Definicija mikroskopa za 3. Što je mikroskop? Podvrste svjetlosnih mikroskopa

Mikroskop je uređaj dizajniran za povećanje slike predmeta proučavanja kako bi se vidjeli detalji njihove strukture skriveni golom oku. Uređaj omogućuje povećanje od nekoliko desetaka ili tisuća puta, što omogućuje istraživanja koja se ne mogu postići niti jednom drugom opremom ili uređajem.

Mikroskopi imaju široku primjenu u medicini i laboratorijska istraživanja. Uz njihovu pomoć inicijaliziraju se opasni mikroorganizmi i virusi kako bi se odredila metoda liječenja. Mikroskop je nezamjenjiv i stalno se usavršava. Po prvi put, privid mikroskopa stvorio je 1538. godine talijanski liječnik Girolamo Fracastoro, koji je odlučio ugraditi dva optičke leće, slične teme koji se koriste u naočalama, dalekozorima, teleskopi i povećala. Galileo Galilei, kao i deseci svjetski poznatih znanstvenika, radili su na usavršavanju mikroskopa.

Uređaj

Postoje mnoge vrste mikroskopa koji se razlikuju po dizajnu. Većina modela dijeli sličan dizajn, ali s manjim tehničkim značajkama.

U velikoj većini slučajeva mikroskopi se sastoje od postolja na kojem su fiksirana 4 glavna elementa:

• Leće.
• Okular.
• Sustav rasvjete.
• Predmetna tablica.

Leće

Leća je složen optički sustav koji se sastoji od staklenih leća koje idu jedna za drugom. Leće su izrađene u obliku cijevi unutar kojih se može učvrstiti do 14 leća. Svaki od njih povećava sliku, uklanjajući je s površine leće ispred. Dakle, ako netko poveća predmet 2 puta, sljedeći će povećati ovu projekciju još više, i tako sve dok se objekt ne prikaže na površini posljednje leće.

Svaka leća ima vlastitu udaljenost fokusa. U tom smislu, oni su čvrsto fiksirani u cijevi. Ako se bilo koji od njih pomakne bliže ili dalje, nećete moći dobiti jasno povećanje slike. Ovisno o karakteristikama leće, duljina cijevi u kojoj je leća zatvorena može varirati. Zapravo, što je veći, to će slika biti više uvećana.

Okular

Okular mikroskopa također se sastoji od leća. Dizajniran je tako da operater koji radi s mikroskopom može staviti oko na njega i vidjeti uvećanu sliku na leći. Okular ima dvije leće. Prvo se nalazi bliže oku i naziva se okularno, a drugo polje. Uz pomoć potonjeg, slika uvećana lećom podešava se za ispravnu projekciju na mrežnicu ljudskog oka. To je potrebno kako bi se prilagodbom uklonili nedostaci vizualne percepcije, budući da svaka osoba fokusira na različitu udaljenost. Terenska leća omogućuje prilagodbu mikroskopa ovoj značajki.

Sustav rasvjete

Da biste promatrali predmet koji se proučava, potrebno ga je osvijetliti, jer leća blokira prirodno svjetlo. Kao rezultat toga, gledajući kroz okular uvijek možete vidjeti samo crnu ili sivu sliku. Sustav rasvjete razvijen je posebno za tu svrhu. Može se izraditi u obliku lampe, LED ili drugog izvora svjetlosti. Najviše jednostavni modeli svjetlosne zrake primaju iz vanjskog izvora. Upućeni su da predmet proučavaju pomoću ogledala.

Predmetna tablica

Posljednji važan i najlakši dio mikroskopa je postolje. Objektiv je usmjeren na njega, jer je na njemu fiksiran predmet koji se proučava. Stol ima ravnu površinu, što vam omogućuje da popravite predmet bez straha da će se pomaknuti. Čak i najmanji pomak objekta istraživanja pod povećanjem bit će ogroman, tako da pronalaženje izvorne točke koja je ponovno ispitivana neće biti lako.

Vrste mikroskopa

Tijekom ogromne povijesti postojanja ovog uređaja razvijeno je nekoliko mikroskopa koji se značajno razlikuju u principima rada.

Među najčešće korištenim i traženim vrstama ove opreme su sljedeće vrste:

• Optički.
• Elektronička.
• Sonde za skeniranje.
• X-zraka.

Optički

Optički mikroskop je najjeftiniji i najjednostavniji uređaj. Ova oprema vam omogućuje povećanje slike 2000 puta. Lijepo je veliki pokazatelj, koji vam omogućuje proučavanje strukture stanica, površine tkiva, pronalaženje nedostataka u umjetno stvorenim objektima itd. Važno je napomenuti da za postizanje takvog veliko povećanje uređaj mora biti vrlo kvalitetan, pa je skup. Velika većina optičkih mikroskopa napravljena je puno jednostavnije i ima relativno malo povećanje. Obrazovne vrste mikroskopa predstavljene su optičkim. To je zbog njihove niže cijene, kao i ne previsokog faktora povećanja.

Tipično, optički mikroskop ima nekoliko leća koje su postavljene na pomično postolje. Svaki od njih ima svoj stupanj povećanja. Tijekom pregleda predmeta možete pomaknuti leću u radni položaj i proučavati ga uz određeno povećanje. Ako želite još više približiti sliku, samo trebate prijeći na leću s još većim povećanjem. Ovi uređaji nemaju ultraprecizno podešavanje. Na primjer, ako trebate samo malo povećati sliku, prebacivanjem na drugu leću možete je zumirati desetke puta, što će biti pretjerano i neće vam omogućiti da ispravno percipirate uvećanu sliku i izbjegnete nepotrebno pojedinosti.

Elektronski mikroskop

Elektronički je napredniji dizajn. Omogućuje povećanje slike od najmanje 20.000 puta. Maksimalno povećanje takvog uređaja moguće je 10 6 puta. Posebnost ove opreme je da umjesto snopa svjetlosti poput optičkih, šalju snop elektrona. Slika se dobiva korištenjem posebnih magnetskih leća koje reagiraju na kretanje elektrona u stupcu instrumenta. Smjer snopa se podešava pomoću . Ovi uređaji pojavili su se 1931. Početkom 2000-ih počeli su se kombinirati računalna oprema i elektronski mikroskopi, što je značajno povećalo faktor povećanja, raspon podešavanja i omogućilo snimanje rezultirajuće slike.

Elektronički uređaji, uza sve svoje prednosti, skuplji su i zahtijevaju posebne uvjete rada. Za dobivanje kvalitetne, jasne slike potrebno je da predmet proučavanja bude u vakuumu. To je zato što molekule zraka raspršuju elektrone, utječući na jasnoću slike i sprječavajući precizna podešavanja. U tom smislu, ova oprema se koristi u laboratorijskim uvjetima. Drugi važan uvjet za korištenje elektronskih mikroskopa je odsutnost vanjskih magnetskih polja. Zbog toga laboratoriji u kojima se koriste imaju vrlo debele izolirane zidove ili se nalaze u podzemnim bunkerima.

Takva se oprema koristi u medicini, biologiji, kao iu raznim industrijama.

Skenirajući mikroskopi sa sondom

Skeniranje sonda mikroskop omogućuje vam da dobijete sliku s objekta ispitivanjem pomoću posebne sonde. Rezultat je trodimenzionalna slika s točnim podacima o karakteristikama objekata. Ova oprema ima visoku rezoluciju. Ovo je relativno nova oprema koja je nastala prije nekoliko desetljeća. Umjesto leće, ovi uređaji imaju sondu i sustav za njeno pomicanje. Slika dobivena iz njega se registrira složenim sustavom i snima, nakon čega se stvara topografska slika uvećanih objekata. Sonda je opremljena osjetljivim senzorima koji reagiraju na kretanje elektrona. Postoje i sonde koje djeluju optički povećavajući ih zbog ugradnje leća.

Sonde se često koriste za dobivanje podataka o površini objekata sa složenim reljefom. Često se spuštaju u cijevi, rupe i male tunele. Jedini uvjet je da promjer sonde odgovara promjeru predmeta koji se proučava.

