Conceptul de microscop. Proiect de cercetare „Ce este un microscop? Dispozitivul microscoapelor electronice

MICROSCOP
un instrument optic cu una sau mai multe lentile pentru obținerea de imagini mărite ale obiectelor care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Microscoapele sunt simple și complexe. Un microscop simplu este un sistem de lentile. O simplă lupă poate fi considerată un simplu microscop - o lentilă plan-convexă. Un microscop compus (deseori denumit 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 probei. O imagine mărită, în care detaliile nu se pot distinge, oferă puține informații utile. Microscopul compus are o schemă în două etape. Un sistem de lentile, numit obiectiv, este adus aproape de specimen; 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 observatorului. 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 o 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, vă permite să le mutați în raport cu proba pentru focalizare. Lentila este situată la capătul inferior al tubului. De obicei, microscopul este echipat cu mai multe obiective de mărire diferită pe turelă, ceea ce vă permite să le setați în poziție de lucru pe axa optică. Operatorul, când examinează o probă, începe de obicei cu obiectivul cu cea mai mică mărire și cu cel mai larg câmp vizual, găsește detaliile de interes și apoi le examinează folosind un obiectiv cu mărire mare. Ocularul este montat la capătul unui suport retractabil (care vă permite să schimbați lungimea tubului atunci când este necesar). Întregul tub cu obiectivul și ocularul poate fi deplasat în sus și în jos pentru a aduce microscopul în focalizare clară. Proba este de obicei luată ca un strat sau secțiune transparent foarte subțire; se așează pe o placă de sticlă dreptunghiulară, numită lamă de sticlă, și acoperită deasupra cu o placă de sticlă mai subțire, mai mică, numită lamă. Proba este adesea colorată chimicale pentru a crește contrastul. Lama de sticlă este plasată pe scenă astfel încât proba să fie deasupra orificiului central al scenei. Scena este de obicei echipată cu un mecanism pentru o mișcare lină și precisă a probei în câmpul vizual. Sub stadiul obiectului se află suportul celui de-al treilea sistem de lentile - condensatorul, 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 iluminatoare montată într-o articulație universală, care aruncă lumina lămpii pe probă, datorită căreia întregul sistem optic al microscopului creează imagine vizibilă. Ocularul poate fi înlocuit cu un atașament foto, iar apoi imaginea se va forma pe film. Multe microscoape de cercetare sunt echipate cu un iluminator dedicat, astfel încât o oglindă de iluminare nu este necesară.
Crește. Mărirea unui microscop este egală cu mărirea lentilei obiectiv înmulțită cu 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 (cea mai mică distanță posibilă între două puncte care sunt vizibile separat) este dată de

