Definiția microscopului pentru 3. Ce este un microscop? Subtipuri de microscoape ușoare

Un microscop este un dispozitiv conceput pentru a mări imaginea obiectelor de studiu pentru a vedea detaliile structurii lor ascunse cu ochiul liber. Dispozitivul oferă o mărire de zeci sau mii de ori, ceea ce permite cercetări care nu pot fi obținute folosind niciun alt echipament sau dispozitiv.

Microscoapele sunt utilizate pe scară largă în medicină și cercetare de laborator. Cu ajutorul lor, microorganismele și virusurile periculoase sunt inițializate pentru a determina metoda de tratament. Microscopul este indispensabil și este în continuă îmbunătățire. Pentru prima dată, o aparență de microscop a fost creată în 1538 de către medicul italian Girolamo Fracastoro, care a decis să instaleze două lentile optice, subiecte similare care sunt folosite în ochelari, binocluri, telescoapeși lupe. Galileo Galilei, precum și zeci de oameni de știință de renume mondial, au lucrat la îmbunătățirea microscopului.

Dispozitiv

Există multe tipuri de microscoape care diferă ca design. Majoritatea modelelor au un design similar, dar cu caracteristici tehnice minore.

În marea majoritate a cazurilor, microscoapele constau dintr-un suport pe care sunt fixate 4 elemente principale:

• Obiectiv.
• Ocular.
• Sistem de iluminare.
• Tabel cu subiecte.

Obiectiv

Lentila este un sistem optic complex care constă din lentile de sticlă care rulează una după alta. Lentilele sunt realizate sub formă de tuburi, în interiorul cărora se pot fixa până la 14 lentile. Fiecare dintre ele mărește imaginea, eliminând-o de pe suprafața lentilei din față. Astfel, dacă se mărește un obiect de 2 ori, următorul va mări și mai mult această proiecție și așa mai departe până când obiectul este afișat pe suprafața ultimei lentile.

Fiecare obiectiv are propria distanță de focalizare. În acest sens, ele sunt fixate strâns în tub. Dacă vreuna dintre ele este mutată mai aproape sau mai departe, nu veți putea obține o mărire clară a imaginii. În funcție de caracteristicile lentilei, lungimea tubului în care este închisă lentila poate varia. De fapt, cu cât este mai mare, cu atât imaginea va fi mai mărită.

Ocular

Ocularul microscopului este, de asemenea, format din lentile. Este conceput astfel încât operatorul care lucrează cu microscopul să poată pune ochii pe el și să vadă o imagine mărită pe obiectiv. Ocularul are două lentile. Primul este situat mai aproape de ochi și se numește ocular, iar al doilea câmp. Cu ajutorul acestuia din urmă, imaginea mărită de lentilă este reglată pentru proiecția sa corectă pe retina ochiului uman. Acest lucru este necesar pentru a elimina defectele de percepție vizuală prin ajustare, deoarece fiecare persoană se concentrează la o distanță diferită. Lentila de câmp vă permite să ajustați microscopul la această caracteristică.

Sistem de iluminare

Pentru a vizualiza obiectul studiat, este necesar să-l iluminați, deoarece lentila blochează lumina naturală. Ca rezultat, privind prin ocular, puteți vedea întotdeauna doar o imagine neagră sau gri. Un sistem de iluminat a fost dezvoltat special pentru acest scop. Poate fi realizat sub forma unei lampi, LED sau alta sursa de lumina. Cel mai mult modele simple razele de lumină sunt primite de la o sursă externă. Aceștia sunt direcționați să studieze subiectul folosind oglinzi.

Tabel cu subiecte

Ultima parte importantă și cel mai ușor de fabricat a unui microscop este scena. Lentila este îndreptată spre ea, deoarece pe ea este fixat obiectul de studiat. Masa are o suprafață plană, ceea ce vă permite să fixați obiectul fără teama că se va mișca. Chiar și cea mai mică mișcare a obiectului de cercetare sub mărire va fi enormă, așa că găsirea punctului original care a fost examinat din nou nu va fi ușoară.

Tipuri de microscoape

De-a lungul istoriei vaste a existenței acestui dispozitiv, au fost dezvoltate mai multe microscoape care diferă semnificativ în principiile de funcționare.

Printre cele mai frecvent utilizate și solicitate tipuri de acest echipament se numără următoarele tipuri:

• Optic.
• Electronic.
• Sonde de scanare.
• Raze X.

Optic

Un microscop optic este cel mai ieftin și mai simplu dispozitiv. Acest echipament vă permite să măriți imaginea de 2000 de ori. E dragut indicator mare, care vă permite să studiați structura celulelor, suprafața țesutului, să găsiți defecte în obiectele create artificial etc. Este demn de remarcat faptul că pentru a realiza astfel de mărire mare dispozitivul trebuie sa fie de foarte buna calitate, deci este scump. Marea majoritate a microscoapelor optice sunt mult mai simple și au o mărire relativ scăzută. Tipurile educaționale de microscoape sunt reprezentate de cele optice. Acest lucru se datorează costului lor mai mic, precum și factorului de mărire nu prea mare.

De obicei, un microscop optic are mai multe lentile care sunt montate pe un suport mobil. Fiecare dintre ele are propriul său grad de mărire. În timp ce examinați un obiect, puteți muta lentila în poziția de lucru și îl puteți studia la o anumită mărire. Dacă doriți să apropiați imaginea și mai mult, trebuie doar să treceți la o lentilă și mai mare. Aceste dispozitive nu au reglare ultra-precisa. De exemplu, dacă trebuie doar să măriți puțin imaginea, atunci prin trecerea la un alt obiectiv, o puteți mări de zeci de ori, ceea ce va fi excesiv și nu vă va permite să percepeți corect imaginea mărită și să evitați inutilul Detalii.

Microscop electronic

Electronica este un design mai avansat. Oferă o mărire a imaginii de cel puțin 20.000 de ori. Mărirea maximă a unui astfel de dispozitiv este posibilă de 10 6 ori. Particularitatea acestui echipament este că, în loc de un fascicul de lumină precum cele optice, trimit un fascicul de electroni. Imaginea este obținută prin utilizarea de lentile magnetice speciale care răspund la mișcarea electronilor din coloana instrumentului. Direcția fasciculului este reglată folosind . Aceste dispozitive au apărut în 1931. La începutul anilor 2000, echipamentele informatice și microscoapele electronice au început să fie combinate, ceea ce a crescut semnificativ factorul de mărire, intervalul de ajustare și a făcut posibilă capturarea imaginii rezultate.

Dispozitivele electronice, cu toate avantajele lor, sunt mai scumpe și necesită condiții speciale de funcționare. Pentru a obține o imagine clară, de înaltă calitate, este necesar ca subiectul de studiu să fie în vid. Acest lucru se datorează faptului că moleculele de aer împrăștie electronii, afectând claritatea imaginii și împiedicând ajustările precise. În acest sens, acest echipament este utilizat în condiții de laborator. O altă cerință importantă pentru utilizarea microscoapelor electronice este absența câmpurilor magnetice externe. Din această cauză, laboratoarele în care sunt utilizate au pereți termoizolați foarte groși sau sunt amplasate în buncăre subterane.

Un astfel de echipament este utilizat în medicină, biologie, precum și în diverse industrii.

Microscoape cu sondă de scanare

Scanare microscop cu sondă vă permite să obțineți o imagine dintr-un obiect examinându-l folosind o sondă specială. Rezultatul este o imagine tridimensională cu date precise despre caracteristicile obiectelor. Acest echipament are rezoluție înaltă. Acesta este un echipament relativ nou care a fost creat cu câteva decenii în urmă. În loc de lentilă, aceste dispozitive au o sondă și un sistem de deplasare. Imaginea obținută din acesta este înregistrată de un sistem complex și înregistrată, după care se realizează o imagine topografică a obiectelor mărite. Sonda este echipată cu senzori sensibili care răspund la mișcarea electronilor. Există și sonde care funcționează optic prin mărirea lor datorită instalării lentilelor.

Sondele sunt adesea folosite pentru a obține date pe suprafața obiectelor cu teren complex. Ele sunt adesea coborâte în țevi, găuri și tuneluri mici. Singura condiție este ca diametrul sondei să se potrivească cu diametrul obiectului studiat.

