Definición de microscopio para 3. ¿Qué es un microscopio? Subespecies de microscopios ópticos.
Un microscopio es un dispositivo diseñado para ampliar la imagen de objetos de estudio con el fin de observar los detalles de su estructura ocultos a simple vista. El dispositivo proporciona un aumento de decenas o miles de veces, lo que le permite realizar investigaciones que no se pueden obtener con ningún otro equipo o dispositivo.
Los microscopios se utilizan ampliamente en medicina y investigación de laboratorio. Con su ayuda, se inicializan microorganismos y virus peligrosos para determinar el método de tratamiento. El microscopio es indispensable y se mejora constantemente. Por primera vez, la imagen de un microscopio fue creada en 1538 por el médico italiano Girolamo Fracastoro, quien decidió instalar en serie dos Lentes ópticos, temas similares que se utilizan en gafas, binoculares, gafas de espía y tontos. Galileo Galilei trabajó en la mejora del microscopio, al igual que decenas de científicos de fama mundial.
Dispositivo
Hay muchos tipos de microscopios, que se diferencian por su diseño. La mayoría de los modelos comparten un diseño similar, pero con características técnicas menores.
En la gran mayoría de los casos, los microscopios constan de un soporte sobre el que se fijan 4 elementos principales:
- Lente.
- Ocular.
- Sistema de iluminación.
- Tabla de temas.
Lente
La lente es un sistema óptico complejo que consta de sucesivas lentes de vidrio. Las lentes están fabricadas en forma de tubos, en cuyo interior se pueden fijar hasta 14 lentes. Cada uno de ellos amplía la imagen tomándola de la superficie de la lente de enfrente. Por lo tanto, si uno magnifica el objeto 2 veces, el siguiente aumentará aún más la proyección dada, y así sucesivamente hasta que el objeto se muestre en la superficie de la última lente.
Cada lente tiene su propia distancia de enfoque. En este sentido, están firmemente fijados en el tubo. Si alguno de ellos se acerca o aleja, no será posible obtener un aumento distintivo de la imagen. Dependiendo de las características de la lente, la longitud del tubo en el que está encerrada la lente puede variar. De hecho, cuanto más alto sea, más ampliada será la imagen.
Ocular
El ocular de un microscopio también consta de lentes. Está diseñado para que el operador que trabaja con el microscopio pueda poner su ojo en él y ver la imagen ampliada en el objetivo. El ocular tiene dos lentes. El primero se encuentra más cerca del ojo y se llama ojo, y el segundo es campo. Con la ayuda de este último, la imagen ampliada por la lente se ajusta para su correcta proyección en la retina del ojo humano. Esto es necesario para eliminar defectos en la percepción de la visión mediante el ajuste, ya que cada persona enfoca a una distancia diferente. La lente de campo le permite ajustar el microscopio a esta característica.
Sistema de iluminación
Para visualizar el objeto en estudio es necesario iluminarlo, ya que la lente tapa la luz natural. Como resultado, al mirar a través del ocular, siempre se puede ver solo una imagen negra o gris. Para ello se ha desarrollado un sistema de iluminación especial. Puede realizarse en forma de lámpara, LED u otra fuente de luz. Mayoría modelos simples Los rayos de luz se reciben de una fuente externa. Se dirigen al tema de estudio con la ayuda de espejos.
tabla de temas
La última parte importante y más fácil de fabricar del microscopio es la platina. La lente apunta hacia él, ya que es sobre él donde se fija el objeto de estudio. La mesa tiene una superficie plana, lo que permite fijar el objeto sin temor a que se mueva. Incluso el movimiento más pequeño del objeto de estudio bajo aumento será enorme, por lo que no será fácil encontrar nuevamente el punto original que se estudió.
tipos de microscopios
A lo largo de la larga historia de existencia de este dispositivo, se han desarrollado varios microscopios que difieren significativamente entre sí en cuanto al principio de funcionamiento de los microscopios.
Entre los tipos de este equipo más utilizados y buscados se encuentran los siguientes tipos:
- Óptico.
- Electrónico.
- Sondas de escaneo.
- Radiografía.
Óptico
Un microscopio óptico es el dispositivo más económico y sencillo. Este equipo le permite ampliar la imagen 2000 veces. Es bonito gran indicador, que permite estudiar la estructura de las células, la superficie del tejido, encontrar defectos en objetos creados artificialmente, etc. Cabe señalar que para lograr tal gran aumento el dispositivo debe ser de muy alta calidad, por lo que es caro. La gran mayoría de los microscopios ópticos son mucho más simples y tienen un aumento relativamente bajo. Los tipos educativos de microscopios están representados precisamente por los ópticos. Esto se debe a su menor costo, así como a su aumento no demasiado alto.
Normalmente, un microscopio óptico tiene varias lentes que se pueden mover sobre un soporte. Cada uno de ellos tiene su propio grado de aumento. Al examinar un objeto, puede mover la lente a su posición de trabajo y examinarlo con un aumento determinado. Si desea acercarse aún más, sólo necesita cambiar a una lente aún más grande. Estos dispositivos no tienen ajuste ultrapreciso. Por ejemplo, si solo necesita acercar un poco, al cambiar a otra lente, puede acercar docenas de veces, lo que será excesivo y no le permitirá percibir correctamente la imagen ampliada y evitar detalles innecesarios.
Microscopio electrónico
La electrónica es un diseño más avanzado. Proporciona una ampliación de imagen de al menos 20.000 veces. El aumento máximo de un dispositivo de este tipo es posible de 10 a 6 veces. La peculiaridad de estos equipos radica en que en lugar de un haz de luz, como los ópticos, envían un haz de electrones. La adquisición de imágenes se realiza mediante el uso de lentes magnéticas especiales que responden al movimiento de los electrones en la columna del dispositivo. La dirección del haz se ajusta usando . Estos dispositivos aparecieron en 1931. A principios de la década de 2000, comenzaron a combinar equipos informáticos y microscopios electrónicos, lo que aumentó significativamente el factor de aumento, el rango de ajuste y permitió capturar la imagen resultante.
Los dispositivos electrónicos, a pesar de todas sus ventajas, tienen un precio elevado y requieren condiciones especiales para su funcionamiento. Para obtener una imagen clara de alta calidad, es necesario que el tema de estudio esté en el vacío. Esto se debe al hecho de que las moléculas de aire dispersan los electrones, lo que altera la claridad de la imagen y no permite un ajuste fino. En este sentido, este equipo se utiliza en condiciones de laboratorio. También un requisito importante para el uso de microscopios electrónicos es la ausencia de campos magnéticos externos. Por ello, los laboratorios en los que se utilizan tienen paredes aisladas muy gruesas o están ubicados en búnkeres subterráneos.
Estos equipos se utilizan en medicina, biología y en diversas industrias.
Microscopios de sonda de barrido
Exploración microscopio de sonda le permite obtener una imagen de un objeto examinándolo con una sonda especial. El resultado es una imagen tridimensional, con datos precisos sobre las características de los objetos. Este equipo tiene una alta resolución. Este es un equipo relativamente nuevo que se creó hace varias décadas. En lugar de una lente, estos dispositivos cuentan con una sonda y un sistema para moverla. La imagen obtenida a partir de él se registra mediante un sistema complejo y se registra, tras lo cual se crea una imagen topográfica de los objetos ampliados. La sonda está equipada con sensores sensibles que responden al movimiento de los electrones. También existen sondas que funcionan según el tipo óptico aumentando debido a la instalación de lentes.
Las sondas se utilizan a menudo para obtener datos sobre la superficie de objetos con relieves complejos. A menudo se bajan a tuberías, agujeros y pequeños túneles. La única condición es que el diámetro de la sonda corresponda al diámetro del objeto en estudio.