Ovu metodu karakterizira značajna pogreška mjerenja, jer je rezultirajuću 3D sliku teško dešifrirati. Postoje mnogi detalji koje računalo iskrivi tijekom obrade. Početni podaci obrađuju se matematički pomoću specijaliziranog softvera.

rendgenski mikroskopi

Rendgenski mikroskop pripada laboratorijska oprema, koristi se za proučavanje objekata čije su dimenzije usporedive s valnom duljinom x-zraka. Povećajte učinkovitost ovog uređaja koji se nalazi između optičkih i elektroničkih uređaja. Šalju se na predmet koji se proučava X-zrake, nakon čega osjetljivi senzori reagiraju na njihov lom. Kao rezultat toga, stvara se slika površine predmeta koji se proučava. Zbog činjenice da X-zrake mogu proći kroz površinu predmeta, takva oprema omogućuje ne samo dobivanje podataka o strukturi predmeta, već i njegov kemijski sastav.

Za procjenu kvalitete tankih premaza obično se koristi rendgenska oprema. Koristi se u biologiji i botanici, kao i za analizu praškastih smjesa i metala.

Ljudsko oko konstruirano je na način da ne može vidjeti objekt čije dimenzije ne prelaze 0,1 mm. U prirodi postoje objekti čije su veličine mnogo manje. To su mikroorganizmi, stanice živih tkiva, strukturni elementi tvari i još mnogo toga.

Još u antičko doba polirani prirodni kristali korišteni su za poboljšanje vida. S razvojem staklarstva počinju se proizvoditi staklene leće – leće. R. Bacon u 13. stoljeću. savjetovao ljude sa slab vid stavljajte konveksno staklo na predmete kako biste ih bolje vidjeli. U isto vrijeme u Italiji su se pojavile naočale koje se sastoje od dvije spojene leće.

U 16. stoljeću obrtnici u Italiji i Nizozemskoj koji su izrađivali naočale za naočale poznavali su svojstvo sustava dviju leća da proizvode uvećanu sliku. Jednu od prvih takvih naprava napravio je 1590. godine Nizozemac Z. Jansen.

Unatoč činjenici da je sposobnost povećanja sfernih površina i leća bila poznata još u 13. stoljeću, prije početka 17. stoljeća. nitko od prirodnih znanstvenika nije ih ni pokušao upotrijebiti za promatranje najmanjih objekata nedostupnih ljudskom oku.

Riječ "mikroskop", izvedenu iz dvije grčke riječi - "mali" i "gledaj", u znanstvenu je upotrebu uveo član Akademije "Dei Lyncei" (risovooki) Desmikian početkom 17. stoljeća.

Godine 1609. Galileo Galilei, dok je proučavao teleskop koji je dizajnirao, koristio ga je kao mikroskop. Da bi to učinio, promijenio je udaljenost između leće i okulara. Galileo je prvi došao do zaključka da kvaliteta leća za naočale i teleskope treba biti različita. Stvorio je mikroskop tako što je odabrao udaljenost između leća koja ne bi povećala udaljene objekte, već objekte u blizini. Godine 1614. Galileo je mikroskopom ispitivao kukce.

Galilejev učenik E. Torricelli usvojio je umijeće brušenja leća od svog učitelja. Osim što je izrađivao spektile, Torricelli je konstruirao jednostavne mikroskope, koji su se sastojali od jedne sićušne leće, koju je dobivao iz jedne kapi stakla taljenjem staklene šipke na vatri.

U 17. stoljeću Popularni su bili najjednostavniji mikroskopi koji su se sastojali od povećala - bikonveksne leće postavljene na postolje. Na stalku je montiran i predmetni stol na koji je postavljen predmetni predmet. Ispod stola nalazilo se ogledalo ravnog ili konveksnog oblika, koje je odbijalo sunčeve zrake na predmet i osvjetljavalo ga odozdo. Kako bi se poboljšala slika, povećalo je pomaknuto u odnosu na pozornicu pomoću vijka.

Godine 1665. Englez R. Hooke je pomoću mikroskopa pomoću malih staklenih kuglica otkrio staničnu strukturu životinjskih i biljnih tkiva.

Hookeov suvremenik, Nizozemac A. van Leeuwenhoek, proizvodi mikroskope koji se sastoje od malih bikonveksnih leća. Pružali su povećanje od 150–300x. Koristeći svoje mikroskope Leeuwenhoek je proučavao strukturu živih organizama. Posebno je otkrio kretanje krvi u krvne žile i crvena krvna zrnca, spermu, opisao strukturu mišića, ljuske kože i još mnogo toga.

Leeuwenhoek otkrio Novi svijet– svijet mikroorganizama. Opisao je mnoge vrste ciliata i bakterija.

Nizozemski biolog J. Swammerdam napravio je mnoga otkrića na području mikroskopske anatomije. Najdetaljnije je proučavao anatomiju insekata. U 30-im godinama XVIII stoljeće proizveo je raskošno ilustrirano djelo pod nazivom Biblija prirode.

Metode za proračun optičkih komponenti mikroskopa razvio je Švicarac L. Euler, koji je radio u Rusiji.

Najčešća konstrukcija mikroskopa je sljedeća: predmet koji se ispituje postavlja se na postolje. Iznad njega je uređaj u koji su ugrađene leće objektiva i tubus - tubus s okularom. Promatrani objekt osvjetljava se pomoću lampe odn sunčeva svjetlost, koso zrcalo i leća. Dijafragme postavljene između izvora svjetlosti i objekta ograničavaju svjetlosni tok i smanjuju njegov udio difuzno svjetlo. Između dijafragmi postavljeno je zrcalo, mijenjajući smjer svjetlosnog toka za 90 °. Kondenzator koncentrira snop svjetlosti na objekt. Leća skuplja zrake koje raspršuje predmet i oblikuje uvećanu sliku predmeta, promatranu pomoću okulara. Okular radi poput povećala, pružajući dodatno povećanje. Povećanje mikroskopa kreće se od 44 do 1500 puta.

Godine 1827. J. Amici upotrijebio je imerzijsku leću u mikroskopu. U njemu je prostor između predmeta i leće ispunjen imerzijskom tekućinom. Koriste se takve tekućine razna ulja(cedar ili mineral), voda ili vodena otopina glicerina itd. Takve leće omogućuju povećanje razlučivosti mikroskopa i poboljšanje kontrasta slike.

Godine 1850. engleski optičar G. Sorby izradio je prvi mikroskop za promatranje predmeta u polariziranom svjetlu. Takvi se uređaji koriste za proučavanje kristala, metalnih uzoraka, životinjskih i biljnih tkiva.

Početak interferencijske mikroskopije postavio je 1893. godine Englez J. Sirks. Njegova suština je da se svaka zraka koja ulazi u mikroskop dijeli na dva. Jedna od dobivenih zraka usmjerena je prema promatranoj čestici, a druga - pokraj nje. Na okularu se obje zrake ponovno spajaju i među njima dolazi do interferencije. Interferencijska mikroskopija omogućuje proučavanje živih tkiva i stanica.

U 20. stoljeću pojavio se različite vrste mikroskopi različitih namjena, dizajna koji omogućuju proučavanje predmeta u široki rasponi spektar

Tako se kod invertiranih mikroskopa objektiv nalazi ispod promatranog predmeta, a kondenzor na vrhu. Smjer zraka mijenja se pomoću sustava zrcala, a one ulaze u oko promatrača, kao i obično, odozdo prema gore. Ovi mikroskopi dizajnirani su za proučavanje glomaznih objekata koje je teško postaviti na postolje konvencionalnih mikroskopa. Koriste se za proučavanje kultura tkiva, kemijske reakcije, odrediti tališta materijala. Ovi mikroskopi imaju najširu primjenu u metalografiji za promatranje površina metala, legura i minerala. Invertni mikroskopi mogu biti opremljeni posebnim uređajima za mikrofotografiju i mikrokino.

Fluorescentni mikroskopi opremljeni su zamjenjivim svjetlosnim filterima koji omogućuju izolaciju u zračenju iluminatora onog dijela spektra koji uzrokuje luminiscenciju predmeta koji se proučava. Posebni filtri propuštaju samo luminiscentno svjetlo od objekta. Izvori svjetlosti u takvim mikroskopima su živine žarulje ultravisokog pritiska koje emitiraju ultraljubičaste zrake i zrake u kratkovalnom području vidljivog spektra.