Această metodă se caracterizează printr-o eroare semnificativă de măsurare, deoarece imaginea 3D rezultată este dificil de descifrat. Există multe detalii care sunt distorsionate de computer în timpul procesării. Datele inițiale sunt prelucrate matematic folosind software specializat.

Microscoape cu raze X

Microscopul cu raze X îi aparține echipament de laborator, folosit pentru a studia obiecte ale căror dimensiuni sunt comparabile cu lungimea de undă a razelor X. Creșterea eficienței a acestui dispozitiv situat între dispozitivele optice și electronice. Ele sunt trimise obiectului studiat raze X, după care senzorii sensibili reacționează la refracția lor. Ca rezultat, se creează o imagine a suprafeței obiectului studiat. Datorită faptului că razele X pot trece prin suprafața unui obiect, un astfel de echipament permite nu numai obținerea de date despre structura obiectului, ci și compoziția sa chimică.

Echipamentele cu raze X sunt utilizate în mod obișnuit pentru a evalua calitatea straturilor subțiri. Este folosit în biologie și botanică, precum și pentru analiza amestecurilor de pulberi și metale.

Ochiul uman este proiectat astfel încât să nu poată vedea un obiect ale cărui dimensiuni nu depășesc 0,1 mm. În natură, există obiecte ale căror dimensiuni sunt mult mai mici. Acestea sunt microorganisme, celule ale țesuturilor vii, elemente structurale ale substanțelor și multe altele.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, cristalele naturale lustruite au fost folosite pentru a îmbunătăți vederea. Odată cu dezvoltarea sticlei, a început să se producă linte de sticlă - lentile. R. Bacon în secolul al XIII-lea. sfătuit oameni cu vedere slabă așezați sticlă convexă pe obiecte pentru a le vedea mai bine. Totodată, în Italia au apărut ochelari formați din două lentile conectate.

În secolul al XVI-lea meșteșugarii din Italia și Țările de Jos care făceau ochelari de vedere știau despre proprietatea unui sistem de două lentile de a produce o imagine mărită. Unul dintre primele astfel de dispozitive a fost realizat în 1590 de olandezul Z. Jansen.

În ciuda faptului că capacitatea de mărire a suprafețelor sferice și a lentilelor era cunoscută încă din secolul al XIII-lea, înainte de începutul secolului al XVII-lea. niciunul dintre oamenii de știință naturii nu a încercat măcar să le folosească pentru a observa cele mai mici obiecte inaccesibile cu ochiul uman.

Cuvântul „microscop”, derivat din două cuvinte grecești – „mic” și „arata”, a fost introdus în uz științific de un membru al Academiei „Dei Lyncei” (ochi de râs) Desmikian la începutul secolului al XVII-lea.

În 1609, Galileo Galilei, în timp ce studia telescopul pe care l-a proiectat, l-a folosit ca microscop. Pentru a face acest lucru, a schimbat distanța dintre lentilă și ocular. Galileo a fost primul care a ajuns la concluzia că calitatea lentilelor pentru ochelari și telescoape ar trebui să fie diferită. El a creat un microscop selectând o distanță între lentile care să mărească nu obiectele îndepărtate, ci obiectele din apropiere. În 1614, Galileo a examinat insectele folosind un microscop.

Elevul lui Galileo, E. Torricelli, a adoptat arta șlefuirii lentilelor de la profesorul său. Pe lângă fabricarea lunetelor, Torricelli a construit microscoape simple, constând dintr-o lentilă minusculă, pe care le-a obținut dintr-o picătură de sticlă topind o baghetă de sticlă la foc.

În secolul al XVII-lea Cele mai simple microscoape erau populare, constând dintr-o lupă - o lentilă biconvexă montată pe un suport. Pe suport a fost montată și o masă de obiecte pe care a fost așezat obiectul în cauză. Sub masă se afla o oglindă de formă plată sau convexă, care reflecta razele soarelui asupra obiectului și îl lumina de jos. Pentru a îmbunătăți imaginea, lupa a fost mutată față de scenă folosind un șurub.

În 1665, englezul R. Hooke, folosind un microscop folosind mărgele mici de sticlă, a descoperit structura celulară a țesuturilor animale și vegetale.

Contemporanul lui Hooke, olandezul A. van Leeuwenhoek, fabrica microscoape care constau din mici lentile biconvexe. Au oferit o mărire de 150-300x. Folosind microscoapele sale, Leeuwenhoek a studiat structura organismelor vii. În special, a descoperit mișcarea sângelui în vase de sânge iar celulele roșii din sânge, spermatozoizii, au descris structura mușchilor, solzii pielii și multe altele.

Leeuwenhoek a descoperit lume noua– lumea microorganismelor. El a descris multe specii de ciliați și bacterii.

Biologul olandez J. Swammerdam a făcut multe descoperiri în domeniul anatomiei microscopice. El a studiat anatomia insectelor în cele mai multe detalii. În anii 30 secolul al XVIII-lea a produs o lucrare bogat ilustrată numită Biblia naturii.

Metodele de calcul a componentelor optice ale unui microscop au fost dezvoltate de elvețianul L. Euler, care a lucrat în Rusia.

Cel mai comun design al microscopului este următorul: obiectul examinat este plasat pe o scenă. Deasupra acestuia se află un dispozitiv în care sunt montate lentilele și tubul obiectivului - un tub cu ocular. Obiectul observat este iluminat folosind o lampă sau lumina soarelui, oglinda inclinata si lentila. Diafragmele instalate între sursa de lumină și obiect limitează fluxul luminos și reduc ponderea acestuia lumină difuză. Între diafragme este instalată o oglindă, schimbând direcția fluxului luminos cu 90°. Un condensator concentrează un fascicul de lumină asupra unui obiect. Lentila colectează razele împrăștiate de obiect și formează o imagine mărită a obiectului, vizualizată cu ajutorul unui ocular. Ocularul funcționează ca o lupă, oferind o mărire suplimentară. Mărirea microscopului variază de la 44 la 1500 de ori.

În 1827, J. Amici a folosit o lentilă de imersie într-un microscop. În ea, spațiul dintre obiect și lentilă este umplut cu lichid de imersie. Se folosesc astfel de lichide diverse uleiuri(cedru sau mineral), apă sau o soluție apoasă de glicerină etc. Astfel de lentile vă permit să creșteți rezoluția microscopului și să îmbunătățiți contrastul imaginii.

În 1850, opticianul englez G. Sorby a creat primul microscop pentru observarea obiectelor în lumină polarizată. Astfel de dispozitive sunt folosite pentru a studia cristale, probe de metal, țesuturi animale și vegetale.

Începutul microscopiei de interferență a fost pus în 1893 de englezul J. Sirks. Esența sa este că fiecare fascicul care intră în microscop se împarte în două. Una dintre razele rezultate este îndreptată către particula observată, a doua - dincolo de ea. La ocular, ambele fascicule sunt reconectate și apar interferențe între ele. Microscopia de interferență permite studiul țesuturilor și celulelor vii.

În secolul al XX-lea a apărut tipuri diferite microscoape cu diferite scopuri, design care permit studiul obiectelor în game largi spectru

Astfel, la microscoapele inversate obiectivul este situat sub obiectul observat, iar condensatorul este situat deasupra. Direcția razelor este schimbată folosind un sistem de oglinzi, iar acestea intră în ochiul observatorului, ca de obicei, de jos în sus. Aceste microscoape sunt concepute pentru a studia obiecte voluminoase care sunt greu de poziționat pe scena microscoapelor convenționale. Sunt folosite pentru studiul culturilor de țesuturi, reacții chimice, determinați punctele de topire ale materialelor. Aceste microscoape sunt utilizate pe scară largă în metalografie pentru observarea suprafețelor metalelor, aliajelor și mineralelor. Microscoapele inversate pot fi echipate cu dispozitive speciale pentru microfotografie și microcinema.

Microscoapele fluorescente sunt echipate cu filtre de lumină înlocuibile care fac posibilă izolarea în radiația de iluminare a acelei părți a spectrului care provoacă luminiscența obiectului studiat. Filtrele speciale transmit doar lumina luminiscentă de la obiect. Sursele de lumină din astfel de microscoape sunt lămpi cu mercur de ultra-înaltă presiune care emit raze ultraviolete și raze în domeniul de unde scurte a spectrului vizibil.