Este método se caracteriza por un error de medición importante, ya que la imagen tridimensional resultante es difícil de descifrar. Hay muchos detalles que la computadora distorsiona durante el procesamiento. Los datos iniciales se procesan matemáticamente mediante un software especializado.
microscopios de rayos x
El microscopio de rayos X es equipo de laboratorio Se utiliza para estudiar objetos cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda de los rayos X. Eficiencia de ampliación este dispositivo Ubicado entre dispositivos ópticos y electrónicos. enviado al objeto en estudio Rayos X, después de lo cual los sensores sensibles reaccionan a su refracción. Como resultado, se crea una imagen de la superficie del objeto en estudio. Debido al hecho de que los rayos X pueden atravesar la superficie de un objeto, dicho equipo permite no sólo obtener datos sobre la estructura del objeto, sino también su composición química.
Los equipos de rayos X se utilizan habitualmente para evaluar la calidad de los recubrimientos finos. Se utiliza en biología y botánica, así como para el análisis de mezclas de polvos y metales.
El ojo humano está diseñado de tal manera que no puede ver un objeto cuyas dimensiones no superen los 0,1 mm. En la naturaleza existen objetos cuyas dimensiones son mucho más pequeñas. Estos son microorganismos, células de tejidos vivos, elementos estructurales de sustancias y mucho más.
Ya en la antigüedad se utilizaban cristales naturales pulidos para mejorar la visión. Con el desarrollo de la fabricación de vidrio, comenzaron a producir lentes de vidrio: lentes. R. Bacon en el siglo XIII. aconsejó a la gente de mala vista coloque gafas convexas en los objetos para examinarlos mejor. Al mismo tiempo, aparecieron en Italia unas gafas compuestas por dos lentes conectadas.
En el siglo XVI. Los artesanos de Italia y los Países Bajos que fabricaban gafas conocían la propiedad de un sistema de dos lentes para dar una imagen ampliada. Uno de los primeros dispositivos de este tipo fue fabricado en 1590 por el holandés 3. Jansen.
A pesar de que el poder de aumento de las superficies esféricas y las lentes se conocía ya en el siglo XIII, hasta principios del siglo XVII. Ninguno de los naturalistas intentó siquiera utilizarlos para observar los objetos más pequeños que son inaccesibles al ojo humano.
La palabra "microscopio", que proviene de dos palabras griegas: "pequeño" y "mirar", fue introducida en el uso científico por un miembro de la Academia "Dei Lyncei" (ojos de rynx) Desmikian a principios del siglo XVII.
En 1609, Galileo Galilei, estudiando el telescopio que había diseñado, lo utilizó también como microscopio. Para ello, cambió la distancia entre la lente y el ocular. Galileo fue el primero en llegar a la conclusión de que la calidad de las lentes para gafas y telescopios debía ser diferente. Creó un microscopio, eligiendo una distancia entre las lentes a la que aumentaban los objetos no distantes, sino muy cercanos. En 1614, Galileo examinó insectos con un microscopio.
El alumno de Galileo, E. Torricelli, adoptó el arte de pulir lentes de su maestro. Además de fabricar telescopios, Torricelli diseñó microscopios simples, que consistían en una lente diminuta, que obtuvo de una gota de vidrio derritiendo una varilla de vidrio al fuego.
En el siglo 17 Los microscopios más simples, que consistían en una lupa, eran una lente biconvexa montada sobre un soporte, eran populares. Sobre el soporte también se fijó la mesa de objetos sobre la que se colocaba el objeto en cuestión. En la parte inferior, debajo de la mesa, había un espejo de forma plana o convexa, que reflejaba los rayos del sol sobre un objeto y lo iluminaba desde abajo. Para mejorar la imagen, la lupa se movió con respecto al escenario mediante un tornillo.
En 1665, el inglés R. Hooke, utilizando un microscopio que utilizaba pequeñas bolas de vidrio, descubrió la estructura celular de los tejidos animales y vegetales.
El contemporáneo de Hooke, el holandés A. van Leeuwenhoek, fabricó microscopios que consistían en pequeñas lentes biconvexas. Le dieron un aumento de 150 a 300x. Con la ayuda de sus microscopios, Leeuwenhoek estudió la estructura de los organismos vivos. En particular, descubrió el movimiento de la sangre en vasos sanguineos y los glóbulos rojos, los espermatozoides, describieron la estructura de los músculos, las escamas de la piel y mucho más.
Leeuwenhoek abrió sus puertas nuevo mundo El mundo de los microorganismos. Describió muchos tipos de ciliados y bacterias.
El biólogo holandés J. Swammerdam realizó muchos descubrimientos en el campo de la anatomía microscópica. Estudió la anatomía de los insectos con mayor detalle. En los años 30. siglo 18 produjo una obra profusamente ilustrada titulada La Biblia de la Naturaleza.
Los métodos para calcular los componentes ópticos de un microscopio fueron desarrollados por el suizo L. Euler, que trabajaba en Rusia.
El esquema de microscopio más común es el siguiente: el objeto en estudio se coloca sobre la mesa de objetos. Encima hay un dispositivo en el que se montan lentes objetivos y un tubo, un tubo con un ocular. El objeto observado se ilumina con una lámpara o luz de sol, espejo inclinado y lente. Las aberturas instaladas entre la fuente de luz y el objeto limitan el flujo luminoso y reducen la proporción de luz en él. luz dispersa. Entre los diafragmas hay un espejo que cambia la dirección del flujo luminoso en 90°. El condensador concentra un haz de luz sobre el sujeto. La lente recoge los rayos dispersados por el objeto y forma una imagen ampliada del objeto, visto con la ayuda de un ocular. El ocular funciona como una lupa, proporcionando un aumento adicional. Los límites de aumento del microscopio son de 44 a 1500 veces.
En 1827, J. Amici utilizó un objetivo de inmersión en un microscopio. En él, el espacio entre el objeto y la lente se llena con líquido de inmersión. Como tal líquido, varios aceites(cedro o mineral), agua o una solución acuosa de glicerina, etc. Estas lentes le permiten aumentar la resolución del microscopio y mejorar el contraste de la imagen.
En 1850, el óptico inglés G. Sorby creó el primer microscopio para observar objetos con luz polarizada. Estos dispositivos se utilizan para estudiar cristales, muestras de metales y tejidos animales y vegetales.
El comienzo de la microscopía de interferencia lo puso en 1893 el inglés J. Sirks. Su esencia es que cada rayo que ingresa al microscopio se bifurca. Uno de los rayos recibidos se dirige a la partícula observada, el segundo, más allá de ella. En la parte ocular ambos haces se recombinan y se produce interferencia entre ellos. La microscopía de interferencia le permite estudiar células y tejidos vivos.
En el siglo XX. apareció diferentes tipos microscopios con diferentes propósitos, diseño, que permiten estudiar objetos en amplios rangos espectro.
Entonces, en los microscopios invertidos, el objetivo está ubicado debajo del objeto observado y el condensador está arriba. La dirección de los rayos se cambia con la ayuda de un sistema de espejos y caen en el ojo del observador, como de costumbre, de abajo hacia arriba. Estos microscopios están diseñados para estudiar objetos voluminosos que son difíciles de colocar en la platina de los microscopios convencionales. Se utilizan para estudiar cultivos de tejidos, reacciones químicas, determine los puntos de fusión de los materiales. Estos microscopios se utilizan más ampliamente en metalografía para observar las superficies de metales, aleaciones y minerales. Los microscopios invertidos pueden equiparse con dispositivos especiales para microfotografía y filmación en microcine.
