Koncept mikroskopa. Istraživački projekt „Što je mikroskop? Uređaj elektronskih mikroskopa

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 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 kardanski zglob, koje reflektira svjetlost lampe na uzorak, zbog čega cijeli optički sustav mikroskopa stvara vidljiva slika. 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 rezolucija u mikrometrima (10-6 m), l je valna duljina svjetlosti (koju stvara iluminator), μm, n je indeks loma medija između uzorka i leće, a a je polovina ulaza kut leće (kut između vanjskih zraka konusne svjetlosne zrake , uključene 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 karakterizira i 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. Uljne leće s maksimalnim otvorom blende zahtijevaju poseban kondenzator koji ima uljni imerzijski kontakt s donja površina slajd 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 mikroskopa s faznim kontrastom. 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.
KNJIŽEVNOST
mikroskopi. L., 1969 Projektiranje optičkih sustava. M., 1983 Ivanova T.A., Kirillovsky V.K. Projektiranje i upravljanje optikom mikroskopa. M., 1984 Kulagin S.V., Gomenyuk A.S. i dr. Optičko-mehanički uređaji. M., 1984

Collierova enciklopedija. - Otvoreno društvo. 2000 .

Pogledajte što je "MIKROSKOP" u drugim rječnicima:

Mikroskop... Pravopisni rječnik-priručnik

MIKROSKOP- (od grčkog mikros mali i skopeo gledam), optički instrument za proučavanje malih predmeta koji nisu izravno vidljivi golim okom. Postoje jednostavni mikroskopi, odnosno povećala, i složeni mikroskopi, odnosno mikroskopi u pravom smislu riječi. Povećalo... ... Velika medicinska enciklopedija

mikroskop- a, m. mikroskop m. gr. mikros mali + skopeo gledam. Optički uređaj sa sustavom visokopovećalnih stakala za promatranje predmeta ili njihovih dijelova koji nisu vidljivi golim okom. BAS 1. Mikroskop, fini vid. 1790. Kurg. // Maltseva 54.… … Povijesni rječnik galicizama ruskog jezika

MIKROSKOP (Microscopus), malo zviježđe na južnom nebu. Njegova najsjajnija zvijezda ima magnitudu 4,7. MIKROSKOP, optički uređaj koji omogućuje dobivanje uvećane slike malih predmeta. Prvi mikroskop napravljen je 1668. godine... ... Znanstveno-tehnički enciklopedijski rječnik

- (grč. od mikros mali, a skopeo gledam). Fizikalni aparat za ispitivanje najmanjih predmeta, koji se kroz njega pojavljuju u uvećanom obliku. Rječnik strane riječi, uključen u ruski jezik. Čudinov A.N., ... ... Rječnik stranih riječi ruskog jezika

- (od mikro ... i ... opseg) instrument koji vam omogućuje da dobijete uvećanu sliku malih predmeta i njihovih detalja koji nisu vidljivi golim okom. Povećanje mikroskopa, koje doseže 1500-2000, ograničeno je fenomenom difrakcije. Nenaoružan...... Veliki enciklopedijski rječnik

Mikrotekstil, ortoskop Rječnik ruskih sinonima. mikroskop imenica, broj sinonima: 11 biomikroskop (1) ... Rječnik sinonima

MIKROSKOP, ha, muž. Povećalo za ispitivanje predmeta koji se ne mogu razlikovati golim okom. Optički m. Elektronski m. (daje uvećanu sliku pomoću elektronskih zraka). Pod mikroskopom (u mikroskopu) pregledati što n. |… … Ozhegovov objašnjavajući rječnik

- (od grč. mikros malen i skopeo gledam), optički. uređaj za dobivanje jako uvećanih slika predmeta (ili detalja njihove strukture) koji se ne vide golim okom. Različite vrste M. namijenjene su otkrivanju i proučavanju bakterija,... ... Fizička enciklopedija

MIKROSKOP, mikroskop, čovjek. (od grč. mikros malen i skopeo gledam) (fizički). Optički uređaj sa sustavom visoko povećala za promatranje objekata koji se ne vide golim okom. Ushakovljev eksplanatorni rječnik .... ... Ušakovljev objašnjavajući rječnik