Microscoapele cu ultraviolete și infraroșu sunt folosite pentru a studia zonele spectrului care sunt inaccesibile ochiului uman. Circuitele optice sunt similare cu cele ale microscoapelor convenționale. Lentilele acestor microscoape sunt realizate din materiale care sunt transparente la razele ultraviolete (cuarț, fluorit) și infraroșii (siliciu, germaniu). Sunt echipate cu camere care înregistrează imagine vizibilăși convertoare electron-optice care transformă o imagine invizibilă într-una vizibilă.

Un stereomicroscop oferă o imagine tridimensională a unui obiect. Acestea sunt de fapt două microscoape, realizate într-un singur design, astfel încât ochii drept și stâng să observe obiectul din unghiuri diferite. Au găsit aplicație în microchirurgie și asamblarea dispozitivelor miniaturale.

Microscoapele de comparație sunt două microscoape convenționale combinate cu un singur sistem ocular. Folosind astfel de microscoape, puteți observa două obiecte simultan, comparând caracteristicile lor vizuale.

În microscoapele de televiziune, imaginea medicamentului este convertită în semnale electrice care reproduc această imagine pe ecranul unui tub catodic. Aceste microscoape vă permit să modificați luminozitatea și contrastul imaginii. Cu ajutorul lor, puteți studia obiecte la o distanță sigură care sunt periculoase de văzut la distanță apropiată, cum ar fi substanțele radioactive.

Cele mai bune microscoape optice vă permit să măriți obiectele observate de aproximativ 2000 de ori. O mărire suplimentară nu este posibilă deoarece lumina se îndoaie în jurul obiectului iluminat și, dacă dimensiunile sale sunt mai mici decât lungimea de undă, un astfel de obiect devine invizibil. Dimensiunea minimă a unui obiect care poate fi văzut la un microscop optic este de 0,2–0,3 micrometri.

În 1834, W. Hamilton a stabilit că există o analogie între trecerea razelor de lumină în medii neomogene din punct de vedere optic și traiectoriile particulelor în câmpurile de forță. Posibilitatea creării unui microscop electronic a apărut în 1924 după ce L. De Broglie a înaintat ipoteza că toate tipurile de materie fără excepție - electroni, protoni, atomi etc. - sunt caracterizate de dualismul particule-undă, adică au proprietățile atât ale particulelor, cât și ale undelor. Precondițiile tehnice pentru crearea unui astfel de microscop au apărut datorită cercetărilor fizicianului german H. Busch. El a investigat proprietățile de focalizare ale câmpurilor axisimetrice și în 1928 a dezvoltat o lentilă de electroni magnetici.

În 1928, M. Knoll și M. Ruska au început să creeze primul microscop cu transmisie magnetică. Trei ani mai târziu, au obținut o imagine a unui obiect format folosind fascicule de electroni. În 1938, M. von Ardenne în Germania și în 1942, V.K. Zvorykin în SUA au construit primele microscoape electronice cu scanare care funcționează pe principiul scanării. În ele, un fascicul subțire de electroni (sondă) s-a deplasat secvenţial peste obiect de la un punct la altul.

Într-un microscop electronic, spre deosebire de un microscop optic, electronii sunt folosiți în locul razelor de lumină, iar bobinele electromagnetice sau lentilele electronice sunt folosite în locul lentilelor de sticlă. Sursa de electroni pentru iluminarea unui obiect este un „tun” de electroni. În ea, sursa de electroni este un catod metalic. Electronii sunt apoi colectați într-un fascicul folosind un electrod de focalizare și, sub influența unui câmp electric puternic care acționează între catod și anod, câștigă energie. Pentru a crea un câmp, electrozilor li se aplică tensiuni de până la 100 kilovolți sau mai mult. Tensiunea este reglată în trepte și este foarte stabilă - în 1-3 minute se modifică cu cel mult 1-2 ppm față de valoarea inițială.

Ieșind din „tunul” de electroni, un fascicul de electroni este direcționat către un obiect folosind o lentilă de condensare, împrăștiat pe acesta și focalizat de o lentilă de obiect, care creează o imagine intermediară a obiectului. Lentila de proiecție rememorează electronii și creează o a doua imagine și mai mare pe ecranul fluorescent. Pe ea, sub influența electronilor care îl lovesc, apare o imagine luminoasă a obiectului. Dacă plasați o placă fotografică sub ecran, puteți fotografia această imagine.

Definiție excelentă

Definiție incompletă ↓

Toate dicţionarele Dicţionar de automobile Dicţionar de arhitectură Dicţionar astronomic Dicţionar biblic Dicţionar de afaceri Dicţionar biografic Dicţionar de contabilitate mare Dicţionar de blugi Dicţionar culinar Dicţionar medical Dicţionar marin Dicţionar tipărit Dicţionar politic Dicţionar psihologic Dicţionar religios Dicţionar sexologic Dicţionar de jargon hoţilor Dicţionar de nume geografice Dicţionar Dahl Dicţionar Efremova Dicţionar de nume Dicţionar cuvinte străine Dictionary of computer jargon Dictionary of resorts Dictionary plante medicinale Dicţionar de logică Dicţionar de măsuri Dicţionar de modă Dicţionar de argo pentru tineret Dicţionar de popoare Dicţionar de numismat Dicţionar de Ozhegov Dicţionar de artă Dicţionar de design peisagistic Dicţionar de mitologie Dicţionar de nume de familie ruse Dicţionar de simboluri Dicţionar de sinonime Dicţionar de unităţi frazeologice Dicţionar de epitete Dicţionar de construcţie Dicţionar Dicţionar financiar Uşakova Dicţionar enciclopedic Enciclopedia lui Collier Dicţionar etimologic Vasmer Dicţionar etnografic

Ce este un microscop? Semnificația și interpretarea cuvântului mikroskop, definiția termenului

microscop -

un instrument optic cu una sau mai multe lentile pentru a produce imagini mărite ale obiectelor care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Microscoapele pot fi simple sau complexe. Un microscop simplu este un sistem cu o singură lentilă. Un microscop simplu poate fi considerat o lupă obișnuită - o lentilă plan-convexă. Un microscop compus (numit adesea pur și simplu microscop) este o combinație de două simple.

Un microscop compus oferă o mărire mai mare decât unul simplu și are o rezoluție mai mare. Rezoluția este capacitatea de a distinge detaliile unei probe. O imagine mărită fără detalii vizibile oferă puține informații utile.

Un microscop complex are un design în două etape. Un sistem de lentile, numit obiectiv, este adus aproape de eșantion; creează o imagine mărită și rezolvată a obiectului. Imaginea este mărită și mai mult de un alt sistem de lentile numit ocular, care este plasat mai aproape de ochiul privitorului. Aceste două sisteme de lentile sunt situate la capete opuse ale tubului.

Lucrul cu un microscop. Ilustrația prezintă un microscop biologic tipic. Trepiedul este realizat sub forma unei turnări grele, de obicei în formă de potcoavă. Un suport pentru tub este atașat de el pe o balama, transportând toate celelalte părți ale microscopului. Tubul în care sunt montate sistemele de lentile permite deplasarea acestora în raport cu proba pentru focalizare. Lentila este situată la capătul inferior al tubului. De obicei, un microscop este echipat cu mai multe obiective de măriri diferite pe o turelă, ceea ce le permite să fie instalate într-o poziție de lucru pe axa optică. Operatorul, examinând proba, începe, de regulă, cu o lentilă care are cea mai mică mărireși cel mai larg câmp vizual, găsește detaliile care îl interesează și apoi le examinează folosind o lentilă de mărire mare. Ocularul este montat la capătul unui suport retractabil (care vă permite să schimbați lungimea tubului atunci când este necesar). Întregul tub cu obiectiv și ocular poate fi mutat în sus și în jos pentru a focaliza microscopul.

Proba este de obicei luată ca un strat sau secțiune transparent foarte subțire; se așează pe o placă de sticlă dreptunghiulară, numită lamă, și se acoperă deasupra cu o placă de sticlă mai subțire, mai mică, numită lamelă. Proba este adesea colorată chimicale pentru a crește contrastul. Lama de sticlă este plasată pe scenă astfel încât proba să fie situată deasupra orificiului central al scenei. Scena este de obicei echipată cu un mecanism pentru deplasarea lină și precisă a probei în câmpul vizual.