En los microscopios luminiscentes se instalan filtros de luz reemplazables, que permiten seleccionar en la radiación del iluminador esa parte del espectro que provoca la luminiscencia del objeto en estudio. Los filtros especiales dejan pasar únicamente la luz luminiscente del objeto. Las fuentes de luz de estos microscopios son lámparas de mercurio de presión ultraalta que emiten rayos ultravioleta y rayos de onda corta del espectro visible.
Los microscopios ultravioleta e infrarrojos se utilizan para estudiar áreas del espectro que son inaccesibles al ojo humano. Los esquemas ópticos son similares a los de los microscopios convencionales. Las lentes de estos microscopios están fabricadas con materiales transparentes a los rayos ultravioleta (cuarzo, fluorita) e infrarrojos (silicio, germanio). Están equipados con cámaras que capturan imagen visible y convertidores electrón-ópticos que convierten una imagen invisible en visible.
Un microscopio estereoscópico proporciona una imagen tridimensional de un objeto. Se trata en realidad de dos microscopios, fabricados en un único diseño de tal forma que el ojo derecho e izquierdo observan el objeto desde ángulos diferentes. Han encontrado aplicaciones en microcirugía y en el montaje de dispositivos en miniatura.
Los microscopios de comparación son dos microscopios combinados convencionales con un único sistema ocular. En estos microscopios se pueden observar dos objetos a la vez, comparando sus características visuales.
En los microscopios de televisión, la imagen del fármaco se convierte en señales eléctricas que reproducen esta imagen en la pantalla del tubo de rayos catódicos. En estos microscopios, puedes cambiar el brillo y el contraste de la imagen. Con su ayuda, puede estudiar a una distancia segura objetos que son peligrosos para verlos de cerca, como sustancias radiactivas.
Los mejores microscopios ópticos permiten ampliar los objetos observados unas 2000 veces. No es posible realizar más aumentos porque la luz se curva alrededor del objeto iluminado y, si sus dimensiones son menores que la longitud de onda, dicho objeto se vuelve invisible. El tamaño mínimo de un objeto que se puede ver con un microscopio óptico es de 0,2 a 0,3 micrómetros.
En 1834, W. Hamilton estableció que existe una analogía entre el paso de los rayos de luz en medios ópticamente no homogéneos y las trayectorias de las partículas en los campos de fuerza. La posibilidad de crear un microscopio electrónico apareció en 1924, después de que L. De Broglie planteara la hipótesis de que todos los tipos de materia, sin excepción, son electrones, protones, átomos, etc., y ondas. Los requisitos técnicos para la creación de dicho microscopio surgieron gracias a la investigación del físico alemán X. Bush. Estudió las propiedades de enfoque de campos simétricos y en 1928 desarrolló una lente de electrones magnéticos.
En 1928, M. Knoll y M. Ruska se propusieron crear el primer microscopio de transmisión magnética. Tres años más tarde, capturaron una imagen de un objeto moldeado por haces de electrones. En 1938, M. von Ardenne en Alemania y en 1942 V.K. Zworykin en Estados Unidos construyeron los primeros microscopios electrónicos de barrido que funcionan según el principio de barrido. En ellos, un delgado haz de electrones (sonda) se movía secuencialmente sobre el objeto de un punto a otro.
En un microscopio electrónico, a diferencia de uno óptico, se utilizan electrones en lugar de rayos de luz y bobinas electromagnéticas o lentes electrónicas en lugar de lentes de vidrio. El cañón de electrones es la fuente de electrones para iluminar el objeto. En él, la fuente de electrones es un cátodo metálico. Luego, los electrones se recogen en un haz mediante un electrodo de enfoque y, bajo la influencia de un fuerte campo eléctrico que actúa entre el cátodo y el ánodo, ganan energía. Para crear un campo, se aplica a los electrodos un voltaje de hasta 100 kilovoltios o más. El voltaje se regula en pasos y es muy estable: en 1 a 3 minutos cambia no más de 1 a 2 millonésimas del valor original.
Al salir del "cañón" de electrones, el haz de electrones se dirige al objeto con la ayuda de una lente condensadora, se dispersa sobre él y se enfoca mediante la lente del objeto, lo que crea una imagen intermedia del objeto. La lente de proyección vuelve a recoger los electrones y crea una segunda imagen aún más grande en la pantalla fluorescente. Sobre él, bajo la acción de los electrones que lo golpean, surge una imagen luminosa del objeto. Si colocas una placa fotográfica debajo de la pantalla, podrás fotografiar esta imagen.
Gran definición
Definición incompleta ↓
¿Qué es un microscopio? Significado e interpretación de la palabra mikroskop, definición del término.
microscopio -
Instrumento óptico con una o más lentes para obtener imágenes ampliadas de objetos no visibles a simple vista. Los microscopios son simples y complejos. Un microscopio simple es un sistema de lentes. Una lupa simple puede considerarse un microscopio simple: una lente planoconvexa. Un microscopio compuesto (a menudo denominado simplemente microscopio) es una combinación de dos simples.
Un microscopio compuesto ofrece un aumento mayor que uno simple y tiene una resolución más alta. La resolución es la capacidad de distinguir los detalles de la muestra. Una imagen ampliada, en la que los detalles son indistinguibles, proporciona poca información útil.
El microscopio compuesto tiene un esquema de dos etapas. Un sistema de lentes, llamado objetivo, se acerca a la muestra; crea una imagen ampliada y resuelta del objeto. La imagen se amplía aún más mediante otro sistema de lentes, llamado ocular, que se coloca más cerca del ojo del observador. Estos dos sistemas de lentes están ubicados en extremos opuestos del tubo.
Trabajando con un microscopio. La ilustración muestra un microscopio biológico típico. El trípode está fabricado en forma de fundición pesada, normalmente en forma de herradura. Se le adjunta un soporte para tubos mediante una bisagra que transporta todas las demás partes del microscopio. El tubo en el que se montan los sistemas de lentes permite moverlos con respecto a la muestra para enfocar. La lente está ubicada en el extremo inferior del tubo. Normalmente, el microscopio está equipado con varios objetivos de diferente aumento en la torreta, lo que permite colocarlos en la posición de trabajo sobre el eje óptico. El operador, al examinar la muestra, comienza, por regla general, con una lente que tiene aumento más pequeño y el campo de visión más amplio, encuentra los detalles que le interesan y luego los examina utilizando una lente de gran aumento. El ocular está montado en el extremo de un soporte retráctil (que permite cambiar la longitud del tubo cuando sea necesario). Todo el tubo con el objetivo y el ocular se puede mover hacia arriba y hacia abajo para que el microscopio tenga un enfoque nítido.
La muestra suele tomarse como una capa o sección transparente muy fina; se coloca sobre una placa de vidrio rectangular, llamada portaobjetos de vidrio, y se cubre en la parte superior con una placa de vidrio más delgada y más pequeña, llamada cubreobjetos. La muestra suele estar teñida. quimicos para aumentar el contraste. El portaobjetos de vidrio se coloca en el escenario de modo que la muestra quede por encima del orificio central del escenario. El escenario suele estar equipado con un mecanismo para el movimiento suave y preciso de la muestra en el campo de visión.
Debajo de la plataforma del objeto se encuentra el soporte del tercer sistema de lentes: el condensador, que concentra la luz en la muestra. Puede haber varios condensadores y aquí se encuentra un diafragma de iris para ajustar la apertura.
Aún más abajo se encuentra un espejo iluminador montado en una junta universal, que proyecta la luz de la lámpara sobre la muestra, por lo que todo el sistema óptico del microscopio crea una imagen visible. El ocular se puede reemplazar con un accesorio fotográfico y luego se formará la imagen en la película. Muchos microscopios de investigación están equipados con un iluminador exclusivo, por lo que no es necesario un espejo iluminador.