Ultraljubičasti i infracrveni mikroskopi koriste se za proučavanje područja spektra nedostupnih ljudskom oku. Optički krugovi slični su onima kod konvencionalnih mikroskopa. Leće ovih mikroskopa izrađene su od materijala koji su prozirni za ultraljubičaste (kvarc, fluorit) i infracrvene (silicij, germanij) zrake. Opremljeni su kamerama koje snimaju vidljiva slika te elektronsko-optičke pretvarače koji nevidljivu sliku pretvaraju u vidljivu.

Stereo mikroskop daje trodimenzionalnu sliku predmeta. To su zapravo dva mikroskopa, izrađena u jednom dizajnu na način da desno i lijevo oko promatraju objekt iz različitih kutova. Našli su primjenu u mikrokirurgiji i sastavljanju minijaturnih uređaja.

Mikroskopi za usporedbu dva su konvencionalna mikroskopa u kombinaciji s jednim sustavom okulara. Pomoću takvih mikroskopa možete promatrati dva predmeta odjednom, uspoređujući njihove vizualne karakteristike.

U televizijskim mikroskopima slika lijeka se pretvara u električne signale koji tu sliku reproduciraju na ekranu katodne cijevi. Ovi mikroskopi omogućuju promjenu svjetline i kontrasta slike. Uz njihovu pomoć možete na sigurnoj udaljenosti proučavati objekte koji su opasni za gledanje iz neposredne blizine, poput radioaktivnih tvari.

Najbolji optički mikroskopi omogućuju vam povećanje promatranih objekata za približno 2000 puta. Daljnje povećanje nije moguće jer se svjetlost savija oko osvijetljenog objekta, a ako su mu dimenzije manje od valne duljine, takav objekt postaje nevidljiv. Minimalna veličina objekta koji se može vidjeti u optičkom mikroskopu je 0,2-0,3 mikrometra.

Godine 1834. W. Hamilton je ustanovio da postoji analogija između prolaska svjetlosnih zraka u optički nehomogenim medijima i putanja čestica u poljima sila. Mogućnost stvaranja elektronskog mikroskopa pojavila se 1924. godine nakon što je L. De Broglie iznio hipotezu da sve vrste materije bez iznimke - elektrone, protone, atome itd. - karakterizira čestično-valni dualizam, odnosno da imaju svojstva i čestica i i valova. Tehnički preduvjeti za stvaranje takvog mikroskopa pojavili su se zahvaljujući istraživanju njemačkog fizičara H. Buscha. Istraživao je svojstva fokusiranja osnosimetričnih polja i 1928. razvio magnetsku elektronsku leću.

Godine 1928. M. Knoll i M. Ruska počeli su stvarati prvi mikroskop s magnetskom transmisijom. Tri godine kasnije dobili su sliku objekta formiranog snopom elektrona. Godine 1938. M. von Ardenne u Njemačkoj i 1942. V. K. Zvorykin u SAD izradili su prve skenirajuće elektronske mikroskope koji rade na principu skeniranja. U njima se tanka elektronska zraka (sonda) sekvencijalno kretala preko objekta od točke do točke.

U elektronskom mikroskopu, za razliku od optičkog mikroskopa, umjesto svjetlosnih zraka koriste se elektroni, a umjesto staklenih leća elektromagnetske zavojnice ili elektronske leće. Izvor elektrona za osvjetljavanje predmeta je elektronski “top”. U njemu je izvor elektrona metalna katoda. Elektroni se zatim skupljaju u snop pomoću elektrode za fokusiranje i pod utjecajem jakog električnog polja koje djeluje između katode i anode dobivaju energiju. Da bi se stvorilo polje, na elektrode se primjenjuju naponi do 100 kilovolti ili više. Napon se regulira u koracima i vrlo je stabilan - u 1-3 minute ne mijenja se za više od 1-2 ppm od izvorne vrijednosti.

Izlazeći iz elektronskog "pištolja", snop elektrona se pomoću sabirne leće usmjerava na objekt, raspršuje se na njemu i fokusira objektivnom lećom, koja stvara međusliku predmeta. Projekcijska leća prikuplja elektrone i stvara drugu, još veću sliku na fluorescentnom platnu. Na njemu se pod utjecajem elektrona koji ga udaraju pojavljuje svjetleća slika objekta. Ako stavite fotografsku ploču ispod ekrana, možete fotografirati ovu sliku.

Izvrsna definicija

Nepotpuna definicija ↓

Svi rječnici Automobilski rječnik Arhitektonski rječnik Astronomski rječnik Biblijska enciklopedija Poslovni rječnik Biografski rječnik Veliki računovodstveni rječnik Rječnik traperica Kulinarski rječnik Medicinski rječnik Pomorski rječnik Tiskarski rječnik Politički rječnik Psihološki rječnik Religijski rječnik Seksološki rječnik Rječnik lopovskog žargona Rječnik geografskih imena Dahlov rječnik Efremovljev rječnik Rječnik imena Rječnik strane riječi Rječnik računalnog žargona Rječnik odmarališta Rječnik ljekovito bilje Rječnik logike Rječnik mjera Rječnik mode Rječnik žargona mladih Rječnik naroda Rječnik numizmatičara Ožegova Rječnik Rječnik umjetnosti Rječnik dizajn krajolika Rječnik mitologije Rječnik ruskih prezimena Rječnik simbola Rječnik sinonima Rječnik frazeoloških jedinica Rječnik epiteta Građevinski rječnik Rječnik Ushakova Financijski rječnik Enciklopedijski rječnik Collierova enciklopedija Vasmerov etimološki rječnik Etnografski rječnik

Što je mikroskop? Značenje i tumačenje riječi mikroskop, definicija pojma

mikroskop -

optički instrument s jednom ili više leća za stvaranje uvećanih slika predmeta koji nisu vidljivi golim okom. Mikroskopi mogu biti jednostavni i složeni. Jednostavan mikroskop je sustav s jednom lećom. Jednostavan mikroskop možemo smatrati običnim povećalom - plankonveksnom lećom. Složeni mikroskop (često se jednostavno naziva mikroskop) je kombinacija dva jednostavna.

Složeni mikroskop pruža veće povećanje od jednostavnog i ima veću rezoluciju. Razlučivost je sposobnost razlikovanja detalja uzorka. Uvećana slika bez vidljivih detalja pruža malo korisnih informacija.

Složeni mikroskop ima dvostupanjski dizajn. Jedan sustav leća, koji se zove objektiv, približava se uzorku; stvara uvećanu i razlučenu sliku predmeta. Slika se dodatno povećava drugim sustavom leća koji se naziva okular, a koji se nalazi bliže oku gledatelja. Ova dva sustava leća nalaze se na suprotnim krajevima tubusa.

Rad s mikroskopom. Ilustracija prikazuje tipični biološki mikroskop. Stalak za tronožac izrađuje se u obliku teškog odljevka, obično u obliku potkove. Na šarku je pričvršćen držač cijevi koji nosi sve ostale dijelove mikroskopa. Cijev u koju su ugrađeni sustavi leća omogućuje njihovo pomicanje u odnosu na uzorak za fokusiranje. Leća se nalazi na donjem kraju cijevi. Tipično, mikroskop je opremljen s nekoliko objektiva različitih povećanja na kupoli, što im omogućuje da se ugrade u radni položaj na optičkoj osi. Operater, ispitujući uzorak, počinje, u pravilu, s lećom koja ima najmanje povećanje i najširim vidnim poljem, pronalazi detalje koji ga zanimaju, a zatim ih ispituje pomoću leće velikog povećanja. Okular je montiran na kraju uvlačivog držača (koji vam omogućuje promjenu duljine cijevi kada je to potrebno). Cijela cijev s objektivom i okularom može se pomicati gore-dolje za fokusiranje mikroskopa.

Uzorak se obično uzima kao vrlo tanak proziran sloj ili dio; stavlja se na pravokutnu staklenu ploču, zvanu predmetno stakalce, i prekriva na vrhu tanjom, manjom staklenom pločom, zvanom pokrovno stakalce. Uzorak je često obojen kemikalije za povećanje kontrasta. Predmetno staklo se postavlja na postolje tako da se uzorak nalazi iznad središnje rupe na postolju. Stalak je obično opremljen mehanizmom za glatko i precizno pomicanje uzorka preko vidnog polja.

Ispod predmetnog postolja nalazi se držač za treći sustav leća - kondenzor, koji koncentrira svjetlost na uzorak. Može biti nekoliko kondenzatora, a ovdje se nalazi iris dijafragma za podešavanje otvora blende.