Sub stadiul obiectului există un suport pentru al treilea sistem de lentile - un condensator, care concentrează lumina pe probă. Pot exista mai multe condensatoare, iar aici se află o diafragmă iris pentru a regla diafragma.

Chiar mai jos este o oglindă de iluminare instalată într-o articulație universală, care reflectă lumina lămpii pe probă, datorită căreia întregul sistem optic al microscopului creează o imagine vizibilă. Ocularul poate fi înlocuit cu un atașament foto, iar apoi imaginea va fi formată pe film fotografic. Multe microscoape de cercetare sunt echipate cu un iluminator special, astfel încât o oglindă de iluminare nu este necesară.

Crește. Mărirea unui microscop este egală cu produsul dintre mărirea obiectivului și mărirea ocularului. Pentru un tipic microscop de cercetare Mărirea ocularului este de 10, iar mărirea obiectivelor este de 10, 45 și 100. Prin urmare, mărirea unui astfel de microscop este de la 100 la 1000. Mărirea unor microscoape ajunge la 2000. Mărirea și mai mult nu înseamnă are sens, deoarece rezoluția nu se îmbunătățește; dimpotrivă, calitatea imaginii se deteriorează.

Teorie. O teorie consistentă a microscopului a fost dată de fizicianul german Ernst Abbe la sfârșitul secolului al XIX-lea. Abbe a descoperit că rezoluția (distanța minimă posibilă dintre două puncte care sunt vizibile separat) este dată de

unde R este rezoluția în micrometri (10-6 m), . - lungimea de undă a luminii (creată de iluminator), μm, n - indicele de refracție al mediului dintre probă și lentilă, a. - jumătate din unghiul de intrare al lentilei (unghiul dintre razele exterioare ale fasciculului de lumină conic care intră în lentilă). Abbe a numit deschiderea numerică a mărimii (este notat cu simbolul NA). Din formula de mai sus este clar că cu cât NA este mai mare și cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât detaliile rezolvate ale obiectului studiat sunt mai mici.

Diafragma numerică nu numai că determină rezoluția sistemului, dar caracterizează și deschiderea lentilei: intensitatea luminii pe unitatea de suprafață a imaginii este aproximativ egală cu pătratul NA. Pentru un obiectiv bun, valoarea NA este de aproximativ 0,95. Microscopul este de obicei proiectat astfel încât mărirea sa totală să fie de cca. 1000 NA.

Lentile. Există trei tipuri principale de lentile, care diferă în gradul de corectare a distorsiunilor optice - aberații cromatice și sferice. Aberația cromatică apare atunci când undele luminoase de lungimi de undă diferite sunt focalizate în puncte diferite de pe axa optică. Ca rezultat, imaginea apare colorată. Aberațiile sferice sunt cauzate de faptul că lumina care trece prin centrul lentilei și lumina care trece prin partea sa periferică sunt focalizate în diferite puncte ale axei. Drept urmare, imaginea pare neclară.

Lentilele acromatice sunt în prezent cele mai comune. În ele, aberațiile cromatice sunt suprimate prin utilizarea elementelor de sticlă cu dispersie diferită, asigurând convergența razelor extreme ale spectrului vizibil - albastru și roșu - într-un singur focar. O ușoară colorare a imaginii rămâne și uneori apare ca dungi verzi slabe în jurul obiectului. Aberația sferică poate fi corectată doar pentru o singură culoare.

Lentilele cu fluorit folosesc aditivi de sticlă pentru a îmbunătăți corecția culorii până la punctul în care colorarea este aproape complet eliminată din imagine.

Lentilele apocromatice sunt lentilele cu cea mai complexă corecție a culorii. Ele nu numai că elimină aproape complet aberațiile cromatice, dar și corectează aberațiile sferice nu pentru una, ci pentru două culori. Cresterea apocromatelor pentru de culoare albastră ceva mai mult decât pentru roșu și, prin urmare, necesită oculare speciale „compensatoare”.

Majoritatea lentilelor sunt „uscate”, adică. sunt proiectate să funcționeze în condiții în care spațiul dintre lentilă și probă este umplut cu aer; valoarea NA pentru astfel de lentile nu depășește 0,95. Dacă se introduce un lichid (ulei sau, mai rar, apă) între obiectiv și probă, se obține un obiectiv de „imersie” cu o valoare NA de până la 1,4 și o îmbunătățire corespunzătoare a rezoluției.

În prezent, industria produce și diferite feluri lentile speciale. Acestea includ lentile cu câmp plat pentru microfotografie, lentile fără stres (relaxate) pentru lucrul în lumină polarizată și lentile pentru examinarea probelor metalurgice opace iluminate de sus.

Condensatoare. Condensatorul formează un con de lumină îndreptat spre probă. De obicei, un microscop este echipat cu o diafragmă iris pentru a potrivi deschiderea conului de lumină cu deschiderea obiectivului, oferind astfel rezoluție maximă și contrast maxim de imagine. (Contrastul în microscopie are același important, ca și în tehnologia televiziunii.) Cel mai simplu condensator, destul de potrivit pentru majoritatea microscoapelor de uz general, este condensatorul Abbe cu două lentile. Lentilele cu deschidere mai mare, în special lentilele cu imersie în ulei, necesită condensatoare corectate mai complexe. Obiectivele cu ulei cu deschidere maximă necesită un condensator special care are contact prin imersiune în ulei cu suprafața inferioară a lamei pe care se sprijină proba.

Microscoape specializate. Din cauza cerințe diferiteȘtiința și tehnologia au dezvoltat multe tipuri speciale de microscoape.

Un microscop binocular stereoscopic, conceput pentru a obține o imagine tridimensională a unui obiect, este format din două sisteme microscopice separate. Dispozitivul este proiectat pentru măriri mici (până la 100). Utilizat în mod obișnuit pentru asamblarea componentelor electronice miniaturale, inspecție tehnică, operații chirurgicale.

Un microscop polarizant este proiectat pentru a studia interacțiunea probelor cu lumina polarizată. Lumina polarizată face adesea posibilă dezvăluirea structurii obiectelor care se află dincolo de limitele rezoluției optice convenționale.

Un microscop reflectorizant este echipat cu oglinzi în loc de lentile care formează o imagine. Deoarece este dificil să se facă o lentilă de oglindă, există foarte puține microscoape complet reflectorizante, iar oglinzile sunt utilizate în prezent în principal numai în atașamente, de exemplu, pentru microchirurgia celulelor individuale.

Microscop fluorescent - iluminarea probei cu lumină ultravioletă sau albastră. Proba, absorbind această radiație, emite lumină de luminiscență vizibilă. Microscoapele de acest tip sunt folosite în biologie, precum și în medicină - pentru diagnosticare (în special cancer).

Microscopul cu câmp întunecat ocolește dificultățile asociate cu faptul că materialele vii sunt transparente. Eșantionul este vizualizat sub o astfel de iluminare „oblică”, încât lumina directă nu poate pătrunde în lentilă. Imaginea este formată din lumina difractată de un obiect, ceea ce face ca obiectul să pară foarte ușor pe un fundal întunecat (cu contrast foarte mare).

Un microscop cu contrast de fază este utilizat pentru a examina obiectele transparente, în special celulele vii. Datorită dispozitivelor speciale, o parte din lumina care trece prin microscop se dovedește a fi defazată cu jumătate din lungimea de undă față de cealaltă parte, ceea ce determină contrastul în imagine.

Un microscop de interferență este dezvoltare ulterioară microscop cu contrast de fază. Implica interferența între două fascicule de lumină, dintre care unul trece prin eșantion, iar celălalt este reflectat. Această metodă produce imagini colorate care oferă informații foarte valoroase atunci când studiem materialul viu. Vezi și MICROSCOP ELECTRON; INSTRUMENTE OPTICE; OPTICA.