Optički uređaj za dobivanje uvećane slike predmeta koji nisu vidljivi golim okom. U mikrobiol. koriste se svjetlosna i elektronska mikroskopija.Jedan od glavnih pokazatelja mikroskopije je rezolucija - sposobnost razlikovanja dva susjedna objekta... ... Mikrobiološki rječnik

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 se široko koriste u medicini i laboratorijskim istraživanjima. 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 dvije optičke leće u nizu, slične teme, koji se koriste u naočalama, dalekozorima, teleskopima i povećalima. 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

Objektiv 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. Najjednostavniji modeli primaju svjetlosne zrake 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. Ovo je prilično velik pokazatelj koji vam omogućuje proučavanje strukture stanica, površine tkiva, pronalaženje nedostataka u umjetno stvorenim objektima itd. Važno je napomenuti da za postizanje tako velikog povećanja uređaj mora biti od 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.

Obično optički mikroskop ima nekoliko leća koje se montiraju 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. X-zrake se šalju na predmet koji se proučava, nakon čega osjetljivi senzori reagiraju na njihovu refrakciju. 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.

Pojam "mikroskop" ima grčke korijene. Sastoji se od dvije riječi koje u prijevodu znače "mali" i "izgledam". Glavna uloga mikroskopa je njegova uporaba u ispitivanju vrlo malih predmeta. Ujedno, ovaj uređaj omogućuje određivanje veličine i oblika, strukture i drugih karakteristika tijela nevidljivih golim okom.

Povijest stvaranja

U povijesti nema točnih podataka o tome tko je izumitelj mikroskopa. Prema nekim izvorima, dizajnirali su je 1590. godine otac i sin Janssens, proizvođači naočala. Još jedan kandidat za titulu izumitelja mikroskopa je Galileo Galilei. Godine 1609. ovim je znanstvenicima predstavljen uređaj s konkavnim i konveksne leće za javno izlaganje na Accademia dei Lincei.

Tijekom godina, sustav za promatranje mikroskopskih objekata se razvijao i poboljšavao. Ogroman korak u njegovoj povijesti bio je izum jednostavnog akromatski podesivog uređaja s dvije leće. Ovaj je sustav uveo Nizozemac Christian Huygens kasnih 1600-ih. Okulari ovog izumitelja i danas se proizvode. Jedini nedostatak im je nedovoljna širina vidnog polja. Osim toga, u usporedbi s dizajnom modernih instrumenata, Huygensovi okulari imaju neugodan položaj za oči.

Poseban doprinos povijesti mikroskopa dao je proizvođač takvih uređaja Anton Van Leeuwenhoek (1632.-1723.). Upravo je on privukao pozornost biologa na ovaj uređaj. Leeuwenhoek je napravio male proizvode, opremljene jednim, ali vrlo jaka leća. Takvi su uređaji bili nezgodni za korištenje, ali nisu udvostručili nedostatke slike koji su bili prisutni u složenim mikroskopima. Izumitelji su uspjeli ispraviti ovaj nedostatak tek 150 godina kasnije. Usporedo s razvojem optike, poboljšavala se kvaliteta slike u kompozitnim uređajima.

Poboljšanje mikroskopa traje do danas. Tako su 2006. godine njemački znanstvenici koji rade na Institutu za biofizičku kemiju, Mariano Bossi i Stefan Hell, razvili novi optički mikroskop. Zbog mogućnosti promatranja objekata dimenzija 10 nm i trodimenzionalnih visokokvalitetnih 3D slika, uređaj je nazvan nanoskop.

Klasifikacija mikroskopa

Trenutno postoji veliki izbor instrumenata dizajniranih za ispitivanje malih predmeta. Njihovo grupiranje temelji se na različitim parametrima. To može biti svrha mikroskopa ili prihvaćena metoda rasvjeta, struktura koja se koristi za optički dizajn itd.

Ali, u pravilu, glavne vrste mikroskopa klasificiraju se prema rezoluciji mikročestica koje se mogu vidjeti pomoću ovog sustava. Prema ovoj podjeli mikroskopi su:
- optički (svjetlo);
- elektronička;
- rendgen;
- sonde za skeniranje.

Najrašireniji su svjetlosni mikroskopi. U optičarskim trgovinama postoji njihov veliki izbor. Uz pomoć takvih uređaja rješavaju se glavni zadaci proučavanja određenog objekta. Sve druge vrste mikroskopa klasificiraju se kao specijalizirani. Obično se koriste u laboratorijskim uvjetima.