Još niže je postavljeno rasvjetno zrcalo u kardanskom zglobu koje reflektira svjetlost lampe na uzorak, zbog čega cijeli optički sustav mikroskopa stvara vidljivu sliku. Okular se može zamijeniti foto nastavkom, a zatim će se slika formirati na fotografskom filmu. Mnogi istraživački mikroskopi opremljeni su posebnim iluminatorom, tako da zrcalo za osvjetljavanje nije potrebno.

Povećati. Povećanje mikroskopa jednako je umnošku povećanja objektiva i povećanja okulara. Za tipično istraživački mikroskop Povećanje okulara je 10, a povećanje objektiva 10, 45 i 100. Prema tome, povećanje takvog mikroskopa je od 100 do 1000. Povećanje nekih mikroskopa doseže 2000. Povećanje povećanja još više ne ima smisla jer se rezolucija ne poboljšava; naprotiv, kvaliteta slike se pogoršava.

Teorija. Dosljednu teoriju mikroskopa dao je njemački fizičar Ernst Abbe krajem 19. stoljeća. Abbe je otkrio da je rezolucija (najmanja moguća udaljenost između dviju točaka koje su odvojeno vidljive) dana s

gdje je R razlučivost u mikrometrima (10-6 m), . - valna duljina svjetlosti (koju stvara iluminator), μm, n - indeks loma medija između uzorka i leće, a. - polovica ulaznog kuta leće (kut između vanjskih zraka stožaste svjetlosne zrake koja ulazi u leću). Abbe je veličinu nazvao numeričkom aperturom (označava se simbolom NA). Iz gornje formule jasno je da što je veći NA i kraća valna duljina, to su razlučeni detalji predmeta koji se proučava manji.

Numerički otvor blende ne samo da određuje rezoluciju sustava, već također karakterizira otvor leće: intenzitet svjetlosti po jedinici površine slike približno je jednak kvadratu NA. Za dobar objektiv, NA vrijednost je približno 0,95. Mikroskop je obično konstruiran tako da mu je ukupno povećanje cca. 1000 NA.

Leće. Postoje tri glavne vrste leća koje se razlikuju po stupnju korekcije optičkih izobličenja - kromatske i sferne aberacije. Kromatska aberacija nastaje kada se svjetlosni valovi različitih valnih duljina fokusiraju na različite točke na optičkoj osi. Kao rezultat toga, slika izgleda obojena. Sferne aberacije uzrokovane su činjenicom da se svjetlost koja prolazi kroz središte leće i svjetlost koja prolazi kroz njen periferni dio fokusiraju na različite točke na osi. Kao rezultat toga, slika je nejasna.

Akromatske leće trenutno su najčešće. U njima su kromatske aberacije potisnute upotrebom staklenih elemenata s različitom disperzijom, osiguravajući konvergenciju ekstremnih zraka vidljivog spektra - plave i crvene - u jedan fokus. Ostaje blaga obojenost slike koja se ponekad pojavljuje kao blijede zelene pruge oko objekta. Sferna aberacija može se ispraviti samo za jednu boju.

Leće od fluorita koriste staklene aditive za poboljšanje korekcije boje do te mjere da je boja gotovo u potpunosti eliminirana sa slike.

Apokromatske leće su leće s najsloženijom korekcijom boja. Oni ne samo da gotovo u potpunosti eliminiraju kromatske aberacije, već također ispravljaju sferne aberacije za ne jednu, već dvije boje. Povećanje apokromata za plave boje nešto više nego za crvenu, te stoga zahtijevaju posebne "kompenzacijske" okulare.

Većina leća su "suhe", tj. dizajnirani su za rad u uvjetima u kojima je razmak između leće i uzorka ispunjen zrakom; vrijednost NA za takve leće ne prelazi 0,95. Ako se tekućina (ulje ili, rjeđe, voda) unese između objektiva i uzorka, dobiva se "imerzioni" objektiv s NA vrijednošću čak 1,4 i odgovarajućim poboljšanjem rezolucije.

Trenutno industrija proizvodi i razne vrste posebne leće. To uključuje leće ravnog polja za mikrofotografiju, leće bez stresa (opuštene) za rad u polariziranom svjetlu i leće za ispitivanje neprozirnih metalurških uzoraka osvijetljenih odozgo.

Kondenzatori. Kondenzator oblikuje konus svjetlosti usmjeren na uzorak. Tipično, mikroskop je opremljen dijafragmom irisa kako bi se otvor svjetlosnog stošca uskladio s otvorom objektiva, čime se osigurava maksimalna rezolucija i maksimalni kontrast slike. (Isto ima kontrast u mikroskopiji važno, kao u televizijskoj tehnologiji.) Najjednostavniji kondenzor, sasvim prikladan za većinu mikroskopa opće namjene, je Abbeov kondenzor s dvije leće. Objektivi s većim otvorom blende, posebno uljni imerzioni objektivi, zahtijevaju složenije ispravljene kondenzatore. Uljni objektivi s najvećim otvorom zahtijevaju poseban kondenzator koji ima uljni imerzijski kontakt s donjom površinom stakalca na kojem se nalazi uzorak.

Specijalizirani mikroskopi. Zbog različite zahtjeve Znanost i tehnologija razvile su mnoge posebne vrste mikroskopa.

Stereoskopski binokularni mikroskop, dizajniran za dobivanje trodimenzionalne slike objekta, sastoji se od dva odvojena mikroskopska sustava. Uređaj je dizajniran za mala povećanja (do 100). Obično se koristi za sklapanje minijaturnih elektroničkih komponenti, tehnički pregled, kirurške operacije.

Polarizacijski mikroskop dizajniran je za proučavanje interakcije uzoraka s polariziranim svjetlom. Polarizirano svjetlo često omogućuje otkrivanje strukture objekata koja se nalazi izvan granica konvencionalne optičke rezolucije.

Reflektivni mikroskop opremljen je zrcalima umjesto leća koje tvore sliku. Budući da je teško izraditi zrcalne leće, vrlo je malo potpuno reflektirajućih mikroskopa, a zrcala se trenutno koriste uglavnom samo u prilozima, na primjer, za mikrokirurgiju pojedinačnih stanica.

Fluorescentni mikroskop - osvjetljavanje uzorka ultraljubičastim ili plavim svjetlom. Uzorak, apsorbirajući ovo zračenje, emitira vidljivu luminiscentnu svjetlost. Mikroskopi ove vrste koriste se u biologiji, kao iu medicini - za dijagnostiku (osobito raka).

Mikroskop tamnog polja zaobilazi poteškoće povezane s činjenicom da su živi materijali prozirni. Uzorak se promatra pod takvim "kosim" osvjetljenjem da izravna svjetlost ne može ući u leću. Slika se formira svjetlom koje se difragira na objektu, zbog čega objekt izgleda vrlo svijetlo na tamnoj pozadini (s vrlo visokim kontrastom).

Mikroskop s faznim kontrastom koristi se za ispitivanje prozirnih objekata, posebice živih stanica. Zahvaljujući posebnim uređajima, dio svjetlosti koja prolazi kroz mikroskop ispada da je fazno pomaknut za pola valne duljine u odnosu na drugi dio, što određuje kontrast na slici.

Interferentni mikroskop je daljnji razvoj fazno kontrastni mikroskop. Uključuje interferenciju između dvije svjetlosne zrake, od kojih jedna prolazi kroz uzorak, a druga se reflektira. Ova metoda proizvodi slike u boji koje pružaju vrlo vrijedne informacije pri proučavanju živog materijala. Vidi također ELEKTRONSKI MIKROSKOP; OPTIČKI INSTRUMENTI; OPTIKA.