Microscop

un instrument optic cu una sau mai multe lentile pentru a produce imagini mărite ale obiectelor care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Microscoapele pot fi simple sau complexe. Un microscop simplu este un sistem cu o singură lentilă. Un microscop simplu poate fi considerat o lupă obișnuită - o lentilă plan-convexă. Un microscop compus (numit adesea pur și simplu microscop) este o combinație de două simple. Un microscop compus oferă o mărire mai mare decât unul simplu și are o rezoluție mai mare. Rezoluția este capacitatea de a distinge detaliile unei probe. O imagine mărită fără detalii vizibile oferă puține informații utile. Un microscop complex are un design în două etape. Un sistem de lentile, numit obiectiv, este adus aproape de eșantion; creează o imagine mărită și rezolvată a obiectului. Imaginea este mărită și mai mult de un alt sistem de lentile numit ocular, care este plasat mai aproape de ochiul privitorului. Aceste două sisteme de lentile sunt situate la capete opuse ale tubului. Lucrul cu un microscop. Ilustrația prezintă un microscop biologic tipic. Trepiedul este realizat sub forma unei turnări grele, de obicei în formă de potcoavă. Un suport pentru tub este atașat de el pe o balama, transportând toate celelalte părți ale microscopului. Tubul în care sunt montate sistemele de lentile permite deplasarea acestora în raport cu proba pentru focalizare. Lentila este situată la capătul inferior al tubului. De obicei, un microscop este echipat cu mai multe obiective de măriri diferite pe o turelă, ceea ce le permite să fie instalate într-o poziție de lucru pe axa optică. Operatorul, atunci când examinează o probă, începe de obicei cu lentila care are cea mai mică mărire și cel mai larg câmp vizual, găsește detaliile care îl interesează, apoi le examinează folosind o lentilă cu mărire mai mare. Ocularul este montat la capătul unui suport retractabil (care vă permite să schimbați lungimea tubului atunci când este necesar). Întregul tub cu obiectiv și ocular poate fi mutat în sus și în jos pentru a focaliza microscopul. Proba este de obicei luată ca un strat sau secțiune transparent foarte subțire; se așează pe o placă de sticlă dreptunghiulară, numită lamă, și se acoperă deasupra cu o placă de sticlă mai subțire, mai mică, numită lamelă. Proba este adesea colorată cu substanțe chimice pentru a crește contrastul. Lama de sticlă este plasată pe scenă astfel încât proba să fie situată deasupra orificiului central al scenei. Scena este de obicei echipată cu un mecanism pentru deplasarea lină și precisă a probei în câmpul vizual. Sub stadiul obiectului există un suport pentru al treilea sistem de lentile - un condensator, care concentrează lumina pe probă. Pot exista mai multe condensatoare, iar aici se află o diafragmă iris pentru a regla diafragma. Chiar mai jos este o oglindă de iluminare instalată într-o articulație universală, care reflectă lumina lămpii pe probă, datorită căreia întregul sistem optic al microscopului creează o imagine vizibilă. Ocularul poate fi înlocuit cu un atașament foto, iar apoi imaginea va fi formată pe film fotografic. Multe microscoape de cercetare sunt echipate cu un iluminator special, astfel încât o oglindă de iluminare nu este necesară. Crește. Mărirea unui microscop este egală cu produsul dintre mărirea obiectivului și mărirea ocularului. Pentru un microscop de cercetare tipic, mărirea ocularului este de 10, iar mărirea obiectivelor este de 10, 45 și 100. Prin urmare, mărirea unui astfel de microscop variază de la 100 la 1000. Mărirea unor microscoape ajunge la 2000. Creșterea mărirea și mai mult nu are sens, deoarece rezoluția, în același timp, nu se îmbunătățește; dimpotrivă, calitatea imaginii se deteriorează. Teorie. O teorie consistentă a microscopului a fost dată de fizicianul german Ernst Abbe la sfârșitul secolului al XIX-lea. Abbe a descoperit că rezoluția (distanța minimă posibilă dintre două puncte care sunt vizibile separat) este dată de unde R este rezoluția în micrometri (10-6 m), . - lungimea de undă a luminii (creată de iluminator), μm, n - indicele de refracție al mediului dintre probă și lentilă, a. - jumătate din unghiul de intrare al lentilei (unghiul dintre razele exterioare ale fasciculului de lumină conic care intră în lentilă). Abbe a numit deschiderea numerică a mărimii (este notat cu simbolul NA). Din formula de mai sus este clar că cu cât NA este mai mare și cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât detaliile rezolvate ale obiectului studiat sunt mai mici. Diafragma numerică nu numai că determină rezoluția sistemului, dar caracterizează și deschiderea lentilei: intensitatea luminii pe unitatea de suprafață a imaginii este aproximativ egală cu pătratul NA. Pentru un obiectiv bun, valoarea NA este de aproximativ 0,95. Microscopul este de obicei proiectat astfel încât mărirea sa totală să fie de cca. 1000 NA. Lentile. Există trei tipuri principale de lentile, care diferă în gradul de corectare a distorsiunilor optice - aberații cromatice și sferice. Aberația cromatică apare atunci când undele luminoase de lungimi de undă diferite sunt focalizate în puncte diferite de pe axa optică. Ca rezultat, imaginea apare colorată. Aberațiile sferice sunt cauzate de faptul că lumina care trece prin centrul lentilei și lumina care trece prin partea sa periferică sunt focalizate în diferite puncte ale axei. Drept urmare, imaginea pare neclară. Lentilele acromatice sunt în prezent cele mai comune. În ele, aberațiile cromatice sunt suprimate prin utilizarea elementelor de sticlă cu dispersie diferită, asigurând convergența razelor extreme ale spectrului vizibil - albastru și roșu - într-un singur focar. O ușoară colorare a imaginii rămâne și uneori apare ca dungi verzi slabe în jurul obiectului. Aberația sferică poate fi corectată doar pentru o singură culoare. Lentilele cu fluorit folosesc aditivi de sticlă pentru a îmbunătăți corecția culorii până la punctul în care colorarea este aproape complet eliminată din imagine. Lentilele apocromatice sunt lentilele cu cea mai complexă corecție a culorii. Ele nu numai că elimină aproape complet aberațiile cromatice, dar și corectează aberațiile sferice nu pentru una, ci pentru două culori. Mărirea apocromatelor pentru albastru este puțin mai mare decât pentru roșu și, prin urmare, necesită oculare speciale „compensatoare”. Majoritatea lentilelor sunt „uscate”, adică. sunt proiectate să funcționeze în condiții în care spațiul dintre lentilă și probă este umplut cu aer; valoarea NA pentru astfel de lentile nu depășește 0,95. Dacă se introduce un lichid (ulei sau, mai rar, apă) între obiectiv și probă, se obține un obiectiv de „imersie” cu o valoare NA de până la 1,4 și o îmbunătățire corespunzătoare a rezoluției. În prezent, industria produce diverse tipuri de lentile speciale. Acestea includ lentile cu câmp plat pentru microfotografie, lentile fără stres (relaxate) pentru lucrul în lumină polarizată și lentile pentru examinarea probelor metalurgice opace iluminate de sus. Condensatoare. Condensatorul formează un con de lumină îndreptat spre probă. De obicei, un microscop este echipat cu o diafragmă iris pentru a potrivi deschiderea conului de lumină cu deschiderea obiectivului, oferind astfel rezoluție maximă și contrast maxim de imagine. (Contrastul este la fel de important în microscopie, precum este în tehnologia televiziunii.) Cel mai simplu condensator, destul de potrivit pentru majoritatea microscoapelor de uz general, este condensatorul Abbe cu două lentile. Lentilele cu deschidere mai mare, în special lentilele cu imersie în ulei, necesită condensatoare corectate mai complexe. Obiectivele cu ulei cu deschidere maximă necesită un condensator special care are contact prin imersiune în ulei cu suprafața inferioară a lamei pe care se sprijină proba. Microscoape specializate. Datorită diferitelor cerințe ale științei și tehnologiei, au fost dezvoltate multe tipuri speciale de microscoape. Un microscop binocular stereoscopic, conceput pentru a obține o imagine tridimensională a unui obiect, este format din două sisteme microscopice separate. Dispozitivul este proiectat pentru măriri mici (până la 100). Utilizat în mod obișnuit pentru asamblarea componentelor electronice miniaturale, inspecție tehnică, operații chirurgicale. Un microscop polarizant este proiectat pentru a studia interacțiunea probelor cu lumina polarizată. Lumina polarizată face adesea posibilă dezvăluirea structurii obiectelor care se află dincolo de limitele rezoluției optice convenționale. Un microscop reflectorizant este echipat cu oglinzi în loc de lentile care formează o imagine. Deoarece este dificil să se facă o lentilă de oglindă, există foarte puține microscoape complet reflectorizante, iar oglinzile sunt utilizate în prezent în principal numai în atașamente, de exemplu, pentru microchirurgia celulelor individuale. Microscop fluorescent - iluminarea probei cu lumină ultravioletă sau albastră. Proba, absorbind această radiație, emite lumină de luminiscență vizibilă. Microscoapele de acest tip sunt folosite în biologie, precum și în medicină - pentru diagnosticare (în special cancer). Microscopul cu câmp întunecat ocolește dificultățile asociate cu faptul că materialele vii sunt transparente. Eșantionul este vizualizat sub o astfel de iluminare „oblică”, încât lumina directă nu poate pătrunde în lentilă. Imaginea este formată din lumina difractată de un obiect, ceea ce face ca obiectul să pară foarte ușor pe un fundal întunecat (cu contrast foarte mare). Un microscop cu contrast de fază este utilizat pentru a examina obiectele transparente, în special celulele vii. Datorită dispozitivelor speciale, o parte din lumina care trece prin microscop se dovedește a fi defazată cu jumătate din lungimea de undă față de cealaltă parte, ceea ce determină contrastul în imagine. Un microscop de interferență este o dezvoltare ulterioară a microscopului cu contrast de fază. Implica interferența între două fascicule de lumină, dintre care unul trece prin eșantion, iar celălalt este reflectat. Această metodă produce imagini colorate care oferă informații foarte valoroase atunci când studiem materialul viu. Vezi și MICROSCOP ELECTRON; INSTRUMENTE OPTICE; OPTICA.