unde R este rezoluția în micrometri (10-6 m), l este lungimea de undă a luminii (produsă de iluminator), µm, n este indicele de refracție al mediului dintre probă și obiectiv și a este jumătate din intrarea unghiul obiectivului (unghiul dintre razele extreme 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 se poate observa că detaliile rezolvabile ale obiectului studiat sunt cu atât mai mici, cu cât NA mai mare și cu cât lungimea de undă este mai mică. Diafragma numerică nu numai că determină rezoluția sistemului, ci caracterizează și raportul de deschidere al 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. 1000NA.
Lentile. Există trei tipuri principale de lentile care diferă în gradul de corectare a distorsiunilor optice - cromatice și aberații sferice. Aberațiile cromatice se datorează faptului că undele luminoase cu lungimi de undă diferite sunt focalizate în puncte diferite ale axei optice. Drept urmare, imaginea este colorată. Aberațiile sferice sunt cauzate de faptul că lumina care trece prin centrul lentilei și lumina care trece prin periferia sa sunt focalizate în diferite puncte ale axei. Drept urmare, imaginea este neclară. Lentilele acromatice sunt în prezent cele mai comune. În ele, aberațiile cromatice sunt suprimate datorită utilizării elementelor de sticlă cu diferite dispersii, care asigură convergența razelor extreme ale spectrului vizibil - albastru și roșu - într-un singur focar. O ușoară colorare a imaginii rămâne și uneori apare ca benzi 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 într-o asemenea măsură încât colorarea din imagine este aproape complet eliminată. Lentilele apocromatice sunt lentilele cu cea mai complexă corecție a culorii. Nu numai că au eliminat aproape complet aberațiile cromatice, dar au corectat și aberațiile sferice nu pentru una, ci pentru două culori. Creșterea apocromaților pentru de culoare albastră puțin mai mare decât pentru roșu și, prin urmare, necesită oculare speciale „compensatoare”. Majoritatea lentilelor sunt „uscate”, adică. sunt proiectate să funcționeze în astfel de condiții când spațiul dintre obiectiv și eșantion 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, cu o îmbunătățire corespunzătoare a rezoluției. Industria produce în prezent diferite feluri lentile speciale. Acestea includ obiective cu câmp plat pentru microfotografie, obiective fără stres (relaxate) pentru lucrul în lumină polarizată și obiective pentru examinarea specimenelor metalurgice opace iluminate de sus.
Condensatoare. Condensatorul formează un con de lumină îndreptat spre probă. De obicei, un microscop este prevăzut cu un iris pentru a potrivi deschiderea conului de lumină cu deschiderea obiectivului, ceea ce asigură rezoluția maximă și contrastul maxim al imaginii. (Contrastul în microscopie are același importanţă, ca și în tehnologia televiziunii.) Cel mai simplu condensator, destul de potrivit pentru majoritatea microscoapelor de uz general, este condensatorul Abbe cu două lentile. Obiectivele cu deschidere mai mare, în special obiectivele cu imersie în ulei, necesită condensatoare corectate mai complexe. Obiectivele de ulei cu deschidere maximă necesită un condensator special care să aibă contact cu ulei de imersie suprafata de jos lamă de sticlă pe care este plasată proba.
microscoape specializate. In conexiune cu cerințe diferiteștiința și tehnologia au dezvoltat microscoape de multe tipuri speciale. 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 o creștere mică (până la 100). Folosit în mod obișnuit pentru asamblarea componentelor electronice miniaturale, control tehnic, operații chirurgicale. Microscopul polarizant este conceput 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 care formează imagini în loc de lentile. 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 - cu iluminare ultravioletă sau albastră a probei. Proba, absorbind această radiație, emite lumină de luminiscență vizibilă. Microscoapele de acest tip sunt folosite în biologie, precum și în medicină - pentru diagnostic (în special cancer). Microscopul cu câmp întunecat face posibilă ocolirea dificultăților asociate cu faptul că materialele vii sunt transparente. Eșantionul din acesta este vizualizat sub o astfel de iluminare „oblică”, încât lumina directă nu poate pătrunde în obiectiv. Imaginea este formată din lumina difractată de obiect și, ca urmare, obiectul apare foarte ușor pe un fundal întunecat (cu contrast foarte mare). Microscopul cu contrast de fază este utilizat pentru a examina obiecte transparente, în special celule vii. Datorită dispozitivelor speciale, o parte din lumina care trece prin microscop este deplasată în fază cu jumătate de lungime de undă față de cealaltă parte, ceea ce este motivul contrastului din imagine. Microscopul de interferență este o dezvoltare ulterioară a microscopului cu contrast de fază. Două fascicule de lumină interferează în el, dintre care unul trece prin eșantion, iar celălalt este reflectat. Cu această metodă se obțin imagini colorate, care oferă informații foarte valoroase în studiul materialului viu. Vezi si
MICROSCOP ELECTRONIC ;
INSTRUMENTE OPTICE ;
OPTICA.
LITERATURĂ
Microscoape. L., 1969 Proiectarea sistemelor optice. M., 1983 Ivanova T.A., Kirillovsky V.K. Proiectarea și controlul opticii microscopului. M., 1984 Kulagin S.V., Gomenyuk A.S. etc Dispozitive opto-mecanice. M., 1984

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Vedeți ce este „MICROSCOPE” în ​​alte dicționare:

Microscop... Dicţionar de ortografie

MICROSCOP- (din greacă mikros mic și aspect skopeo), instrument optic pentru a studia obiecte mici care nu sunt direct vizibile cu ochiul liber. Există M. simplu, sau o lupă, și M. complexă, sau un microscop în sensul propriu. Lupă… … Marea Enciclopedie Medicală

microscop- a, m. microscop m.gr. mikros mic + aspect skopeo. Un instrument optic cu un sistem de lupe puternice pentru vizualizarea obiectelor sau a părților acestora care nu sunt vizibile cu ochiul liber. BAS 1. Microscop, lentilă mică. 1790. Kurg. // Maltseva 54.… … Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

MICROSCOP (Microscopus), o mică constelație pe cerul sudic. Cea mai strălucitoare stea a sa are o magnitudine de 4,7. MICROSCOP Un instrument optic care vă permite să obțineți o imagine mărită a obiectelor mici. Primul microscop a fost creat în 1668 ...... Științific și tehnic Dicţionar enciclopedic

- (greacă, de la mikros mic, și mă uit la skopeo). Un proiectil fizic pentru examinarea celor mai mici obiecte, care sunt prezentate, prin el, într-o formă mărită. Dicţionar cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N.,… … Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