Mikroskop

optički instrument s jednom ili više leća za stvaranje uvećanih slika predmeta koji nisu vidljivi golim okom. Mikroskopi mogu biti jednostavni i složeni. Jednostavan mikroskop je sustav s jednom lećom. Jednostavan mikroskop možemo smatrati običnim povećalom - plankonveksnom lećom. Složeni mikroskop (često se jednostavno naziva mikroskop) je kombinacija dva jednostavna. Složeni mikroskop pruža veće povećanje od jednostavnog i ima veću rezoluciju. Razlučivost je sposobnost razlikovanja detalja uzorka. Uvećana slika bez vidljivih detalja pruža malo korisnih informacija. Složeni mikroskop ima dvostupanjski dizajn. Jedan sustav leća, koji se zove objektiv, približava se uzorku; stvara uvećanu i razlučenu sliku predmeta. Slika se dodatno povećava drugim sustavom leća koji se naziva okular, a koji se nalazi bliže oku gledatelja. Ova dva sustava leća nalaze se na suprotnim krajevima tubusa. Rad s mikroskopom. Ilustracija prikazuje tipični biološki mikroskop. Stalak za tronožac izrađuje se u obliku teškog odljevka, obično u obliku potkove. Na šarku je pričvršćen držač cijevi koji nosi sve ostale dijelove mikroskopa. Cijev u koju su ugrađeni sustavi leća omogućuje njihovo pomicanje u odnosu na uzorak za fokusiranje. Leća se nalazi na donjem kraju cijevi. Tipično, mikroskop je opremljen s nekoliko objektiva različitih povećanja na kupoli, što im omogućuje da se ugrade u radni položaj na optičkoj osi. Operater pri ispitivanju uzorka obično kreće od leće koja ima najmanje povećanje i najšire vidno polje, pronalazi detalje koji ga zanimaju, a zatim ih pregledava pomoću leće većeg povećanja. Okular je montiran na kraju uvlačivog držača (koji vam omogućuje promjenu duljine cijevi kada je to potrebno). Cijela cijev s objektivom i okularom može se pomicati gore-dolje za fokusiranje mikroskopa. Uzorak se obično uzima kao vrlo tanak proziran sloj ili dio; stavlja se na pravokutnu staklenu ploču, zvanu predmetno stakalce, i prekriva na vrhu tanjom, manjom staklenom pločom, zvanom pokrovno stakalce. Uzorak se često boji kemikalijama kako bi se povećao kontrast. Predmetno staklo se postavlja na postolje tako da se uzorak nalazi iznad središnje rupe na postolju. Stalak je obično opremljen mehanizmom za glatko i precizno pomicanje uzorka preko vidnog polja. Ispod predmetnog postolja nalazi se držač za treći sustav leća - kondenzor, koji koncentrira svjetlost na uzorak. Može biti nekoliko kondenzatora, a ovdje se nalazi iris dijafragma za podešavanje otvora blende. Još niže je postavljeno rasvjetno zrcalo u kardanskom zglobu koje reflektira svjetlost lampe na uzorak, zbog čega cijeli optički sustav mikroskopa stvara vidljivu sliku. Okular se može zamijeniti foto nastavkom, a zatim će se slika formirati na fotografskom filmu. Mnogi istraživački mikroskopi opremljeni su posebnim iluminatorom, tako da zrcalo za osvjetljavanje nije potrebno. Povećati. Povećanje mikroskopa jednako je umnošku povećanja objektiva i povećanja okulara. Za tipičan istraživački mikroskop povećanje okulara je 10, a povećanje objektiva 10, 45 i 100. Stoga se povećanje takvog mikroskopa kreće od 100 do 1000. Povećanje nekih mikroskopa doseže 2000. Povećanje povećanje još više nema smisla, budući da se rezolucija u isto vrijeme ne poboljšava; naprotiv, kvaliteta slike se pogoršava. Teorija. Dosljednu teoriju mikroskopa dao je njemački fizičar Ernst Abbe krajem 19. stoljeća. Abbe je otkrio da je razlučivost (najmanja moguća udaljenost između dviju točaka koje su zasebno vidljive) dana izrazom gdje je R razlučivost u mikrometrima (10-6 m), . - valna duljina svjetlosti (koju stvara iluminator), μm, n - indeks loma medija između uzorka i leće, a. - polovica ulaznog kuta leće (kut između vanjskih zraka stožaste svjetlosne zrake koja ulazi u leću). Abbe je veličinu nazvao numeričkom aperturom (označava se simbolom NA). Iz gornje formule jasno je da što je veći NA i kraća valna duljina, to su razlučeni detalji predmeta koji se proučava manji. Numerički otvor blende ne samo da određuje rezoluciju sustava, već također karakterizira otvor leće: intenzitet svjetlosti po jedinici površine slike približno je jednak kvadratu NA. Za dobar objektiv, NA vrijednost je približno 0,95. Mikroskop je obično konstruiran tako da mu je ukupno povećanje cca. 1000 NA. Leće. Postoje tri glavne vrste leća koje se razlikuju po stupnju korekcije optičkih izobličenja - kromatske i sferne aberacije. Kromatska aberacija nastaje kada se svjetlosni valovi različitih valnih duljina fokusiraju na različite točke na optičkoj osi. Kao rezultat toga, slika izgleda obojena. Sferne aberacije uzrokovane su činjenicom da se svjetlost koja prolazi kroz središte leće i svjetlost koja prolazi kroz njen periferni dio fokusiraju na različite točke na osi. Kao rezultat toga, slika je nejasna. Akromatske leće trenutno su najčešće. U njima su kromatske aberacije potisnute upotrebom staklenih elemenata s različitom disperzijom, osiguravajući konvergenciju ekstremnih zraka vidljivog spektra - plave i crvene - u jedan fokus. Ostaje blaga obojenost slike koja se ponekad pojavljuje kao blijede zelene pruge oko objekta. Sferna aberacija može se ispraviti samo za jednu boju. Leće od fluorita koriste staklene aditive za poboljšanje korekcije boje do te mjere da je boja gotovo u potpunosti eliminirana sa slike. Apokromatske leće su leće s najsloženijom korekcijom boja. Oni ne samo da gotovo u potpunosti eliminiraju kromatske aberacije, već također ispravljaju sferne aberacije za ne jednu, već dvije boje. Povećanje apokromata za plavo nešto je veće nego za crveno, pa su im potrebni posebni "kompenzacijski" okulari. Većina leća su "suhe", tj. dizajnirani su za rad u uvjetima u kojima je razmak između leće i uzorka ispunjen zrakom; vrijednost NA za takve leće ne prelazi 0,95. Ako se tekućina (ulje ili, rjeđe, voda) unese između objektiva i uzorka, dobiva se "imerzioni" objektiv s NA vrijednošću čak 1,4 i odgovarajućim poboljšanjem rezolucije. Trenutno industrija proizvodi razne vrste posebnih leća. To uključuje leće ravnog polja za mikrofotografiju, leće bez stresa (opuštene) za rad u polariziranom svjetlu i leće za ispitivanje neprozirnih metalurških uzoraka osvijetljenih odozgo. Kondenzatori. Kondenzator oblikuje konus svjetlosti usmjeren na uzorak. Tipično, mikroskop je opremljen dijafragmom irisa kako bi se otvor svjetlosnog stošca uskladio s otvorom objektiva, čime se osigurava maksimalna rezolucija i maksimalni kontrast slike. (Kontrast je jednako važan u mikroskopiji kao iu televizijskoj tehnologiji.) Najjednostavniji kondenzor, sasvim prikladan za većinu mikroskopa opće namjene, je Abbeov kondenzor s dvije leće. Objektivi s većim otvorom blende, posebno uljni imerzioni objektivi, zahtijevaju složenije ispravljene kondenzatore. Uljni objektivi s najvećim otvorom zahtijevaju poseban kondenzator koji ima uljni imerzijski kontakt s donjom površinom stakalca na kojem se nalazi uzorak. Specijalizirani mikroskopi. Zbog različitih zahtjeva znanosti i tehnologije razvijene su mnoge posebne vrste mikroskopa. Stereoskopski binokularni mikroskop, dizajniran za dobivanje trodimenzionalne slike objekta, sastoji se od dva odvojena mikroskopska sustava. Uređaj je dizajniran za mala povećanja (do 100). Obično se koristi za sklapanje minijaturnih elektroničkih komponenti, tehnički pregled, kirurške operacije. Polarizacijski mikroskop dizajniran je za proučavanje interakcije uzoraka s polariziranim svjetlom. Polarizirano svjetlo često omogućuje otkrivanje strukture objekata koja se nalazi izvan granica konvencionalne optičke rezolucije. Reflektivni mikroskop opremljen je zrcalima umjesto leća koje tvore sliku. Budući da je teško izraditi zrcalne leće, vrlo je malo potpuno reflektirajućih mikroskopa, a zrcala se trenutno koriste uglavnom samo u prilozima, na primjer, za mikrokirurgiju pojedinačnih stanica. Fluorescentni mikroskop - osvjetljavanje uzorka ultraljubičastim ili plavim svjetlom. Uzorak, apsorbirajući ovo zračenje, emitira vidljivu luminiscentnu svjetlost. Mikroskopi ove vrste koriste se u biologiji, kao iu medicini - za dijagnostiku (osobito raka). Mikroskop tamnog polja zaobilazi poteškoće povezane s činjenicom da su živi materijali prozirni. Uzorak se promatra pod takvim "kosim" osvjetljenjem da izravna svjetlost ne može ući u leću. Slika se formira svjetlom koje se difragira na objektu, zbog čega objekt izgleda vrlo svijetlo na tamnoj pozadini (s vrlo visokim kontrastom). Mikroskop s faznim kontrastom koristi se za ispitivanje prozirnih objekata, posebice živih stanica. Zahvaljujući posebnim uređajima, dio svjetlosti koja prolazi kroz mikroskop ispada da je fazno pomaknut za pola valne duljine u odnosu na drugi dio, što određuje kontrast na slici. Interferentni mikroskop je daljnji razvoj fazno kontrastnog mikroskopa. Uključuje interferenciju između dvije svjetlosne zrake, od kojih jedna prolazi kroz uzorak, a druga se reflektira. Ova metoda proizvodi slike u boji koje pružaju vrlo vrijedne informacije pri proučavanju živog materijala. Vidi također ELEKTRONSKI MIKROSKOP; OPTIČKI INSTRUMENTI; OPTIKA.