Svaka od gore navedenih vrsta uređaja ima svoje podvrste koje se koriste u jednom ili drugom području. Osim toga, danas je moguće kupiti školski mikroskop (ili obrazovni), koji je sustav početna razina. Profesionalni uređaji također se nude potrošačima.

Primjena

Čemu služi mikroskop? Ljudsko oko, kao poseban biološki optički sustav, ima određenu razinu rezolucije. Drugim riječima, postoji najmanja udaljenost između promatranih objekata kada se oni još mogu razlikovati. Za normalno oko, ova rezolucija je unutar 0,176 mm. Ali veličine većine životinja i biljne stanice, mikroorganizmi, kristali, mikrostruktura legura, metala itd. mnogo su manji od ove vrijednosti. Kako proučavati i promatrati takve objekte? Ovdje dolaze pomoći ljudima različite vrste mikroskopi. Na primjer, optički uređaji omogućuju razlikovanje struktura u kojima je udaljenost između elemenata najmanje 0,20 mikrona.

Kako radi mikroskop?

Uređaj s kojim ljudskom oku razmatranje mikroskopskih objekata postaje dostupno ima dva glavna elementa. To su leća i okular. Ovi dijelovi mikroskopa učvršćeni su u pomičnoj cijevi koja se nalazi na metalnoj podlozi. Na njemu se nalazi i predmetni stol.

Suvremeni tipovi mikroskopa obično su opremljeni sustavom osvjetljenja. Ovo je, konkretno, kondenzator s dijafragmom irisa. Obvezni skup povećala uključuje mikro- i makrovijke, koji se koriste za podešavanje oštrine. Dizajn mikroskopa također uključuje sustav koji kontrolira položaj kondenzatora.

Specijalizirani, složeniji mikroskopi često koriste druge dodatni sustavi i uređaji.

Leće

Opis mikroskopa želim započeti pričom o jednom od njegovih glavnih dijelova, a to je leća. Oni su složeni optički sustav koji povećava veličinu predmetnog objekta u ravnini slike. Dizajn leća uključuje cijeli sustav ne samo jedne, već i dvije ili tri leće zalijepljene zajedno.

Složenost takvog optičko-mehaničkog dizajna ovisi o nizu zadataka koje mora riješiti jedan ili drugi uređaj. Na primjer, najsloženiji mikroskop ima do četrnaest leća.

Objektiv se sastoji od prednjeg dijela i sustava koji ga prate. Što je osnova za konstruiranje slike? potrebna kvaliteta, kao i utvrđivanje pogonskog stanja? Ovo je prednja leća ili njihov sustav. Naknadni dijelovi leće potrebni su kako bi se osiguralo potrebno povećanje, žarišna duljina i kvalitetu slike. Međutim, takve su funkcije moguće samo u kombinaciji s prednjom lećom. Također je vrijedno spomenuti da dizajn naknadnog dijela utječe na duljinu cijevi i visinu leće uređaja.

Okulari

Ovi dijelovi mikroskopa su optički sustav dizajniran za konstruiranje potrebne mikroskopske slike na površini mrežnice oka promatrača. Okulari sadrže dvije skupine leća. Ona koja je najbliža istraživačevom oku naziva se okularna, a najudaljenija je poljska (pomoću nje leća gradi sliku predmeta koji se proučava).

Sustav rasvjete

Mikroskop ima složen dizajn dijafragmi, zrcala i leća. Uz njegovu pomoć osigurava se ravnomjerno osvjetljenje predmeta koji se proučava. Već u prvim mikroskopima ovu funkciju provedeno Kako su se optički instrumenti usavršavali, počeli su koristiti prvo ravna, a zatim konkavna zrcala.

Uz pomoć takvih jednostavnih detalja, zrake sunca ili svjetiljke bile su usmjerene na predmet proučavanja. U modernim mikroskopima je napredniji. Sastoji se od kondenzatora i kolektora.

Predmetna tablica

Mikroskopski preparati koje je potrebno pregledati postavljaju se na ravnu površinu. Ovo je tablica objekata. Različiti tipovi mikroskopa mogu imati ovu površinu, dizajniranu na način da će predmet proučavanja biti rotiran prema promatraču vodoravno, okomito ili pod određenim kutom.