Tudupov Ayur

În lucrarea sa, studentul examinează istoria creării microscopului. El descrie, de asemenea, experiența creării unui microscop simplu acasă.

Descarca:

Previzualizare:

Instituția de învățământ municipal „Școala Gimnazială Nr. 1” Mogoituy

Lucrări de cercetare pe această temă

„Ce este un microscop”

Sectiunea: fizica, tehnologie

Completat de: elevul clasa a II-a Tudupov Ayur

Șef: Baranova I.V.

sat Mogoituy

anul 2013

Performanţă

Scoate

Elev în clasa a II-a a Unității de Învățământ Municipal Școala Gimnazială Nr. 1, Mogoituy Tudupov Ayur

Titlul lucrării de cercetare

"Ce este un microscop?"

Șef de lucru

Baranova Irina Vladimirovna

Scurtă descriere (subiect) a lucrării :

Această lucrare se referă la cercetarea experimentală și este un studiu experimental - teoretic.

Direcţie:

Fizică, cercetare aplicată(tehnică).

Scurtă descriere a lucrării de cercetare

Nume "Ce este un microscop?"

Completat de Tudupov Ayur

Sub conducerea luiBaranova Irina Vladimirovna

Lucrarea de cercetare este dedicată studiului:creând un microscop folosind o picătură de apă

De unde a venit interesul pentru această problemă, întrebare?Întotdeauna mi-am dorit să am un microscop pentru a vedea lumea invizibilă

Unde am căutat informații pentru a ne răspunde la întrebări?(indicați sursele)

1. Internet
2. Enciclopedii
3. Consultare cu profesorul

Ce ipoteză a fost prezentată:Puteți crea un microscop cu propriile mâini dintr-o picătură de apă.

În studiul pe care l-am folositurmătoarele metode:

Experimente:

1. Experimentul nr. 1 „Crearea unui microscop”.
2. Lucrul cu cărțile.

Concluzii:

1. Puteți face un microscop simplu acasă folosind materialele disponibile.
2. Am învățat din ce este făcut un microscop.
3. Crearea propriului lucru este foarte interesant, mai ales că un microscop este un lucru interesant.

Intenționăm să folosim fotografii pentru a prezenta rezultatele cercetării.

Formularul de participant

Plan de muncă

1. Chestionar al autorului lucrării - pagina 1
2. Cuprins - pagina 2
3. Scurtă descriere a proiectului - pagina 3
4. Introducere - pagina 4
5. Partea principală - paginile 5 – 10
6. Experimentați pentru a crea un microscop. - pp. 11-14
7. Concluzie - pagina 15
8. Literatură și surse - pagina 16

INTRODUCERE

De la vârstă fragedăÎn fiecare zi, acasă, la grădiniță și la școală, venind de la plimbare și după ce am folosit toaleta, după joacă și înainte de a mânca, aud același lucru: „Nu uita să te speli pe mâini!” Și așa m-am gândit: „De ce să le spăl atât de des? Sunt deja curați, nu-i așa? Am întrebat-o pe mama: „De ce trebuie să te speli pe mâini?” Mama a răspuns: „Mâinile, ca toate obiectele din jur, conțin mulți microbi care, dacă intră în gură cu mâncare, pot provoca boli.” M-am uitat cu atenție la mâini, dar nu am văzut niciun germen. Și mama a spus că microbii sunt foarte mici și nu pot fi văzuți fără dispozitive speciale de mărire. Apoi m-am înarmat cu o lupă și am început să mă uit la tot ce mă înconjura. Dar tot nu am văzut microbi. Mama mi-a explicat că germenii sunt atât de mici încât pot fi văzuți doar la microscop. Avem microscoape la școală, dar nu poți să le iei acasă și să cauți microbi. Și apoi am decis să-mi fac propriul microscop.

Scopul cercetării mele: asamblați-vă microscopul.

Obiectivele proiectului:

1. Aflați istoria creării microscopului.
2. Aflați din ce sunt făcute microscoapele și cum pot fi acestea.
3. Încercați să vă creați propriul microscop și testați-l.

Ipoteza mea : puteți crea un microscop cu propriile mâini acasă dintr-o picătură de apă și materiale disponibile.

Parte principală

Istoria creării microscopului.

Microscop (din greacă - mic și Mă uit) - un dispozitiv optic pentru obținerea de imagini mărite ale obiectelor invizibile cu ochiul liber.

Este o activitate fascinantă să privești ceva prin microscop. Nu mai rău jocuri pe calculator, și poate chiar mai bine. Dar cine a inventat acest miracol - microscopul?

În orașul olandez Middelburg a trăit un maestru al spectacolului în urmă cu trei sute cincizeci de ani. A lustruit cu răbdare sticla, a făcut ochelari și i-a vândut tuturor celor care aveau nevoie. A avut doi copii - doi băieți. Le plăcea să se urce în atelierul tatălui lor și să se joace cu uneltele și paharul lui, deși acest lucru le era interzis. Și apoi, într-o zi, când tatăl lor era plecat undeva, băieții s-au îndreptat spre bancul lui de lucru ca de obicei - există ceva nou cu care se pot distra? Pe masă zăceau ochelari pregătiți pentru pahare, iar în colț zăcea un tub scurt de cupru: din el maestrul urma să taie inele - rame pentru ochelari. Băieții s-au strâns în capetele tubului sticla de ochelari. Băiatul mai mare și-a pus pipa la ochi și s-a uitat la pagina cărții deschise care stătea chiar acolo, pe masă. Spre surprinderea lui, scrisorile au devenit uriașe. Cel mai mic s-a uitat în receptor și a țipat, uimit: a văzut o virgulă, dar ce virgulă - părea un vierme gros! Băieții au îndreptat tubul spre praful de sticlă rămas după lustruirea sticlei. Și au văzut nu praf, ci o grămadă de boabe de sticlă. Tubul s-a dovedit a fi de-a dreptul magic: a mărit foarte mult toate obiectele. Băieții i-au spus tatălui lor despre descoperirea lor. Nici măcar nu i-a certat: a fost atât de surprins de proprietățile extraordinare ale țevii. A încercat să facă un alt tub cu aceiași ochelari, lung și extensibil. Noul tub a mărit și mai bine mărirea. Acesta a fost primul microscop. A lui

inventat accidental în 1590 de către producătorul de ochelari Zacharias Jansen, sau mai bine zis, de copiii săi.

Gânduri similare despre crearea unui dispozitiv de mărire le-au venit la mai mult de un Jansen: noi dispozitive au fost inventate și de olandezul Jan Liepershey (de asemenea, specialist în „spectaculos” și tot din Middelburg) și Jacob Metius. Olandezul Cornelius Drebbel a apărut în Anglia și a inventat un microscop cu două lentile biconvexe. Când zvonurile s-au răspândit în 1609 că în Olanda exista un anumit dispozitiv pentru vizualizarea obiectelor minuscule, Galileo chiar a doua zi a înțeles ideea generală a designului și a făcut un microscop în laboratorul său, iar în 1612 a început deja să facă. microscoape. La început, nimeni nu a numit dispozitivul creat microscop; a fost numit o consacrare. Cuvintele familiare „telescop” și „microscop” au fost rostite pentru prima dată de Demistianul grec în 1614.