Tudupov Ayur

U svom radu student ispituje povijest nastanka mikroskopa. Također opisuje iskustvo stvaranja jednostavnog mikroskopa kod kuće.

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

Općinska obrazovna ustanova "Srednja škola Mogoituy br. 1"

Istraživački rad na temi

"Što je mikroskop"

Sekcija: fizika, tehnologija

Izvršio: učenik 2. razreda Tudupov Ayur

Voditelj: Baranova I.V.

selo Mogoituy

godina 2013

Izvođenje

Izvuče

Učenik 2. razreda Srednje škole općinske obrazovne ustanove br. 1, Mogoituy Tudupov Ayur

Naslov znanstvenog rada

"Što je mikroskop?"

Šef rada

Baranova Irina Vladimirovna

Kratak opis (predmet) rada :

Ovaj rad se odnosi na eksperimentalna istraživanja i eksperimentalno je - teorijska studija.

Smjer:

Fizika, primijenjeno istraživanje(tehnika).

Kratak opis istraživačkog rada

Ime "Što je mikroskop?"

Dovršio Tudupov Ayur

Pod vodstvomBaranova Irina Vladimirovna

Istraživački rad je posvećen proučavanju:stvaranje mikroskopa pomoću kapi vode

Odakle vaš interes za ovaj problem, pitanje?Uvijek sam želio imati mikroskop da vidim nevidljivi svijet

Gdje smo tražili informacije za odgovore na svoja pitanja?(navesti izvore)

1. Internet
2. Enciklopedije
3. Konzultacije s nastavnikom

Koja je hipoteza postavljena:Možete napraviti mikroskop vlastitim rukama od kapi vode.

U studiji koju smo koristilisljedeće metode:

Eksperimenti:

1. Eksperiment br. 1 “Stvaranje mikroskopa.”
2. Rad s knjigama.

Zaključci:

1. Možete napraviti jednostavan mikroskop kod kuće koristeći dostupne materijale.
2. Naučio sam od čega se sastoji mikroskop.
3. Stvaranje vlastite stvari vrlo je zanimljivo, pogotovo jer je mikroskop zanimljiva stvar.

Za prezentaciju rezultata istraživanja planiramo koristiti fotografije.

Obrazac sudionika

Plan rada

1. Upitnik autora rada - 1. strana
2. Sadržaj - strana 2
3. Kratak opis projekta - strana 3
4. Uvod - stranica 4
5. Glavni dio - stranice 5 – 10
6. Eksperimentirajte kako biste stvorili mikroskop. - str. 11-14
7. Zaključak - strana 15
8. Literatura i izvori - strana 16

UVOD

Od ranoj dobi Svaki dan, kod kuće, u vrtiću i školi, iz šetnje i nakon korištenja toaleta, nakon igre i prije jela, čujem istu stvar: "Ne zaboravite oprati ruke!" I tako sam pomislio: “Zašto ih prati tako često? Već su čisti, zar ne?" Pitao sam majku: "Zašto moraš prati ruke?" Mama je odgovorila: "Ruke, kao i svi okolni predmeti, sadrže mnogo mikroba koji, ako s hranom dospiju u usta, mogu izazvati bolest." Pažljivo sam pogledao svoje ruke, ali nisam vidio nikakve klice. A moja majka je rekla da su mikrobi vrlo mali i da se ne vide bez posebnih povećala. Zatim sam se naoružao povećalom i počeo promatrati sve što me okruživalo. Ali još uvijek nisam vidio mikrobe. Majka mi je objasnila da su klice toliko male da se mogu vidjeti samo pod mikroskopom. Imamo mikroskope u školi, ali ne možete ih nositi kući i tražiti klice. A onda sam odlučio napraviti vlastiti mikroskop.

Svrha mog istraživanja: sastavite svoj mikroskop.

Ciljevi projekta:

1. Naučite povijest nastanka mikroskopa.
2. Saznajte od čega se sastoje mikroskopi i kakvi mogu biti.
3. Pokušajte izraditi vlastiti mikroskop i isprobajte ga.

Moja hipoteza : možete napraviti mikroskop vlastitim rukama kod kuće od kapi vode i dostupnih materijala.

Glavni dio

Povijest stvaranja mikroskopa.

Mikroskop (od grčkog - mali i gledam) - optički uređaj za dobivanje uvećane slike predmeta nevidljivih golim okom.

Fascinantna je aktivnost gledati nešto kroz mikroskop. Ništa gore računalne igrice, a možda i bolje. Ali tko je izumio ovo čudo - mikroskop?

U nizozemskom gradu Middelburgu prije tristo pedeset godina živio je majstor spektakla. Strpljivo je glačao staklo, izrađivao čaše i prodavao ih svima kojima je trebalo. Imao je dvoje djece – dva dječaka. Voljeli su se penjati u očevu radionicu i igrati se njegovim alatom i staklom, iako im je to bilo zabranjeno. A onda jednog dana, kad im je otac negdje bio odsutan, dečki su se kao i obično uputili prema njegovom radnom stolu - ima li nešto novo čime bi se mogli zabaviti? Na stolu su ležale čaše pripremljene za naočale, au kutu je ležala kratka bakrena cijev: iz nje je majstor namjeravao izrezati prstenove - okvire za naočale. Dečki su se ugurali u krajeve cijevi staklo za naočale. Stariji dječak prislonio je lulu na oko i pogledao stranicu otvorene knjige koja je ležala tu na stolu. Na njegovo iznenađenje, slova su postala golema. Mlađi je pogledao u slušalicu i začuđeno vrisnuo: vidio je zarez, ali kakav zarez - izgledalo je kao debela glista! Dečki su usmjerili cijev na staklenu prašinu koja je ostala nakon poliranja stakla. I nisu vidjeli prašinu, već hrpu staklenih zrnaca. Cijev se pokazala potpuno čarobnom: uvelike je povećavala sve predmete. Dječaci su ocu rekli za svoje otkriće. Nije ih čak ni grdio: toliko su ga iznenadila izvanredna svojstva lule. Pokušao je napraviti još jednu cijev s istim staklima, dugu i produžljivu. Nova cijev je još bolje povećala povećanje. Ovo je bio prvi mikroskop. Njegovo

slučajno izumio 1590. godine proizvođač naočala Zacharias Jansen, odnosno njegova djeca.

Slična razmišljanja o stvaranju povećala padala su na pamet više od jednog Jansena: nove uređaje izumili su i Nizozemac Jan Liepershey (također specijalist za “spektakle” i također iz Middelburga) i Jacob Metius. Nizozemac Cornelius Drebbel pojavio se u Engleskoj i izumio mikroskop s dvije bikonveksne leće. Kada su se 1609. proširile glasine da u Nizozemskoj postoji određeni uređaj za gledanje sićušnih predmeta, Galileo je već sljedećeg dana shvatio opću ideju dizajna i napravio mikroskop u svom laboratoriju, a 1612. već je počeo s izradom mikroskopi. U početku nitko stvorenu napravu nije nazvao mikroskopom, nazvano je posvetom. Poznate riječi "teleskop" i "mikroskop" prvi je izgovorio grčki Demistian 1614. godine.