- (din micro ... și ... scope) un instrument care vă permite să obțineți o imagine mărită a obiectelor mici și a detaliilor acestora care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Mărirea microscopului, ajungând la 1500 2000, este limitată de fenomenele de difracție. Neînarmat...... Dicţionar enciclopedic mare

Microtextile, ortoscop Dicționar de sinonime rusești. microscop n., număr de sinonime: 11 biomicroscop (1) … Dicţionar de sinonime

MICROSCOP, ah, soț. Un dispozitiv de mărire pentru vizualizarea obiectelor care nu se pot distinge cu ochiul liber. M optic. M. electronic (oferind o imagine mărită folosind fascicule de electroni). La microscop (într-un microscop) examinează ce n. |… … Dicționar explicativ al lui Ozhegov

- (din grecescul mikros mic și skopeo look), optic. un dispozitiv pentru obținerea de imagini foarte mărite ale obiectelor (sau detalii ale structurii lor) care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Diverse tipuri de M. sunt destinate detectării și studierii bacteriilor, ...... Enciclopedia fizică

MICROSCOP, microscop, soț. (din greacă mikros mic și aspect skopeo) (fizic). Un instrument optic cu un sistem de lupe puternice pentru vizualizarea obiectelor care nu pot fi văzute cu ochiul liber. Dicționar explicativ al lui Ușakov. ...... Dicționar explicativ al lui Ushakov

Un dispozitiv optic pentru obținerea unei imagini mărite a obiectelor care nu sunt vizibile cu ochiul liber. În microbiol. se folosește lumina și electronică M. Unul dintre principalii indicatori ai M. este rezoluția - capacitatea de a distinge între două obiecte învecinate ... ... Dicţionar de microbiologie

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 creștere de zeci sau mii de ori, ceea ce vă permite să efectuați cercetări care nu pot fi obținute folosind niciun alt echipament sau dispozitiv.

Microscoapele sunt utilizate pe scară largă în medicină și cercetarea 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. Prima asemănare a unui microscop a fost creată în 1538 de către medicul italian Girolamo Fracastoro, care a decis să instaleze două lentile optice în serie, subiecte similare care sunt folosite în ochelari, binocluri, lentile și lupe. Galileo Galilei a lucrat la îmbunătățirea microscopului, precum și zeci de oameni de știință de renume mondial.

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 complex sistem optic, care constă din lentile de sticlă care merg 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 preluând-o de pe suprafața lentilei din față. Astfel, dacă unul mărește obiectul de 2 ori, următorul va crește și mai mult proiecția dată 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 va fi posibilă obținerea unei creșteri distincte 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 unui microscop este, de asemenea, format din lentile. Este conceput astfel încât operatorul care lucrează cu microscopul să poată pune ochii pe el și să vadă imaginea mărită pe obiectiv. Ocularul are două lentile. Primul este situat mai aproape de ochi și se numește ochi, iar al doilea este câmpul. 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 a vederii 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 acoperă lumina naturală. Drept urmare, privind prin ocular, puteți vedea întotdeauna doar o imagine neagră sau gri. Un sistem de iluminat a fost dezvoltat special pentru aceasta. Poate fi realizat sub forma unei lampi, LED sau alta sursa de lumina. Cele mai simple modele primesc raze de lumină de la o sursă externă. Ele sunt direcționate către subiectul de studiu cu ajutorul oglinzilor.

Tabel cu subiecte

Ultima parte importantă și cea mai ușor de fabricat a microscopului este scena. Obiectivul este îndreptat spre el, deoarece obiectul pentru studiu este fixat pe el. 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 studiu sub mărire va fi uriașă, așa că nu va fi ușor să găsiți punctul original care a fost studiat din nou.

Tipuri de microscoape

De-a lungul istoriei îndelungate a existenței acestui dispozitiv, s-au dezvoltat mai multe microscoape care diferă semnificativ între ele în ceea ce privește principiul de funcționare al microscoapelor.

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

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

Optic

Un microscop optic este cel mai bugetar și simplu dispozitiv. Acest echipament vă permite să măriți imaginea de 2000 de ori. Acesta este un indicator destul de 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 obține o creștere atât de mare, dispozitivul trebuie să fie foarte de înaltă calitate, prin urmare este scump. Marea majoritate a microscoapelor optice sunt realizate mult mai simple și au o mărire relativ scăzută. Tipurile educaționale de microscoape sunt reprezentate tocmai de cele optice. Acest lucru se datorează costului lor mai mic, precum și măririi nu prea mari.