Aumentar. El aumento de un microscopio es igual al aumento de la lente del objetivo multiplicado por el aumento del ocular. para un tipico microscopio de investigación el aumento del ocular es 10 y el aumento de los objetivos es 10, 45 y 100. Por lo tanto, el aumento de dicho microscopio es de 100 a 1000. El aumento de algunos microscopios llega a 2000. Aumentar aún más el aumento no tiene sentido, ya que la resolución no mejora; por el contrario, la calidad de la imagen se deteriora.
Teoría. El físico alemán Ernst Abbe propuso una teoría coherente sobre el microscopio a finales del siglo XIX. Abbe descubrió que la resolución (la distancia más pequeña posible entre dos puntos que son visibles por separado) está dada por
donde R es la resolución en micrómetros (10-6 m), . es la longitud de onda de la luz (creada por el iluminador), µm, n es el índice de refracción del medio entre la muestra y el objetivo, a. - la mitad del ángulo de entrada de la lente (el ángulo entre los rayos extremos del haz de luz cónico que ingresa a la lente). Abbe llamó a esta cantidad apertura numérica (se denota con el símbolo NA). Se puede ver en la fórmula anterior que los detalles resolubles del objeto en estudio son cuanto más pequeño, mayor es el NA y más corta es la longitud de onda.
La apertura numérica no solo determina la resolución del sistema, sino que también caracteriza la relación de apertura de la lente: la intensidad de la luz por unidad de área de la imagen es aproximadamente igual al cuadrado de NA. Para una buena lente, el valor NA es aproximadamente 0,95. El microscopio suele estar diseñado de manera que su aumento total sea de aprox. 1000NA.
Lentes. Hay tres tipos principales de lentes, que se diferencian en el grado de corrección de las distorsiones ópticas: aberraciones cromáticas y esféricas. Las aberraciones cromáticas se deben al hecho de que ondas de luz con diferentes longitudes de onda se enfocan en diferentes puntos del eje óptico. Como resultado, la imagen se colorea. Las aberraciones esféricas se deben al hecho de que la luz que pasa por el centro de la lente y la luz que pasa por su periferia se enfocan en diferentes puntos del eje. Como resultado, la imagen es borrosa.
Las lentes acromáticas son actualmente las más habituales. En ellos, se suprimen las aberraciones cromáticas mediante el uso de elementos de vidrio con diferentes dispersiones, que aseguran la convergencia de los rayos extremos del espectro visible (azul y rojo) en un solo foco. Queda una ligera coloración de la imagen y, a veces, aparece como débiles bandas verdes alrededor del objeto. La aberración esférica sólo se puede corregir para un color.
Las lentes de fluorita utilizan aditivos de vidrio para mejorar la corrección del color hasta tal punto que la coloración de la imagen se elimina casi por completo.
Las lentes apocromáticas son las lentes con la corrección de color más compleja. No solo eliminaron casi por completo las aberraciones cromáticas, sino que también corrigieron las aberraciones esféricas no para uno, sino para dos colores. Aumentar los apocromáticos para de color azul ligeramente más grandes que los rojos y, por lo tanto, requieren oculares especiales de "compensación".
La mayoría de las lentes están "secas", es decir. están diseñados para funcionar en condiciones en las que el espacio entre el objetivo y la muestra está lleno de aire; el valor NA para tales lentes no excede 0,95. Si se introduce un líquido (aceite o, más raramente, agua) entre el objetivo y la muestra, se obtiene un objetivo de "inmersión" con un valor de NA de hasta 1,4, con la correspondiente mejora de la resolución.
Actualmente la industria produce varios tipos lentes especiales. Estos incluyen objetivos de campo plano para microfotografía, objetivos libres de estrés (relajados) para trabajar con luz polarizada y objetivos para examinar muestras metalúrgicas opacas iluminadas desde arriba.
Condensadores. El condensador forma un cono de luz dirigido a la muestra. Normalmente, un microscopio cuenta con un iris para hacer coincidir la apertura del cono de luz con la apertura del objetivo, lo que garantiza la máxima resolución y el máximo contraste de la imagen. (El contraste en microscopía tiene el mismo importancia, como en la tecnología de la televisión.) El condensador más simple, muy adecuado para la mayoría de los microscopios de uso general, es el condensador Abbe de dos lentes. Los objetivos de mayor apertura, especialmente los objetivos de inmersión en aceite, requieren condensadores corregidos más complejos. Los objetivos de aceite con apertura máxima requieren un condensador especial que tenga contacto de aceite de inmersión con la superficie inferior del portaobjetos de vidrio sobre el que descansa la muestra.
microscopios especializados. En conexión con diferentes requisitos La ciencia y la tecnología han desarrollado microscopios de muchos tipos especiales.
Un microscopio binocular estereoscópico diseñado para obtener una imagen tridimensional de un objeto consta de dos sistemas microscópicos separados. El dispositivo está diseñado para un pequeño aumento (hasta 100). Comúnmente utilizado para montaje de componentes electrónicos en miniatura, control técnico, operaciones quirúrgicas.
El microscopio polarizador está diseñado para estudiar la interacción de muestras con luz polarizada. La luz polarizada permite a menudo revelar la estructura de los objetos que se encuentra más allá de los límites de la resolución óptica convencional.
Un microscopio reflectante está equipado con espejos que forman imágenes en lugar de lentes. Como es difícil fabricar una lente de espejo, existen muy pocos microscopios totalmente reflectantes y actualmente los espejos se utilizan principalmente sólo en accesorios, por ejemplo, para la microcirugía de células individuales.
Microscopio fluorescente: con iluminación de la muestra con luz ultravioleta o azul. La muestra, al absorber esta radiación, emite luz luminiscente visible. Los microscopios de este tipo se utilizan tanto en biología como en medicina, para el diagnóstico (especialmente el cáncer).
El microscopio de campo oscuro permite sortear las dificultades asociadas al hecho de que los materiales vivos son transparentes. La muestra que contiene se ve bajo una iluminación tan "oblicua" que la luz directa no puede entrar en el objetivo. La imagen se forma por la luz difractada del objeto y, como resultado, el objeto aparece muy claro sobre un fondo oscuro (con un contraste muy alto).
El microscopio de contraste de fases se utiliza para examinar objetos transparentes, especialmente células vivas. Gracias a dispositivos especiales, parte de la luz que pasa a través del microscopio se desplaza en fase media longitud de onda con respecto a la otra parte, lo que provoca el contraste en la imagen.
El microscopio de interferencia es mayor desarrollo microscopio de contraste de fases. En él interfieren dos rayos de luz, uno de los cuales atraviesa la muestra y el otro se refleja. Con este método se obtienen imágenes en color, que aportan información muy valiosa en el estudio de la materia viva. Véase también MICROSCOPIO ELECTRÓNICO; INSTRUMENTOS ÓPTICOS; ÓPTICA.