Godine 1697. Velika ambasada, u kojoj je bio i naš car Petar Veliki, napustila je Moskvu u inozemstvu. U Nizozemskoj je čuo da "izvjesni Nizozemac Leeuwenhoek", koji živi u gradu Delftu, kod kuće izrađuje nevjerojatne uređaje. Uz njihovu pomoć otkrio je tisuće malih životinja, divnijih od najneobičnijih prekomorskih životinja. I ove se male životinje "gnijezde" u vodi, u zraku, pa čak iu ustima osobe. Poznavajući kraljevu znatiželju, nije teško pogoditi da je Petar odmah otišao u posjet. Uređaji koje je kralj vidio bili su takozvani jednostavni mikroskopi (bilo je to povećalo s velikim povećanjem). Međutim, Leeuwenhoek je uspio postići povećanje od 300 puta, što je premašilo mogućnosti najboljih složenih mikroskopa 17. stoljeća koji su imali i leću i okular.

Dugo se nije mogla otkriti tajna "stakla od buha", kako su Leeuwenhoekovu napravu pogrdno nazivali zavidni suvremenici. Kako bi

ispada da je u 17. stoljeću znanstvenik stvorio uređaje koji su po nekim karakteristikama bili bliski uređajima s početka 20. stoljeća? Uostalom, s tadašnjom tehnologijom bilo je nemoguće napraviti mikroskop. Sam Leeuwenhoek nikome nije otkrio svoju tajnu. Tajna "stakla protiv buha" otkrivena je tek 315 godina kasnije, na Državnom medicinskom institutu Novosibirsk na Odjelu za opću biologiju i osnove genetike. Tajna je morala biti vrlo jednostavna, jer Leeuwenhoek kratkoročno uspio proizvesti mnogo kopija svojih mikroskopa s jednom lećom. Možda uopće nije ispolirao svoje povećala? Da, vatra je to učinila umjesto njega! Ako uzmete staklenu nit i stavite je u plamen plamenika, na kraju niti će se pojaviti kuglica - upravo je ona poslužila kao Leeuwenhoekova leća. Što je kuglica manja, to je veće povećanje postignuto...

Petar Veliki proveo je oko dva sata 1697. u Levenguku - i nastavio je gledati i gledati. I već 1716. godine, tijekom svog drugog putovanja u inozemstvo, car je nabavio prve mikroskope za Kunstkameru. Tako se u Rusiji pojavio prekrasan uređaj.

Mikroskop se može nazvati uređajem koji otkriva tajne. Mikroskopi su godinama izgledali drugačije, ali svake godine su postajali sve složeniji i počeli su imati mnogo detalja.

Ovako je izgledao Jansenov prvi mikroskop:

Prvi veliki složeni mikroskop napravio je engleski fizičar Robert Hooke u 17. stoljeću.

Ovako su izgledali mikroskopi u 18. stoljeću. Bilo je mnogo putnika u 18. stoljeću. I trebali su imati putni mikroskop koji bi stao u torbu ili džep jakne. U prvoj polovici 18.st. široku upotrebu dobio tzv. “ručni” ili “džepni” mikroskop, koji je dizajnirao engleski optičar J. Wilson. Ovako su izgledali:

Od čega se sastoji mikroskop?

Svi mikroskopi sastoje se od sljedećih dijelova:

Dio mikroskopa	Čemu služi?
okular	povećava sliku primljenu od leće
leće	Osigurava povećanje malih predmeta
cijev	teleskop, povezuje leću i okular
vijak za podešavanje	podiže i spušta cijev, omogućuje vam približavanje i smanjivanje objekta proučavanja
pozornici	predmet razmatranja se stavlja na njega
ogledalo	pomaže pri usmjeravanju svjetla kroz rupu na pozornici.

Tu su i pozadinsko osvjetljenje i stezaljke.

Naučio sam i što mogu biti mikroskopi. U modernom svijetu svemikroskopimože se podijeliti:

1. Obrazovni mikroskopi. Zovu se i školski ili dječji.
2. Digitalni mikroskopi. Glavna zadaća digitalnog mikroskopa nije samo prikazati predmet u uvećanom obliku, već i fotografirati ili snimiti video.
3. Laboratorijski mikroskopi. Glavna zadaća laboratorijskog mikroskopa je provođenje specifičnih istraživanja u raznim područjima znanosti, industrije i medicine.

Izrada vlastitog mikroskopa

Dok smo tražili informacije o povijesti mikroskopa, na jednoj od stranica saznali smo da svoj mikroskop možete napraviti sami od kapi vode. A onda sam odlučio pokušati provesti eksperiment za stvaranje takvog mikroskopa. Od kapi vode možete napraviti mali mikroskop. Da biste to učinili, morate uzeti debeli papir, probušiti rupu u njemu debelom iglom i pažljivo staviti kap vode na nju. Mikroskop je spreman! Donesite ovu kapljicu novinama - slova postaju veća. Kako manji pad, veće je povećanje. U prvom mikroskopu koji je izumio Leeuwenhoek sve je bilo napravljeno točno ovako, samo je kapljica bila staklo.

Pronašli smo knjigu pod nazivom "Moji prvi znanstveni eksperimenti" i malo zakomplicirali model mikroskopa. Za posao mi je trebalo:

1. Staklenka.
2. Metalizirani papir (folija za pečenje).
3. Škare.
4. Scotch.
5. Debela igla.
6. Plastelin.

Kad sam sve to prikupio, počeo sam stvarati model mikroskopa. U nastavku ću opisati sav svoj rad korak po korak. Naravno, trebala mi je mala pomoć mame i sestre.

MIKROSKOP

IZVJEŠTAJ iz biologije za učenika 6. razreda

Čovjek je dugo vremena živio okružen nevidljivim bićima, koristio proizvode njihove životne aktivnosti (na primjer, pri pečenju kruha od kiselog tijesta, pripremi vina i octa), patio kada su ta bića uzrokovala bolesti ili kvarila zalihe hrane, ali je ne sumnjati u njihovu prisutnost. Nisam sumnjao jer nisam vidio, a nisam vidio jer je veličina tih mikro stvorenja bila puno manja od granice vidljivosti za koju sam bio sposoban. ljudsko oko. Poznato je da osoba sa normalan vid na optimalnoj udaljenosti (25-30 cm) može razlikovati predmet veličine 0,07-0,08 mm u obliku točke. Osoba ne može primijetiti manje predmete. To je određeno strukturnim značajkama njegovog organa vida.

Otprilike u isto vrijeme kada je počelo istraživanje svemira teleskopima, učinjeni su prvi pokušaji otkrivanja misterija mikrosvijeta pomoću leća. Tako su tijekom arheoloških iskapanja u starom Babilonu pronađene bikonveksne leće - najjednostavniji optički instrumenti. Leće su bile izrađene od poliranog kamena kristal Možemo smatrati da je njihovim izumom čovjek napravio prvi korak na putu prema mikrosvijetu.

Sliku malog predmeta najlakše ćete povećati tako da ga promatrate pomoću povećala. Povećalo je konvergentna leća male žarišne duljine (obično ne više od 10 cm) umetnuta u dršku.

Tvorac teleskopa Galileo V 1610 godine, otkrio je da njegov teleskop, kada je jako proširen, omogućuje znatno povećanje malih objekata. Može se smatrati izumitelj mikroskopa koji se sastoji od pozitivnih i negativnih leća.
Napredniji alat za promatranje mikroskopskih objekata je jednostavan mikroskop. Ne zna se točno kada su se ti uređaji pojavili. Na samom početku 17. stoljeća nekoliko takvih mikroskopa izradio je naočalar. Zachariah Jansen iz Middelburga.

U eseju A. Kircher, Objavljeno u 1646 godine, sadrži opis jednostavan mikroskop, po njemu imenovan "staklo protiv buha". Sastojao se od lupe ugrađene u bakrenu podlogu, na koju je bio postavljen stolić za predmete koji je služio za postavljanje predmetnog predmeta; na dnu se nalazilo ravno ili konkavno zrcalo koje je odbijalo sunčeve zrake na predmet i tako ga osvjetljavalo odozdo. Povećalo se pomoću vijka pomicalo na pozornicu sve dok slika nije postala jasna i jasna.

