπιο ακτίνων Χφτάνει τα 2-20 νανόμετρα, που είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από την ανάλυση ενός οπτικού μικροσκοπίου (έως 150 νανόμετρα). Υπάρχουν αυτή τη στιγμή Μικροσκόπιο ακτίνων Χ με ανάλυση περίπου 5 νανόμετρα.

Το μικροσκόπιο ακτίνων Χ είναι:

Μικροσκόπιο ακτίνων Χ προβολής.
Ένα μικροσκόπιο ακτίνων Χ προβολής είναι ένας θάλαμος με μια πηγή ακτινοβολίας και μια συσκευή εγγραφής στα αντίθετα άκρα. Για να αποκτήσετε μια καθαρή εικόνα, είναι απαραίτητο το γωνιακό άνοιγμα της πηγής να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο. Μέχρι πρόσφατα, πρόσθετες οπτικές συσκευές δεν χρησιμοποιούνταν σε μικροσκόπια αυτού του τύπου. Ο κύριος τρόπος για να επιτύχετε τη μέγιστη μεγέθυνση είναι να τοποθετήσετε το αντικείμενο όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πηγή ακτίνων Χ. Για να γίνει αυτό, η εστίαση του σωλήνα βρίσκεται απευθείας στο παράθυρο του σωλήνα ακτίνων Χ ή στην κορυφή της βελόνας ανόδου που βρίσκεται κοντά στο παράθυρο του σωλήνα. ΣΕ Πρόσφατααναπτύσσονται μικροσκόπια που χρησιμοποιούν πλάκες ζώνης Fresnel για την εστίαση της εικόνας. Ένα τέτοιο μικροσκόπιο έχει ανάλυση έως και 30 νανόμετρα.

Ανακλαστικό μικροσκόπιο ακτίνων Χ.
Αυτός ο τύπος μικροσκοπίου χρησιμοποιεί τεχνικές για την επίτευξη μέγιστης μεγέθυνσης, λόγω της οποίας η γραμμική ανάλυση του μικροσκοπίου ακτίνων Χ προβολής φτάνει τα 0,1-0,5 μικρά. Χρησιμοποιούν ένα σύστημα κατόπτρων ως φακούς. Οι εικόνες που δημιουργούνται από ανακλαστικά μικροσκόπια ακτίνων Χ, ακόμη και με το ακριβές προφίλ των κατόπτρων τους, παραμορφώνονται από διάφορες εκτροπές των οπτικών συστημάτων: αστιγματισμό, κώμα. Οι καμπύλοι μονοκρυστάλλοι χρησιμοποιούνται επίσης για την εστίαση των ακτίνων Χ. Ωστόσο, η ποιότητα της εικόνας επηρεάζεται από τις δομικές ατέλειες των μονοκρυστάλλων, καθώς και από την πεπερασμένη τιμή των γωνιών περίθλασης Bragg. Το αντανακλαστικό μικροσκόπιο ακτίνων Χ δεν έλαβε διαδεδομένηλόγω των τεχνικών δυσκολιών κατασκευής και λειτουργίας του.

Το μικροσκόπιο διαφορικής παρεμβολής-αντίθεσης σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε την οπτική πυκνότητα του υπό μελέτη αντικειμένου με βάση την αρχή της παρεμβολής και έτσι να δείτε λεπτομέρειες που δεν είναι προσβάσιμες στο μάτι. Ένα σχετικά πολύπλοκο οπτικό σύστημα σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε μια ασπρόμαυρη εικόνα του δείγματος σε γκρι φόντο. Αυτή η εικόνα είναι παρόμοια με εκείνη που λαμβάνεται με ένα μικροσκόπιο αντίθεσης φάσης, αλλά στερείται το φωτοστέφανο περίθλασης. Σε ένα μικροσκόπιο διαφορικής παρεμβολής-αντίθεσης, μια πολωμένη δέσμη από μια πηγή φωτός χωρίζεται σε δύο δέσμες που διέρχονται από το δείγμα σε διαφορετικές οπτικές διαδρομές. Το μήκος αυτών των οπτικών μονοπατιών (δηλαδή, το γινόμενο του δείκτη διάθλασης και το μήκος της γεωμετρικής διαδρομής) είναι διαφορετικό. Στη συνέχεια, αυτές οι δοκοί παρεμβαίνουν κατά τη συγχώνευση. Αυτό σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια τρισδιάστατη ανάγλυφη εικόνα που αντιστοιχεί σε μια αλλαγή στην οπτική πυκνότητα του δείγματος, δίνοντας έμφαση σε γραμμές και περιγράμματα. Αυτή η εικόνα δεν είναι ακριβής τοπογραφική εικόνα.