Microscopio
Instrumento óptico con una o más lentes para obtener imágenes ampliadas de objetos no visibles a simple vista. Los microscopios son simples y complejos. Un microscopio simple es un sistema de lentes. Una lupa simple puede considerarse un microscopio simple: una lente planoconvexa. Un microscopio compuesto (a menudo denominado simplemente microscopio) es una combinación de dos simples. Un microscopio compuesto ofrece un aumento mayor que uno simple y tiene una resolución más alta. La resolución es la capacidad de distinguir los detalles de la muestra. Una imagen ampliada, en la que los detalles son indistinguibles, proporciona poca información útil. El microscopio compuesto tiene un esquema de dos etapas. Un sistema de lentes, llamado objetivo, se acerca a la muestra; crea una imagen ampliada y resuelta del objeto. La imagen se amplía aún más mediante otro sistema de lentes, llamado ocular, que se coloca más cerca del ojo del observador. Estos dos sistemas de lentes están ubicados en extremos opuestos del tubo. Trabajando con un microscopio. La ilustración muestra un microscopio biológico típico. El trípode está fabricado en forma de fundición pesada, normalmente en forma de herradura. Se le adjunta un soporte para tubos mediante una bisagra que transporta todas las demás partes del microscopio. El tubo en el que se montan los sistemas de lentes permite moverlos con respecto a la muestra para enfocar. La lente está ubicada en el extremo inferior del tubo. Normalmente, el microscopio está equipado con varios objetivos de diferente aumento en la torreta, lo que permite colocarlos en la posición de trabajo sobre el eje óptico. El operador, al examinar una muestra, normalmente comienza con el objetivo de menor aumento y el campo de visión más amplio, encuentra los detalles de interés y luego los examina utilizando un objetivo de alto aumento. El ocular está montado en el extremo de un soporte retráctil (que permite cambiar la longitud del tubo cuando sea necesario). Todo el tubo con el objetivo y el ocular se puede mover hacia arriba y hacia abajo para que el microscopio tenga un enfoque nítido. La muestra suele tomarse como una capa o sección transparente muy fina; se coloca sobre una placa de vidrio rectangular, llamada portaobjetos de vidrio, y se cubre en la parte superior con una placa de vidrio más delgada y más pequeña, llamada cubreobjetos. La muestra suele teñirse con productos químicos para aumentar el contraste. El portaobjetos de vidrio se coloca en el escenario de modo que la muestra quede por encima del orificio central del escenario. El escenario suele estar equipado con un mecanismo para el movimiento suave y preciso de la muestra en el campo de visión. Debajo de la plataforma del objeto se encuentra el soporte del tercer sistema de lentes: el condensador, que concentra la luz en la muestra. Puede haber varios condensadores y aquí se encuentra un diafragma de iris para ajustar la apertura. Aún más abajo se encuentra un espejo iluminador montado en una junta universal, que proyecta la luz de la lámpara sobre la muestra, por lo que todo el sistema óptico del microscopio crea una imagen visible. El ocular se puede reemplazar con un accesorio fotográfico y luego se formará la imagen en la película. Muchos microscopios de investigación están equipados con un iluminador exclusivo, por lo que no es necesario un espejo iluminador. Aumentar. El aumento de un microscopio es igual al aumento de la lente del objetivo multiplicado por el aumento del ocular. Para un microscopio de investigación típico, el aumento del ocular es 10 y el aumento del objetivo es 10, 45 y 100. Por lo tanto, el aumento de dicho microscopio es de 100 a 1000. El aumento de algunos microscopios llega a 2000. Aumentar el aumento incluso más no tiene sentido, ya que la resolución no mejora; por el contrario, la calidad de la imagen se deteriora. Teoría. El físico alemán Ernst Abbe propuso una teoría coherente sobre el microscopio a finales del siglo XIX. Abbe descubrió que la resolución (la distancia más pequeña posible entre dos puntos que son visibles por separado) viene dada por donde R es la resolución en micrómetros (10-6 m), . es la longitud de onda de la luz (creada por el iluminador), µm, n es el índice de refracción del medio entre la muestra y el objetivo, a. - la mitad del ángulo de entrada de la lente (el ángulo entre los rayos extremos del haz de luz cónico que ingresa a la lente). Abbe llamó a esta cantidad apertura numérica (se denota con el símbolo NA). Se puede ver en la fórmula anterior que los detalles resolubles del objeto en estudio son cuanto más pequeño, mayor es el NA y más corta es la longitud de onda. La apertura numérica no solo determina la resolución del sistema, sino que también caracteriza la relación de apertura de la lente: la intensidad de la luz por unidad de área de la imagen es aproximadamente igual al cuadrado de NA. Para una buena lente, el valor NA es aproximadamente 0,95. El microscopio suele estar diseñado de manera que su aumento total sea de aprox. 1000NA. Lentes. Hay tres tipos principales de lentes, que se diferencian en el grado de corrección de las distorsiones ópticas: aberraciones cromáticas y esféricas. Las aberraciones cromáticas se deben al hecho de que ondas de luz con diferentes longitudes de onda se enfocan en diferentes puntos del eje óptico. Como resultado, la imagen se colorea. Las aberraciones esféricas se deben al hecho de que la luz que pasa por el centro de la lente y la luz que pasa por su periferia se enfocan en diferentes puntos del eje. Como resultado, la imagen es borrosa. Las lentes acromáticas son actualmente las más habituales. En ellos, se suprimen las aberraciones cromáticas mediante el uso de elementos de vidrio con diferentes dispersiones, que aseguran la convergencia de los rayos extremos del espectro visible (azul y rojo) en un solo foco. Queda una ligera coloración de la imagen y, a veces, aparece como débiles bandas verdes alrededor del objeto. La aberración esférica sólo se puede corregir para un color. Las lentes de fluorita utilizan aditivos de vidrio para mejorar la corrección del color hasta tal punto que la coloración de la imagen se elimina casi por completo. Las lentes apocromáticas son las lentes con la corrección de color más compleja. No solo eliminaron casi por completo las aberraciones cromáticas, sino que también corrigieron las aberraciones esféricas no para uno, sino para dos colores. El aumento de los apocromáticos para el azul es algo mayor que para el rojo y, por lo tanto, necesitan oculares "compensadores" especiales. La mayoría de las lentes están "secas", es decir. están diseñados para funcionar en condiciones en las que el espacio entre el objetivo y la muestra está lleno de aire; el valor NA para tales lentes no excede 0,95. Si se introduce un líquido (aceite o, más raramente, agua) entre el objetivo y la muestra, se obtiene un objetivo de "inmersión" con un valor de NA de hasta 1,4, con la correspondiente mejora de la resolución. Actualmente, la industria también produce varios tipos de lentes especiales. Estos incluyen objetivos de campo plano para microfotografía, objetivos libres de estrés (relajados) para trabajar con luz polarizada y objetivos para examinar muestras metalúrgicas opacas iluminadas desde arriba. Condensadores. El condensador forma un cono de luz dirigido a la muestra. Normalmente, un microscopio cuenta con un iris para hacer coincidir la apertura del cono de luz con la apertura del objetivo, lo que garantiza la máxima resolución y el máximo contraste de la imagen. (El contraste es tan importante en microscopía como en tecnología de televisión.) El condensador más simple, y muy adecuado para la mayoría de los microscopios de uso general, es el condensador Abbe de dos lentes. Los objetivos de mayor apertura, especialmente los objetivos de inmersión en aceite, requieren condensadores corregidos más complejos. Los objetivos de aceite con apertura máxima requieren un condensador especial que tenga contacto de aceite de inmersión con la superficie inferior del portaobjetos de vidrio sobre el que descansa la muestra. microscopios especializados. Debido a las diversas exigencias de la ciencia y la tecnología, se han desarrollado microscopios de muchos tipos especiales. Un microscopio binocular estereoscópico diseñado para obtener una imagen tridimensional de un objeto consta de dos sistemas microscópicos separados. El dispositivo está diseñado para un pequeño aumento (hasta 100). Comúnmente utilizado para montaje de componentes electrónicos en miniatura, control técnico, operaciones quirúrgicas. El microscopio polarizador está diseñado para estudiar la interacción de muestras con luz polarizada. La luz polarizada permite a menudo revelar la estructura de los objetos que se encuentra más allá de los límites de la resolución óptica convencional. Un microscopio reflectante está equipado con espejos que forman imágenes en lugar de lentes. Como es difícil fabricar una lente de espejo, existen muy pocos microscopios totalmente reflectantes y actualmente los espejos se utilizan principalmente sólo en accesorios, por ejemplo, para la microcirugía de células individuales. Microscopio fluorescente: con iluminación de la muestra con luz ultravioleta o azul. La muestra, al absorber esta radiación, emite luz luminiscente visible. Los microscopios de este tipo se utilizan tanto en biología como en medicina, para el diagnóstico (especialmente el cáncer). El microscopio de campo oscuro permite sortear las dificultades asociadas al hecho de que los materiales vivos son transparentes. La muestra que contiene se ve bajo una iluminación tan "oblicua" que la luz directa no puede entrar en el objetivo. La imagen se forma por la luz difractada del objeto y, como resultado, el objeto aparece muy claro sobre un fondo oscuro (con un contraste muy alto). El microscopio de contraste de fases se utiliza para examinar objetos transparentes, especialmente células vivas. Gracias a dispositivos especiales, parte de la luz que pasa a través del microscopio se desplaza en fase media longitud de onda con respecto a la otra parte, lo que provoca el contraste en la imagen. El microscopio de interferencia es una evolución del microscopio de contraste de fases. En él interfieren dos rayos de luz, uno de los cuales atraviesa la muestra y el otro se refleja. Con este método se obtienen imágenes en color, que aportan información muy valiosa en el estudio de la materia viva. Véase también MICROSCOPIO ELECTRÓNICO; INSTRUMENTOS ÓPTICOS; ÓPTICA.