Prva izvanredna otkrića napravljeni su upravo pomoću jednostavnog mikroskopa. Sredinom 17. stoljeća nizozemski prirodoslovac postigao je briljantan uspjeh Anthony Van Leeuwenhoek. Tijekom godina, Leeuwenhoek je usavršio svoju sposobnost izrade sićušnih (ponekad manjeg od 1 mm u promjeru) bikonveksnih leća, koje je napravio od male staklene kuglice, dobivene taljenjem staklene šipke u plamenu. Ova staklena kuglica je zatim brušena pomoću primitivnog stroja za mljevenje. Tijekom svog života Leeuwenhoek je napravio najmanje 400 takvih mikroskopa. Jedna od njih, koja se čuva u Sveučilišnom muzeju u Utrechtu, daje više od 300 puta povećanje, što je bio veliki uspjeh za 17. stoljeće.

Početkom 17. stoljeća pojavio se složeni mikroskopi, sastavljen od dvije leće. Izumitelj tako složenog mikroskopa nije točno poznat, ali mnoge činjenice upućuju na to da je bio Nizozemac Cornelius Drebel, koji je živio u Londonu i bio u službi engleskog kralja Jakova I. U složenom mikroskopu bilo je dvije čaše: jedan - leća - okrenut prema objektu, drugi - okular - okrenut prema oku promatrača. U prvim mikroskopima leća je bila bikonveksno staklo, koje je davalo pravu, uvećanu, ali obrnutu sliku. Ta se slika promatrala uz pomoć okulara, koji je tako igrao ulogu povećala, ali samo je to povećalo služilo za povećanje ne samog predmeta, već njegove slike.

U 1663 godine mikroskop Drebel bio je poboljšana engleski fizičar Robert Hooke, koji je u to unio i treću leću, nazvanu kolektiv. Ova vrsta mikroskopa stekla je veliku popularnost, a većina mikroskopa s kraja 17. - prve polovice 8. stoljeća izgrađena je prema njegovom dizajnu.

Uređaj za mikroskop

Mikroskop je optički instrument namijenjen pregledu uvećanih slika mikroobjekata koji su nevidljivi golim okom.

Glavni dijelovi svjetlosni mikroskop(Sl. 1) su leća i okular zatvoreni u cilindričnom tijelu – tubusu. Većina modela namijenjenih biološkim istraživanjima opremljena je s tri leće s različitim žarišne duljine i rotirajući mehanizam dizajniran za njihovu brzu promjenu - kupola, koja se često naziva kupola. Tubus se nalazi na vrhu masivnog stativa, koji uključuje držač tubusa. Neposredno ispod leće (ili kupole s nekoliko leća) nalazi se pozornica na kojoj su montirani dijapozitivi s uzorcima koji se proučavaju. Oštrina se podešava pomoću vijka za grubo i fino podešavanje, koji vam omogućuje promjenu položaja pozornice u odnosu na leću.

Kako bi uzorak koji se proučava imao dovoljnu svjetlinu za udobno promatranje, mikroskopi su opremljeni s još dvije optičke jedinice (slika 2) - iluminatorom i kondenzatorom. Iluminator stvara struju svjetlosti koja osvjetljava lijek koji se proučava. Kod klasičnih svjetlosnih mikroskopa, dizajn iluminatora (ugrađenog ili vanjskog) uključuje niskonaponsku žarulju s debelom žarnom niti, sabirnom lećom i dijafragmom koja mijenja promjer svjetlosne točke na uzorku. Kondenzor, koji je sabirna leća, dizajniran je za fokusiranje zraka iluminatora na uzorak. Kondenzator ima i iris dijafragmu (polje i otvor blende), kojom se podešava intenzitet svjetla.

Pri radu s objektima koji propuštaju svjetlost (tekućine, tanki dijelovi biljaka i sl.), oni se osvjetljavaju propuštenom svjetlošću - iluminator i kondenzator nalaze se ispod pozornice predmeta. Neprozirne uzorke potrebno je osvijetliti s prednje strane. Da biste to učinili, iluminator se postavlja iznad pozornice objekta, a njegove zrake se usmjeravaju na objekt kroz leću pomoću prozirnog zrcala.

Iluminator može biti pasivan, aktivan (svjetiljka) ili se sastoji od oba elementa. Najjednostavniji mikroskopi nemaju lampe za osvjetljavanje uzoraka. Ispod stola imaju dvosmjerno ogledalo, čija je jedna strana ravna, a druga konkavna. Na dnevnom svjetlu, ako se mikroskop postavi blizu prozora, možete dobiti prilično dobro osvjetljenje korištenjem konkavnog zrcala. Ako se mikroskop nalazi u tamnoj prostoriji, za osvjetljavanje se koristi ravno zrcalo i vanjski iluminator.

Povećanje mikroskopa jednako je umnošku povećanja objektiva i okulara. S povećanjem okulara od 10 i povećanjem objektiva od 40, ukupni faktor povećanja je 400. Komplet istraživačkog mikroskopa obično uključuje objektive s povećanjem od 4 do 100. Tipičan set mikroskopskih leća za amaterske i obrazovna istraživanja(x 4, x10 i x 40), daje povećanje sa 40 na 400.

Razlučivost je još jedna važna karakteristika mikroskopa, koja određuje njegovu kvalitetu i jasnoću slike koju stvara. Što je veća rezolucija, to se više sitnih detalja može vidjeti veliko povećanje. U vezi s rezolucijom govore o "korisnom" i "beskorisnom" povećanju. "Korisno" je maksimalno povećanje pri kojem se dobivaju maksimalni detalji slike. Daljnje povećanje ("beskorisno") nije podržano rezolucijom mikroskopa i ne otkriva nove detalje, ali može negativno utjecati na jasnoću i kontrast slike. Dakle, korisna granica povećanja svjetlosnog mikroskopa nije ograničena ukupni koeficijent povećanje leće i okulara - ono može biti koliko god želite - već kvalitetom optičkih komponenti mikroskopa, odnosno rezolucijom.

Mikroskop se sastoji od tri glavna funkcionalna dijela:

1. Dio rasvjete
Dizajniran za stvaranje svjetlosnog toka koji vam omogućuje osvjetljavanje objekta na takav način da sljedeći dijelovi mikroskopa obavljaju svoje funkcije s iznimnom preciznošću. Osvjetljujući dio mikroskopa propuštene svjetlosti nalazi se iza predmeta ispod leće kod direktnih mikroskopa i ispred predmeta iznad leće kod invertnih mikroskopa.
Rasvjetni dio uključuje izvor svjetlosti (svjetiljku i električno napajanje) i optičko-mehanički sustav (kolektor, kondenzator, polje i otvor blende podesive/iris dijafragme).

2. Reprodukcijski dio
Dizajniran za reprodukciju objekta u ravnini slike s kvalitetom slike i povećanjem potrebnim za istraživanje (tj. za izradu slike koja će reproducirati objekt što je točnije moguće i sa svim detaljima uz razlučivost, povećanje, kontrast i reprodukciju boja koja odgovara optika mikroskopa).
Dio za reprodukciju pruža prvi stupanj povećanja i nalazi se iza objekta u ravnini slike mikroskopa. Reprodukcijski dio uključuje leću i srednji optički sustav.
Moderni mikroskopi posljednja generacija temelji se na sustavima optičkih leća korigiranih za beskonačnost.
To dodatno zahtijeva korištenje tzv. sustava cijevi, koji paralelne zrake svjetlosti koje izlaze iz leće “skupljaju” u ravnini slike mikroskopa.

3. Dio vizualizacije
Dizajniran za dobivanje stvarne slike predmeta na mrežnici oka, fotografskom filmu ili ploči, na ekranu televizijskog ili računalnog monitora uz dodatno povećanje (drugi stupanj povećanja).

Vizualizacijski dio nalazi se između slikovne ravnine leće i očiju promatrača (kamera, foto aparat).
Dio za snimanje uključuje monokularnu, binokularnu ili trinokularnu glavu za snimanje sa sustavom za promatranje (okulari koji rade poput povećala).
Dodatno, ovaj dio uključuje dodatne sustave povećanja (velikoprodaja/sustavi za promjenu povećanja); projekcijski dodaci, uključujući dodatke za raspravu za dva ili više promatrača; aparati za crtanje; sustavi za analizu slika i dokumentiranje s pripadajućim elementima podudaranja (foto kanal).