În 1697, Marea Ambasadă, care includea țarul nostru Petru cel Mare, a părăsit Moscova în străinătate. În Olanda, a auzit că „un anume olandez Leeuwenhoek”, care locuia în orașul Delft, făcea dispozitive uimitoare acasă. Cu ajutorul lor, a descoperit mii de animale mici, mai minunate decât cele mai ciudate animale de peste ocean. Și aceste animale mici „cuibăresc” în apă, în aer și chiar în gura unei persoane. Cunoscând curiozitatea regelui, nu este greu de ghicit că Petru a mers imediat în vizită. Dispozitivele pe care le-a văzut regele erau așa-numitele microscoape simple (era o lupă cu mărire mare). Cu toate acestea, Leeuwenhoek a reușit să atingă o mărire de 300 de ori, iar aceasta a depășit capacitățile celor mai bune microscoape compuse din secolul al XVII-lea, care aveau atât o lentilă, cât și un ocular.

Pentru o lungă perioadă de timp, secretul „sticlă de purici”, așa cum dispozitivul lui Leeuwenhoek a fost numit în mod disprețuitor de contemporanii invidioși, nu a putut fi dezvăluit. Cum ar putea

se dovedește că în secolul al XVII-lea un om de știință a creat dispozitive care erau apropiate în unele caracteristici de dispozitivele de la începutul secolului al XX-lea? La urma urmei, cu tehnologia de atunci era imposibil să faci un microscop. Leeuwenhoek însuși nu și-a dezvăluit nimănui secretul. Secretul „paharului de purici” a fost dezvăluit abia 315 ani mai târziu, la Institutul Medical de Stat din Novosibirsk din cadrul Departamentului de Biologie Generală și Fundamente ale Geneticii. Secretul trebuia să fie foarte simplu, pentru că Leeuwenhoek Pe termen scurt a reușit să producă multe copii ale microscoapelor sale cu o singură lentilă. Poate că nu și-a lustruit deloc lentilele de mărire? Da, focul a făcut-o pentru el! Dacă luați un fir de sticlă și îl puneți în flacăra unui arzător, la capătul firului va apărea o minge - acesta a servit drept lentilă lui Leeuwenhoek. Cu cât mingea este mai mică, cu atât mărirea atinsă este mai mare...

Petru cel Mare a petrecut aproximativ două ore în 1697 la Levenguk - și a continuat să caute și să caute. Și deja în 1716, în timpul celei de-a doua călătorii în străinătate, împăratul a achiziționat primele microscoape pentru Kunstkamera. Așa a apărut un dispozitiv minunat în Rusia.

Un microscop poate fi numit un dispozitiv care dezvăluie secrete. Microscoapele au arătat diferit de-a lungul anilor, dar în fiecare an au devenit din ce în ce mai complexe și au început să aibă multe detalii.

Iată cum arăta primul microscop al lui Jansen:

Primul microscop compus mare a fost realizat de fizicianul englez Robert Hooke în secolul al XVII-lea.

Așa arătau microscoapele în secolul al XVIII-lea. Au fost mulți călători în secolul al XVIII-lea. Și aveau nevoie să aibă un microscop de călătorie care să încapă într-un buzunare de geantă sau jachetă. În prima jumătate a secolului al XVIII-lea. utilizare largă a primit așa-numitul microscop „de mână” sau „de buzunar”, proiectat de opticianul englez J. Wilson. Cam asa aratau:

În ce constă un microscop?

Toate microscoapele constau din următoarele părți:

Partea microscopului	Pentru ce este?
ocular	mărește imaginea primită de la obiectiv
obiectiv	Asigură mărirea obiectelor mici
tub	telescop, conectează lentila și ocularul
șurub de reglare	ridică și coboară tubul, vă permite să măriți și să micșorați obiectul de studiu
etapă	asupra lui se pune subiectul de luat în considerare
oglindă	ajută la direcționarea luminii printr-o gaură de pe scenă.

Există, de asemenea, o lumină de fundal și cleme.

Am învățat și ce pot fi microscoapele. În lumea modernă totulmicroscoapepoate fi împărțit:

1. Microscoape educaționale. Se mai numesc și școală sau pentru copii.
2. Microscoape digitale. Sarcina principală a unui microscop digital nu este doar să arate un obiect într-o formă mărită, ci și să facă o fotografie sau să înregistreze un videoclip.
3. Microscoape de laborator. Sarcina principală a unui microscop de laborator este de a efectua cercetări specifice în diferite domenii ale științei, industriei și medicinei.

Fă-ți propriul microscop

Când căutam informații despre istoria microscoapelor, am aflat pe unul dintre site-uri că îți poți face propriul microscop dintr-o picătură de apă. Și apoi am decis să încerc să fac un experiment pentru a crea un astfel de microscop. Puteți face un mic microscop dintr-o picătură de apă. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați hârtie groasă, să faceți o gaură în ea cu un ac gros și să puneți cu grijă o picătură de apă pe ea. Microscopul este gata! Aduceți această picătură în ziar - literele devin mai mari. Cum picătură mai mică, cu atât creșterea este mai mare. În primul microscop inventat de Leeuwenhoek, totul s-a făcut exact așa, doar picătura era din sticlă.

Am găsit o carte numită „Primele mele experimente științifice” și am făcut modelul microscopului puțin mai complicat. Pentru muncă aveam nevoie de:

1. Borcan de sticlă.
2. Hârtie metalizată (folie de copt).
3. Foarfece.
4. Scotch.
5. Ac gros.
6. Plastilină.

Când am adunat toate acestea, am început să creez un model al microscopului. Mai jos voi descrie toată munca mea pas cu pas. Desigur, aveam nevoie de puțin ajutor de la mama și sora mea.

MICROSCOP

RAPORT de Biologie pentru un elev de clasa a VI-a

Multă vreme, omul a trăit înconjurat de creaturi invizibile, a folosit produsele activității lor vitale (de exemplu, la coacerea pâinii din aluat acru, la prepararea vinului și a oțetului), a suferit atunci când aceste creaturi provocau boli sau stricau proviziile alimentare, dar nu era conștienți de prezența lor. Nu l-am bănuit pentru că nu l-am văzut și nu l-am văzut pentru că dimensiunea acestor micro creaturi era mult mai mică decât limita de vizibilitate de care eram capabil. ochiul uman. Se știe că o persoană cu vedere normală la distanța optimă (25-30 cm) se poate distinge un obiect care măsoară 0,07–0,08 mm sub forma unui punct. O persoană nu poate observa obiecte mai mici. Acest lucru este determinat de trăsăturile structurale ale organului său vizual.

Cam în aceeași perioadă în care a început explorarea spațiului cu telescoape, au fost făcute primele încercări de a dezvălui misterele microlumii folosind lentile. Astfel, în timpul săpăturilor arheologice din Babilonul Antic, au fost găsite lentile biconvexe – cele mai simple instrumente optice. Lentilele au fost făcute din rocă lustruită cristal Putem considera că prin invenția lor, omul a făcut primul pas pe calea către microlume.

Cel mai simplu mod de a mări imaginea unui obiect mic este să-l observi cu o lupă. O lupă este o lentilă convergentă cu o distanță focală mică (de obicei nu mai mult de 10 cm) introdusă în mâner.

Creator de telescop Galileo V 1610 an, el a descoperit că atunci când este foarte extins, telescopul său a făcut posibilă mărirea multor obiecte mici. Se poate lua în considerare inventatorul microscopului constând din lentile pozitive și negative.
Un instrument mai avansat pentru observarea obiectelor microscopice este microscop simplu. Nu se știe exact când au apărut aceste dispozitive. La începutul secolului al XVII-lea, mai multe astfel de microscoape au fost realizate de un producător de ochelari. Zachariah Jansen din Middelburg.