Tudupov Ayur
En su trabajo, el alumno considera la historia de la creación del microscopio. Y también describe la experiencia de crear un microscopio sencillo en casa.
Descargar:
Avance:
MOU “Escuela Secundaria N° 1 de Mogoytuy”
Trabajo de investigación sobre el tema.
"¿Qué es un microscopio?"
Sección: física, tecnología.
Completado por: estudiante de segundo grado Ayur Tudupov
Responsable: Baranova I.V.
ciudad Mogoytuy
Año 2013
Actuación
siendo presentado
estudiante de segundo grado MOU MSOSH No. 1 p.Mogoytuy Tudupov Ayur
Título del trabajo de investigación
"¿Qué es un microscopio?"
gerente de trabajo
Baranova Irina Vladimirovna
Breve descripción (tema) del trabajo. :
Este trabajo pertenece a la investigación experimental y es una investigación experimental - teórica.
Dirección:
Física, investigación aplicada(técnica).
Breve descripción del trabajo de investigación.
Nombre "¿Qué es un microscopio?"
Realizado por Tudupov Ayur.
Bajo la dirección deBaranova Irina Vladimirovna
El trabajo de investigación se dedica al estudio de:hacer un microscopio con una gota de agua
¿De dónde surgió su interés por este tema?Siempre quise tener un microscopio para ver el mundo invisible.
¿Dónde buscamos información para responder nuestras preguntas?(indicar fuentes)
- Internet
- enciclopedias
- consulta docente
¿Qué hipótesis se planteó?Puedes crear un microscopio con tus propias manos a partir de una gota de agua.
En el estudio utilizamoslos siguientes métodos:
Experimentos:
- Experimento nº 1 "Creación de un microscopio".
- Trabajar con libros.
Conclusiones:
- En casa, puedes hacer un microscopio simple con medios improvisados.
- Aprendí de qué está hecho un microscopio.
- Crear lo tuyo es muy interesante, sobre todo porque el microscopio es algo interesante.
Planeamos utilizar fotografías para presentar los resultados del estudio.
Cuestionario del participante
El plan de trabajo
- Cuestionario del autor de la obra - página 1
- Índice de contenidos - página 2
- Breve descripción del proyecto - página 3
- Introducción - página 4
- Cuerpo principal - páginas 5 – 10
- Experimento de microscopio. - págs. 11-14
- Conclusión - página 15
- Literatura y fuentes - página 16
INTRODUCCIÓN
Desde el temprana edad Todos los días, en casa, en la guardería y en el colegio, al salir de un paseo y después de ir al baño, después de los juegos y antes de comer, escucho lo mismo: “¡No olvides lavarte las manos!”. Entonces pensé: “¿Por qué lavarlos tan seguido? ¿Están realmente limpios?" Le pregunté a mi madre: “¿Por qué necesitas lavarte las manos?”. Mamá respondió: "En las manos, así como en todos los objetos circundantes, hay muchos microbios que, si entran en la boca con los alimentos, pueden causar enfermedades". Me miré las manos de cerca, pero no vi ningún germen. Y mi madre decía que los microbios son muy pequeños y no se pueden ver sin lupas especiales. Luego me armé de una lupa y comencé a mirar todo lo que me rodeaba. Pero todavía no vi ningún microbio. Mi madre me explicó que los microbios son tan pequeños que sólo se pueden ver con un microscopio. Tenemos microscopios en la escuela, pero no puedes llevarlos a casa y buscar gérmenes. Y luego decidí hacer mi propio microscopio.
Propósito de mi investigación: Ensamble su microscopio.
Objetivos del proyecto:
- Conozca la historia del microscopio.
- Descubre en qué consisten los microscopios y qué pueden ser.
- Intenta construir tu propio microscopio y pruébalo.
mi hipotesis : puedes crear un microscopio con tus propias manos en casa a partir de una gota de agua y medios improvisados.
Parte principal
La historia de la creación del microscopio.
Microscopio (del griego - pequeño y mirada): un dispositivo óptico para obtener imágenes ampliadas de objetos invisibles a simple vista.
Es divertido mirar algo a través de un microscopio. No peor juegos de computadora y tal vez incluso mejor. Pero ¿quién inventó este milagro: el microscopio?
Hace trescientos cincuenta años, en la ciudad holandesa de Middelburg vivía un maestro del espectáculo. Pacientemente pulía vasos, los fabricaba y los vendía a quien los necesitara. Tuvo dos hijos, dos varones. Les gustaba mucho meterse en el taller de su padre y jugar con sus instrumentos y gafas, aunque esto les estaba prohibido. Y un día, cuando el padre se fue a algún lugar, los chicos se dirigieron, como de costumbre, a su mesa de trabajo: ¿hay algo nuevo con lo que puedan divertirse? Sobre la mesa había vasos preparados para gafas y en un rincón había un tubo corto de cobre: de él el maestro iba a cortar anillos: monturas de gafas. Los chicos se metieron en los extremos del tubo. gafas de cristal. El niño mayor se puso un tubo en el ojo y miró la página de un libro abierto que estaba sobre la mesa. Para su sorpresa, las letras se hicieron enormes. El más joven miró el teléfono y gritó asombrado: vio una coma, pero ¡qué coma! ¡Parecía un gusano gordo! Los chicos apuntaron el tubo al polvo de vidrio que quedó después de pulir el vidrio. Y no vieron polvo, sino un montón de granos de vidrio. El tubo resultó ser francamente mágico: amplió enormemente todos los objetos. Los niños le contaron a su padre su descubrimiento. Ni siquiera los regañó: estaba tan sorprendido por la extraordinaria propiedad de la pipa. Intentó hacer otro tubo con las mismas gafas, largo y extensible. El nuevo tubo aumentó aún mejor. Este fue el primer microscopio. Su
Inventado accidentalmente en 1590 por el maestro de espectáculo Zakharia Jansen, o mejor dicho, por sus hijos.
A más de un Jansen se le ocurrieron ideas similares sobre la creación de un dispositivo de aumento: el holandés Jan Lipershey (también maestro de las gafas y también de Middelburg) y Jacob Metius inventaron nuevos dispositivos. En Inglaterra apareció el holandés Cornelius Drebbel, quien inventó un microscopio con dos lentes biconvexas. Cuando en 1609 se difundieron rumores de que existía algún tipo de dispositivo para observar objetos diminutos en Holanda, Galileo comprendió la idea general del diseño al día siguiente e hizo un microscopio en su laboratorio, y en 1612 ya había Estableció la fabricación de microscopios. Al principio, nadie llamó microscopio al dispositivo creado, sino conspicillium. Las conocidas palabras "telescopio" y "microscopio" fueron pronunciadas por primera vez en 1614 por el griego Demiscian.