Princip rada

U prvom optičkom uređaju sustav leća davao je inverznu sliku mikroobjekata. To je omogućilo razaznavanje strukture tvari i najmanjih detalja koji su bili predmet proučavanja. Princip rada svjetlosnog mikroskopa danas je sličan radu koji obavlja refrakcijski teleskop. U ovom uređaju svjetlost se lomi dok prolazi kroz stakleni dio.

Kako se moderne povećavaju svjetlosni mikroskopi? Nakon što snop svjetlosnih zraka uđe u uređaj, one se pretvaraju u paralelni tok. Tek tada dolazi do loma svjetlosti u okularu, zbog čega se slika mikroskopskih predmeta povećava. Zatim ta informacija dolazi u obliku koji je potreban promatraču u njegovu

Podvrste svjetlosnih mikroskopa

Moderni klasificiraju:

1. Po razredu složenosti za istraživačke, radne i školske mikroskope.
2. Po području primjene: kirurški, biološki i tehnički.
3. Po vrstama mikroskopa: uređaji reflektirane i propuštene svjetlosti, fazni kontakt, luminiscentni i polarizacijski.
4. Po smjeru svjetlosnog toka na obrnuto i izravno.

Elektronski mikroskopi

S vremenom je uređaj dizajniran za ispitivanje mikroskopskih objekata postajao sve sofisticiraniji. Pojavile su se takve vrste mikroskopa u kojima se koristio potpuno drugačiji princip rada, neovisan o lomu svjetlosti. Tijekom korištenja najnovije vrste uređaji koji uključuju elektrone. Takvi sustavi omogućuju vidjeti pojedine dijelove materije tako male da svjetlosne zrake jednostavno teku oko njih.

Čemu služi mikroskop? elektronički tip? Koristi se za proučavanje strukture stanica na molekularnoj i substaničnoj razini. Slični uređaji također se koriste za proučavanje virusa.

Uređaj elektronskih mikroskopa

Što je osnova rada najnoviji uređaji za promatranje mikroskopskih objekata? Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa? Ima li među njima sličnosti?

Princip rada elektronskog mikroskopa temelji se na svojstvima električnih i magnetska polja. Njihova rotacijska simetrija može imati učinak fokusiranja na elektronske zrake. Na temelju toga možemo odgovoriti na pitanje: "Po čemu se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa?" On, za razliku od optičkog uređaja, nema leće. Njihovu ulogu igraju odgovarajuće izračunata magnetska i električna polja. Nastaju zavojima zavojnica kroz koje prolazi struja. U ovom slučaju takva polja djeluju slično.Kada se struja povećava ili smanjuje, mijenja se žarišna duljina uređaja.

Što se tiče dijagrama strujnog kruga, za elektronski mikroskop je sličan onom svjetlosnog uređaja. Jedina razlika je u tome što su optički elementi zamijenjeni sličnim električnim elementima.

Povećanje objekta u elektronskim mikroskopima nastaje zbog procesa refrakcije zrake svjetlosti koja prolazi kroz predmet koji se proučava. Pod različitim kutovima, zrake ulaze u ravninu leće objektiva, gdje se događa prvo povećanje uzorka. Zatim, elektroni putuju svojim putem do srednje leće. U njemu postoji glatka promjena u povećanju veličine objekta. Konačnu sliku materijala koji se proučava proizvodi projekcijska leća. Iz njega slika pada na fluorescentni zaslon.

Vrste elektronskih mikroskopa

Moderne vrste uključuju:

1. TEM ili prijenosni elektronski mikroskop. U ovoj instalaciji, slika vrlo tankog predmeta, debljine do 0,1 mikrona, nastaje interakcijom elektronske zrake s proučavanom tvari i njezinim naknadnim povećanjem magnetskim lećama smještenim u leći.
2. SEM ili skenirajući elektronski mikroskop. Takav uređaj omogućuje dobivanje slike površine objekta visoke rezolucije, reda veličine nekoliko nanometara. Korištenje dodatne metode takav mikroskop daje informacije koje pomažu u određivanju kemijski sastav pripovršinskih slojeva.
3. Tunelski skenirajući elektronski mikroskop ili STM. Pomoću ovog uređaja mjeri se reljef vodljivih površina visoke prostorne rezolucije. U procesu rada sa STM, oštra metalna igla se dovodi do predmeta koji se proučava. U tom slučaju održava se udaljenost od samo nekoliko angstrema. Zatim se na iglu primjenjuje mali potencijal, što rezultira tunelskom strujom. U ovom slučaju promatrač dobiva trodimenzionalnu sliku predmeta koji se proučava.