În eseu A. Kircher, publicat în 1646 an, conține o descriere microscop simplu, numit de el "sticlă pentru purici". Constata dintr-o lupa inglobata intr-o baza de cupru, pe care era montata o masa cu obiecte, care servea la amplasarea obiectului in cauza; în partea de jos era o oglindă plată sau concavă care reflecta razele soarelui asupra obiectului și îl lumina astfel de jos. Lupa a fost mutată cu ajutorul unui șurub pe scenă până când imaginea a devenit clară și distinctă.

Primele descoperiri remarcabile au fost făcute drepte folosind un microscop simplu. La mijlocul secolului al XVII-lea, naturalistul olandez a obținut un succes strălucit Anthony Van Leeuwenhoek. De-a lungul anilor, Leeuwenhoek și-a perfecționat capacitatea de a realiza lentile minuscule (uneori mai mici de 1 mm în diametru) biconvexe, pe care le-a realizat dintr-o bilă mică de sticlă, obținută la rândul său prin topirea unei baghete de sticlă într-o flacără. Această mărgele de sticlă a fost apoi măcinată folosind o mașină de șlefuit primitivă. De-a lungul vieții, Leeuwenhoek a realizat cel puțin 400 de astfel de microscoape. Unul dintre ele, păstrat în Muzeul Universității din Utrecht, oferă o mărire de peste 300 de ori, ceea ce a fost un succes uriaș pentru secolul al XVII-lea.

La începutul secolului al XVII-lea au apărut microscoape compuse, compus din două lentile. Inventatorul unui astfel de microscop complex nu este cunoscut cu exactitate, dar multe fapte indică faptul că a fost olandez Cornelius Drebel, care locuia la Londra și era în slujba regelui englez James I. Într-un microscop compus era doua pahare: unul - lentila - cu fața la obiect, celălalt - ocularul - cu fața la ochiul observatorului. La primele microscoape, lentila era o sticlă biconvexă, care dădea o imagine reală, mărită, dar inversată. Această imagine a fost examinată cu ajutorul unui ocular, care a jucat astfel rolul de lupă, dar numai această lupă a servit la mărirea nu a obiectului în sine, ci a imaginii acestuia.

ÎN 1663 microscopul anului Drebel a fost îmbunătățită fizician englez Robert Hooke, care a introdus în ea o a treia lentilă, numită colectiv. Acest tip de microscop a câștigat o mare popularitate, iar majoritatea microscoapelor de la sfârșitul secolului al XVII-lea - prima jumătate a secolului al VIII-lea au fost construite conform designului său.

Dispozitiv de microscop

Un microscop este un instrument optic conceput pentru a examina imaginile mărite ale micro-obiectelor care sunt invizibile cu ochiul liber.

Părți principale microscop luminos(Fig. 1) sunt o lentilă și un ocular închise într-un corp cilindric - un tub. Majoritatea modelelor destinate cercetării biologice sunt echipate cu trei lentile cu diferite distanțe focaleși un mecanism rotativ conceput pentru schimbarea lor rapidă - o turelă, adesea numită turelă. Tubul este situat pe partea superioară a unui trepied masiv, care include un suport pentru tub. Chiar sub lentilă (sau o turelă cu mai multe lentile) se află o scenă pe care se montează diapozitive cu mostrele aflate în studiu. Claritatea este reglată folosind șurubul de reglare grosieră și fină, care vă permite să schimbați poziția scenei în raport cu obiectivul.

Pentru ca proba studiată să aibă suficientă luminozitate pentru o observare confortabilă, microscoapele sunt echipate cu încă două unități optice (Fig. 2) - un iluminator și un condensator. Iluminatorul creează un flux de lumină care luminează medicamentul studiat. În microscoapele ușoare clasice, proiectarea iluminatorului (încorporat sau extern) implică o lampă de joasă tensiune cu un filament gros, o lentilă colectoare și o diafragmă care modifică diametrul punctului de lumină de pe probă. Condensatorul, care este o lentilă de colectare, este proiectat pentru a focaliza fasciculele de iluminare asupra eșantionului. Condensatorul are și o diafragmă iris (câmp și deschidere), cu care se reglează intensitatea luminii.

Când lucrați cu obiecte care transmit lumină (lichide, secțiuni subțiri de plante etc.), acestea sunt iluminate cu lumină transmisă - iluminatorul și condensatorul sunt situate sub stadiul obiectului. Probele opace trebuie să fie iluminate din față. Pentru a face acest lucru, iluminatorul este plasat deasupra scenei obiectului, iar razele sale sunt îndreptate către obiect prin lentilă folosind o oglindă translucidă.

Iluminatorul poate fi pasiv, activ (lampa) sau consta din ambele elemente. Cele mai simple microscoape nu au lămpi pentru iluminarea probelor. Sub masă au o oglindă în două direcții, dintre care o parte este plată, iar cealaltă este concavă. În timpul zilei, dacă microscopul este plasat lângă o fereastră, puteți obține o iluminare destul de bună folosind o oglindă concavă. Dacă microscopul este situat într-o cameră întunecată, pentru iluminare se utilizează o oglindă plată și un iluminator extern.

Mărirea unui microscop este egală cu produsul dintre mărirea obiectivului și a ocularului. Cu o mărire a ocularului de 10 și o mărire a obiectivului de 40, factorul de mărire total este de 400. De obicei, un kit de microscop de cercetare include obiective cu o mărire de la 4 la 100. Un set tipic de lentile de microscop pentru amatori și cercetare educațională(x 4, x10 și x 40), oferă o creștere de la 40 la 400.

Rezoluția este o altă caracteristică importantă a unui microscop, determinând calitatea acestuia și claritatea imaginii pe care o formează. Cu cât rezoluția este mai mare, cu atât mai multe detalii mici pot fi văzute când mărire mare. În legătură cu rezoluția, ei vorbesc despre mărire „utilă” și „inutilă”. „Util” este mărirea maximă la care sunt furnizate detalii maxime ale imaginii. Mărirea suplimentară („inutilă”) nu este susținută de rezoluția microscopului și nu dezvăluie noi detalii, dar poate afecta negativ claritatea și contrastul imaginii. Astfel, limita de mărire utilă a unui microscop cu lumină nu este limitată coeficient global mărirea lentilei și a ocularului - se poate face cât se dorește - dar prin calitatea componentelor optice ale microscopului, adică rezoluția.

Microscopul include trei părți funcționale principale:

1. Partea de iluminat
Conceput pentru a crea un flux luminos care vă permite să iluminați un obiect în așa fel încât părțile ulterioare ale microscopului să își îndeplinească funcțiile cu o precizie extremă. Partea iluminatoare a unui microscop cu lumină transmisă este situată în spatele obiectului sub lentilă în microscoapele directe și în fața obiectului deasupra lentilei în microscoapele inversate.
Partea de iluminare include o sursă de lumină (lampă și sursă de alimentare electrică) și un sistem optic-mecanic (colector, condensator, diafragme reglabile în câmp și deschidere/iris).

2. Partea de reproducere
Conceput pentru a reproduce un obiect în planul imaginii cu calitatea și mărirea imaginii necesare cercetării (adică, pentru a construi o imagine care să reproducă obiectul cât mai precis posibil și în toate detaliile cu rezoluția, mărirea, contrastul și redarea culorii corespunzătoare optica microscopului).
Partea de reproducere asigură prima etapă de mărire și este situată după obiect în planul imaginii microscopului. Partea de reproducere include o lentilă și un sistem optic intermediar.
Microscoape moderne cea mai recentă generație se bazează pe sisteme de lentile optice corectate la infinit.
Acest lucru necesită în plus utilizarea așa-numitelor sisteme cu tuburi, care „colectează” fascicule paralele de lumină care ies din lentilă în planul imaginii microscopului.

3. Partea de vizualizare
Conceput pentru a obține o imagine reală a unui obiect pe retina ochiului, film sau placă fotografică, pe ecranul unui televizor sau monitor de computer cu mărire suplimentară (a doua etapă de mărire).

Partea de vizualizare este situată între planul imaginii lentilei și ochii observatorului (cameră foto, cameră foto).
Partea de imagistică include un cap de imagistică monocular, binocular sau trinocular cu un sistem de observare (oculare care funcționează ca o lupă).
În plus, această parte include sisteme suplimentare de mărire (sisteme de mărire/schimbare); atașamente de proiecție, inclusiv atașamente de discuții pentru doi sau mai mulți observatori; aparate de desen; sisteme de analiză și documentare a imaginilor cu elemente de potrivire corespunzătoare (canal foto).