En 1697, la Gran Embajada salió de Moscú desde Moscú, que incluía a nuestro zar Pedro el Grande. En Holanda, escuchó que "un tal holandés Leeuwenhoek", que vive en la ciudad de Delft, fabrica dispositivos asombrosos en casa. Con su ayuda, descubrió miles de animales, más maravillosos que los animales más extravagantes de ultramar. Y estos pequeños animales "anidan" en el agua, en el aire e incluso en la boca humana. Conociendo la curiosidad del rey, no es difícil adivinar que Pedro fue inmediatamente a visitarlo. Los dispositivos que vio el rey fueron los llamados microscopios simples (era una lupa de gran aumento). Sin embargo, Leeuwenhoek logró alcanzar un aumento de 300 veces, y esto superó las capacidades de los mejores microscopios compuestos del siglo XVII, que tenían tanto un objetivo como un ocular.
Durante mucho tiempo, el secreto del "vidrio antipulgas", como llamaban con desdén los contemporáneos envidiosos al dispositivo de Leeuwenhoek, no pudo revelarse. Cómo podría
¿Resulta que en el siglo XVII un científico creó dispositivos que, según algunas características, se acercan a los dispositivos de principios del siglo XX? Después de todo, con la tecnología de esa época era imposible fabricar un microscopio. El propio Leeuwenhoek no reveló su secreto a nadie. El secreto del "vidrio antipulgas" se reveló sólo 315 años después, en el Instituto Médico Estatal de Novosibirsk, en el Departamento de Biología General y Fundamentos de Genética. El secreto tenía que ser muy sencillo, porque Leeuwenhoek por Corto plazo logró hacer muchas copias de sus microscopios de lente única. ¿Quizás nunca pulió lentes de aumento? ¡Sí, el fuego lo hizo por él! Si tomas un hilo de vidrio y lo colocas en la llama de un quemador, aparecerá una bola al final del hilo; fue Leeuwenhoek quien sirvió como lente. Cuanto más pequeña fuera la pelota, mayor sería el aumento que se podría conseguir...
En 1697, Pedro el Grande pasó unas dos horas en Leeuwenhoek y miró y miró. Y ya en 1716, durante su segundo viaje al extranjero, el emperador compró los primeros microscopios para la Kunstkamera. Entonces apareció un dispositivo maravilloso en Rusia.
Un microscopio puede considerarse un instrumento que revela secretos. Los microscopios se veían diferentes en diferentes años, pero cada año se volvían más y más complejos y comenzaron a tener muchos detalles.
Así era el primer microscopio de Jansen:
El primer microscopio compuesto de gran tamaño fue fabricado por el físico inglés Robert Hooke en el siglo XVII.
Así eran los microscopios en el siglo XVIII. Hubo muchos viajeros en el siglo XVIII. Y necesitaban tener un microscopio de viaje que cabiera en un bolso o en el bolsillo de una chaqueta. En la primera mitad del siglo XVIII. amplio uso Recibió el microscopio llamado "de mano" o "de bolsillo", diseñado por el óptico inglés J. Wilson. Así lucían:
¿De qué está hecho un microscopio?
Todos los microscopios constan de las siguientes partes:
Parte de un microscopio | ¿Qué se necesita para |
ocular | magnifica la imagen recibida de la lente |
lente | proporciona un aumento en un objeto pequeño |
tubo | telescopio, conecta lente y ocular |
tornillo de ajuste | sube y baja el tubo, le permite acercar y alejar el tema de estudio |
tabla de objetos | se le coloca el tema. |
espejo | ayuda a guiar la luz en el agujero del escenario. |
También hay luz de fondo y clips.
También aprendí qué pueden ser los microscopios. En el mundo moderno todomicroscopiosPuede ser dividido:
- Microscopios educativos. También se les llama escolares o infantiles.
- Microscopios digitales. La tarea principal de un microscopio digital no es sólo mostrar un objeto en forma ampliada, sino también tomar una fotografía o grabar un vídeo.
- Microscopios de laboratorio. La tarea principal de un microscopio de laboratorio es realizar investigaciones específicas en diversos campos de la ciencia, la industria y la medicina.
Construyendo tu propio microscopio
Cuando buscábamos información sobre la historia de los microscopios, descubrimos en uno de los sitios que puedes hacer tu propio microscopio a partir de una gota de agua. Y luego decidí intentar realizar un experimento para crear dicho microscopio. Se puede hacer un pequeño microscopio con una gota de agua. Para hacer esto, debe tomar papel grueso, perforar un agujero con una aguja gruesa y colocar con cuidado una gota de agua sobre él. ¡El microscopio está listo! Lleve esta gota al periódico: las letras han aumentado. Cómo menos caída, mayor será el aumento. En el primer microscopio, inventado por Leeuwenhoek, todo se hacía así, sólo que la gota era de vidrio.
Encontramos un libro llamado "Mis primeros experimentos científicos" y complicamos un poco el modelo del microscopio. Para el trabajo necesitaba:
- Jarra de vidrio.
- Papel metalizado (lámina para hornear).
- Tijeras.
- Escocés.
- Aguja gruesa.
- Arcilla de moldear.
Cuando reuní todo esto, comencé a crear un modelo de microscopio. Un poco más abajo iré firmando poco a poco todos mis trabajos. Por supuesto, necesitaba un poco de ayuda de mi madre y mi hermana.
MICROSCOPIO
INFORME sobre Biología de un estudiante de 6to grado
Durante mucho tiempo, el hombre vivió rodeado de criaturas invisibles, utilizó sus productos de desecho (por ejemplo, al hornear pan con masa agria, hacer vino y vinagre), sufrió cuando estas criaturas le causaron enfermedades o estropearon los alimentos, pero no sospechaba su presencia. No lo sospeché porque no vi, pero no vi porque el tamaño de estas microcriaturas estaba muy por debajo del límite de visibilidad que ojo humano. Se sabe que una persona visión normal a una distancia óptima (25-30 cm) se puede distinguir un objeto de 0,07-0,08 mm de tamaño en forma de punto. Los objetos más pequeños no se pueden ver. Esto está determinado por las características estructurales de su órgano de visión.
Aproximadamente al mismo tiempo que comenzó la exploración del espacio con la ayuda de telescopios, se hicieron los primeros intentos de revelar, con la ayuda de lentes, los secretos del micromundo. Entonces, durante las excavaciones arqueológicas en la antigua Babilonia, se encontraron lentes biconvexas, los dispositivos ópticos más simples. Las lentes estaban hechas de montaña pulida. cristal. Se puede considerar que con su invento el hombre dio el primer paso hacia el micromundo.
La forma más sencilla de ampliar la imagen de un objeto pequeño es observarlo con una lupa. Una lupa es una lente convergente con una distancia focal pequeña (generalmente no más de 10 cm) insertada en el mango.
fabricante de telescopios galileo V 1610
En 1993, descubrió que, cuando estaban muy separados, su telescopio permitía agrandar mucho objetos pequeños. Se puede considerar el inventor del microscopio compuesto por lentes positivas y negativas.
Una herramienta más avanzada para observar objetos microscópicos es microscopio sencillo. No se sabe exactamente cuándo aparecieron estos dispositivos. A principios del siglo XVII, un artesano de gafas fabricó varios microscopios de este tipo. Zacarías Jansen de Middelburg.
en el ensayo A. Kircher, lanzado en 1646 año, contiene una descripción el microscopio mas simple nombrado por el "vidrio antipulgas". Consistía en una lupa incrustada en una base de cobre, sobre la cual se fijaba una mesa de objetos, que servía para colocar el objeto en cuestión; en la parte inferior había un espejo plano o cóncavo que reflejaba los rayos del sol sobre un objeto e iluminaba así desde abajo. La lupa se movió mediante un tornillo a la mesa de objetos hasta que la imagen se volvió clara y clara.