Mikroskopi "Leevenguk"

2002. godine pojavio se u Americi nova tvrtka, bavi se proizvodnjom optičkih instrumenata. Asortiman proizvoda uključuje mikroskope, teleskope i dalekozore. Svi ovi uređaji odlikuju se visokom kvalitetom slike.

Sjedište tvrtke i razvojni odjel nalaze se u SAD-u, u Fremondu (Kalifornija). Ali što se tiče kapacitet proizvodnje, onda su u Kini. Zahvaljujući svemu tome, tvrtka opskrbljuje tržište naprednim i visokokvalitetnim proizvodima po pristupačnoj cijeni.

Trebate li mikroskop? Levenhuk će ponuditi traženu opciju. Asortiman optičke opreme tvrtke uključuje digitalne i biološke uređaje za povećanje predmeta koji se proučava. Osim toga, kupcu se nude dizajnerski modeli u raznim bojama.

Levenhuk mikroskop ima opsežan funkcionalnost. Na primjer, početni uređaj za podučavanje može se spojiti na računalo i također je sposoban za video snimanje istraživanja koje se provodi. Model Levenhuk D2L opremljen je ovom funkcionalnošću.

Tvrtka nudi biološke mikroskope razne razine. Ovo i više jednostavni modeli, i nove stavke koje su prikladne za profesionalce.

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 osobama sa slabim vidom da stave konveksne naočale na predmete kako bi 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 ih nije ni pokušao koristiti za promatranje najmanjih predmeta, nedostupna golom 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 ravno ili konveksno ogledalo koje je reflektiralo sunčeve zrake na predmet i osvijetlio ga odozdo. Kako bi se poboljšala slika, povećalo je pomaknuto u odnosu na pozornicu pomoću vijka.

Godine 1665. Englez R. Hooke je pomoću mikroskopa s malim staklenim kuglicama otkrio stanična strukturaživotinjska i biljna 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. Konkretno, otkrio je kretanje krvi u krvnim žilama i crvenim krvnim stanicama, 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 udio raspršene svjetlosti u njemu. 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. Razna ulja (cedrova ili mineralna), voda odn vodena otopina glicerin 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 Pojavile su se različite vrste mikroskopa, različitih namjena i dizajna, koji su omogućili proučavanje objekata u širokim spektralnim rasponima.

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. Uz njihovu pomoć proučavaju se kulture tkiva, kemijske reakcije i određuju 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 te zrake kratkovalnog područja 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 nevidljivu sliku i elektronsko-optičkim pretvaračima 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 objekt koji se može vidjeti kroz optički mikroskop – 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.

Sjajna definicija

Nepotpuna definicija ↓

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, primijenjena istraživanja (inženjerstvo).

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 stisnuli staklo za naočale na krajeve cijevi. 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: ugledao 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. Misterij "stakla protiv buha" otkriven je tek 315 godina kasnije, u državi Novosibirsk medicinski institut na Zavodu za opću biologiju i osnove genetike. Tajna je morala biti vrlo jednostavna, jer je Leeuwenhoek uspio proizvesti mnogo kopija svojih mikroskopa s jednom lećom u kratkom vremenu. 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 u različite godine izgledale drugačije, ali su svake godine postajale sve složenije i imale su 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. Takozvani "ručni" ili "džepni" mikroskop, koji je dizajnirao engleski optičar J. Wilson, postao je široko rasprostranjen. Ovako su izgledali:

Od čega se sastoji mikroskop?

Svi mikroskopi sastoje se od sljedećih dijelova:

Tu su i pozadinsko osvjetljenje i stezaljke.

Naučio sam i što mogu biti mikroskopi. U moderni svijet svimikroskopimože 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. Glavni zadatak laboratorijskog mikroskopa je provođenje specifičnih studija razna područja znanost, industrija, medicina.

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. Što je pad manji, to je povećanje veće. 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.