Primeros grandes descubrimientos acaban de ser hechos usando un microscopio simple. A mediados del siglo XVII, el naturalista holandés logró un brillante éxito. Antonio Van Leeuwenhoek. Durante muchos años, Leeuwenhoek se perfeccionó en la fabricación de diminutas lentes biconvexas (a veces de menos de 1 mm de diámetro), que fabricaba a partir de una pequeña bola de vidrio, que a su vez se obtenía fundiendo una varilla de vidrio en la llama. Luego, esta bola de vidrio se molió en una primitiva máquina trituradora. Durante su vida, Leeuwenhoek fabricó al menos 400 microscopios de este tipo. Uno de ellos, conservado en el Museo de la Universidad de Utrecht, ofrece un aumento de más de 300x, lo que supuso un gran éxito en el siglo XVII.
A principios del siglo XVII existían microscopios compuestos compuesto por dos lentes. No se sabe con exactitud quién inventó un microscopio tan complejo, pero muchos datos indican que era un holandés. Cornelio Drebel, que vivía en Londres y estaba al servicio del rey inglés Jaime I. En el microscopio compuesto, había dos gafas: uno - la lente - mirando hacia el objeto, el otro - el ocular - mirando hacia el ojo del observador. En los primeros microscopios se utilizaba como objetivo un cristal biconvexo, que daba una imagen real, ampliada, pero inversa. Esta imagen fue examinada con la ayuda de un ocular, que desempeñaba así el papel de una lupa, pero sólo esta lupa servía para ampliar no el objeto en sí, sino su imagen.
EN 1663 microscopio drebel era mejorado físico inglés Robert Hooke, quien introdujo en él una tercera lente, llamada colectiva. Este tipo de microscopio ganó gran popularidad y la mayoría de los microscopios de finales del siglo XVII y primera mitad del VIII se construyeron según su esquema.
Dispositivo de microscopio
Un microscopio es un instrumento óptico diseñado para estudiar imágenes ampliadas de microobjetos que son invisibles a simple vista.
Partes principales microscopio de luz(Fig. 1) son una lente y un ocular encerrados en un cuerpo cilíndrico: un tubo. La mayoría de los modelos diseñados para investigaciones biológicas vienen con tres lentes con diferentes distancias focales y un mecanismo giratorio diseñado para su cambio rápido: una torreta, a menudo llamada torreta. El tubo está situado en la parte superior de un soporte macizo, incluido el soporte para tubos. Ligeramente debajo del objetivo (o torreta con múltiples objetivos) hay un escenario de objetos, en el que se colocan portaobjetos con muestras de prueba. La nitidez se ajusta mediante un tornillo de ajuste grueso y fino, que le permite cambiar la posición de la platina en relación con el objetivo.
Para que la muestra en estudio tenga suficiente brillo para una observación cómoda, los microscopios están equipados con dos unidades ópticas más (Fig. 2): un iluminador y un condensador. El iluminador crea un chorro de luz que ilumina la preparación de la prueba. En los microscopios ópticos clásicos, el diseño del iluminador (integrado o externo) implica una lámpara de bajo voltaje con un filamento grueso, una lente convergente y un diafragma que cambia el diámetro del punto de luz en la muestra. El condensador, que es una lente convergente, está diseñado para enfocar los haces del iluminador sobre la muestra. El condensador también tiene un diafragma de iris (campo y apertura), que controla la intensidad de la iluminación.
Cuando se trabaja con objetos que transmiten luz (líquidos, secciones delgadas de plantas, etc.), se iluminan mediante luz transmitida: el iluminador y el condensador se encuentran debajo de la platina del objeto. Las muestras opacas deben iluminarse desde el frente. Para hacer esto, el iluminador se coloca encima del escenario del objeto y sus rayos se dirigen al objeto a través de la lente mediante un espejo translúcido.
El iluminador puede ser pasivo, activo (lámpara) o ambos. Los microscopios más simples no tienen lámparas para iluminar las muestras. Debajo de la mesa tienen un espejo de doble cara, en la que un lado es plano y el otro cóncavo. A la luz del día, si el microscopio está cerca de una ventana, se puede obtener una iluminación bastante buena utilizando un espejo cóncavo. Si el microscopio está en una habitación oscura, se utiliza un espejo plano y un iluminador externo para iluminar.
El aumento de un microscopio es igual al producto del aumento del objetivo y del ocular. Con un aumento del ocular de 10 y un aumento del objetivo de 40, el factor de aumento total es 400. Por lo general, en un kit de microscopio de investigación se incluyen objetivos con un aumento de 4 a 100. Un kit de objetivos de microscopio típico para aficionados y investigación académica(x 4, x10 y x 40), proporciona aumentos de 40 a 400.
La resolución es otra característica importante de un microscopio, que determina su calidad y la claridad de la imagen que forma. Cuanto mayor sea la resolución, más detalles finos se podrán ver con fuerte aumento. En relación con la resolución, se habla de aumento "útil" e "inútil". “Útil” es la ampliación máxima con la que se proporciona el máximo detalle de la imagen. La resolución del microscopio no admite aumentos adicionales (“inútiles”) y no revela nuevos detalles, pero puede afectar negativamente la claridad y el contraste de la imagen. Por tanto, el límite de aumento útil de un microscopio óptico no se limita coeficiente global el aumento de la lente y el ocular (se puede hacer tan grande como se desee si se desea) sino la calidad de los componentes ópticos del microscopio, es decir, la resolución.
El microscopio incluye tres partes funcionales principales:
1. Parte de iluminación
Diseñado para crear un flujo de luz que le permita iluminar el objeto de tal manera que las partes posteriores del microscopio realicen sus funciones con la máxima precisión. La parte iluminante de un microscopio de luz transmitida se encuentra detrás del objeto debajo del objetivo en los microscopios directos y delante del objeto encima del objetivo en los microscopios invertidos.
La parte de iluminación incluye una fuente de luz (una lámpara y una fuente de alimentación eléctrica) y un sistema óptico-mecánico (colector, condensador, diafragmas ajustables de campo y apertura/iris).
2. Parte de reproducción
Diseñado para reproducir un objeto en el plano de la imagen con la calidad de imagen y el aumento necesarios para la investigación (es decir, para construir una imagen que reproduzca el objeto con la mayor precisión posible y en todos los detalles con la resolución, aumento, contraste y reproducción del color correspondientes a la óptica del microscopio).
La parte de reproducción proporciona la primera etapa de aumento y está ubicada después del objeto en el plano de imagen del microscopio. La parte reproductora incluye una lente y un sistema óptico intermedio.
microscopios modernos Los de última generación se basan en sistemas ópticos de lentes corregidas al infinito.
Esto requiere además el uso de los llamados sistemas de tubos, que "recogen" haces de luz paralelos que salen del objetivo en el plano de imagen del microscopio.
3. Parte de visualización
Diseñado para obtener una imagen real de un objeto en la retina, película o placa, en la pantalla de un televisor o monitor de computadora con aumento adicional (la segunda etapa de aumento).
La parte de imagen se encuentra entre el plano de imagen de la lente y los ojos del observador (cámara, cámara).
La parte de imágenes incluye un accesorio visual monocular, binocular o trinocular con un sistema de observación (oculares que funcionan como una lupa).
Además, esta parte incluye sistemas de aumento adicional (sistemas de mayorista/cambio de aumento); boquillas de proyección, incluidas boquillas de discusión para dos o más observadores; dispositivos de dibujo; Sistemas de análisis y documentación de imágenes con elementos adecuados (canal de fotos).