De obicei microscop optic are mai multe lentile care sunt fixate pe suport mobil. Fiecare dintre ele are propriul său grad de mărire. Când examinați un obiect, puteți muta lentila în poziția sa de lucru și îl puteți examina la o anumită mărire. Dacă vrei să te apropii și mai mult, trebuie doar să treci la un obiectiv și mai mare. Aceste dispozitive nu au reglare ultra-precisa. De exemplu, dacă trebuie doar să măriți puțin, atunci prin trecerea la un alt obiectiv, puteți mări de zeci de ori, ceea ce va fi excesiv și nu vă va permite să percepeți corect imaginea mărită și să evitați detaliile inutile.

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 constă în faptul că, în loc de un fascicul de lumină, precum cele optice, trimit un fascicul de electroni. Achiziția imaginilor se realizează prin utilizarea de lentile magnetice speciale care răspund la mișcarea electronilor în coloana dispozitivului. Direcția fasciculului este reglată folosind . Aceste dispozitive au apărut în 1931. La începutul anilor 2000, au început să combine echipamente informatice și microscoape electronice, ceea ce a crescut semnificativ factorul de mărire, intervalul de ajustare și a făcut posibilă capturarea imaginii rezultate.

Dispozitivele electronice, cu toate meritele lor, au un preț ridicat 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 electroni, ceea ce perturbă claritatea imaginii și nu permite o ajustare fină. Din acest motiv, acest echipament este utilizat în conditii de laborator. De asemenea, o cerință importantă pentru utilizarea microscoapelor electronice este absența câmpurilor magnetice externe. Drept urmare, 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 de la un obiect examinându-l cu o sondă specială. Rezultatul este o imagine tridimensională, cu date precise despre caracteristicile obiectelor. Acest echipament are o rezoluție ridicată. 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 creează o imagine topografică a obiectelor mărite. Sonda este echipată cu senzori sensibili care răspund la mișcarea electronilor. Exista si sonde care functioneaza dupa tipul optic prin crestere datorita montarii lentilelor.

Sondele sunt adesea folosite pentru a obține date pe suprafața obiectelor cu relief complex. Adesea sunt coborâte într-o țeavă, găuri, precum și în mici tuneluri. Singura condiție este ca diametrul sondei să corespundă 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 este echipament de laborator folosit pentru a studia obiecte ale căror dimensiuni sunt comparabile cu lungimea de undă a razelor X. Eficiența extinderii acest aparat situat între dispozitivele optice și electronice. Raze X sunt trimise la obiectul studiat, 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 privind structura obiectului, ci și compoziția chimică a acestuia.

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.

Termenul „microscop” are rădăcini grecești. Este format din două cuvinte, care în traducere înseamnă „mic” și „arata”. Rolul principal al microscopului este utilizarea lui în examinarea obiectelor foarte mici. În același timp, acest dispozitiv vă permite să determinați dimensiunea și forma, structura și alte caracteristici ale corpurilor invizibile cu ochiul liber.

Istoria creației

Nu există informații exacte despre cine a fost inventatorul microscopului în istorie. Potrivit unor surse, a fost proiectat în 1590 de tatăl și fiul lui Janssen, un maestru în fabricarea ochelarilor. Un alt candidat la titlul de inventator al microscopului este Galileo Galilei. În 1609, acești oameni de știință au prezentat un dispozitiv cu un concav și lentile convexe expus public la Accademia dei Lincei.

De-a lungul anilor, sistemul de vizualizare a obiectelor microscopice a evoluat și s-a îmbunătățit. Un pas uriaș în istoria sa a fost inventarea unui dispozitiv simplu cu două lentile reglabil acromatic. Acest sistem a fost introdus de olandezul Christian Huygens la sfârșitul anilor 1600. Ocularele acestui inventator sunt încă în producție astăzi. Singurul lor dezavantaj este lărgimea insuficientă a câmpului vizual. În plus, în comparație cu designul dispozitivelor moderne, ocularele Huygens au o poziție incomodă pentru ochi.

Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), un producător de astfel de instrumente, a adus o contribuție deosebită la istoria microscopului. El a fost cel care a atras atenția biologilor asupra acestui dispozitiv. Leeuwenhoek a făcut produse de dimensiuni mici echipate cu unul, dar foarte lentilă puternică. A fost incomod să folosești astfel de dispozitive, dar nu au dublat defectele de imagine care erau prezente în microscoapele compuse. Inventatorii au reușit să corecteze acest neajuns abia după 150 de ani. Odată cu dezvoltarea opticii, calitatea imaginii în dispozitivele compozite s-a îmbunătățit.

Îmbunătățirea microscoapelor continuă și astăzi. Așadar, în 2006, oamenii de știință germani care lucrează la Institutul de Chimie Biofizică, Mariano Bossi și Stefan Hell, au dezvoltat cel mai recent microscop optic. Datorită capacității de a observa obiecte cu dimensiuni de 10 nm și imagini tridimensionale 3D de înaltă calitate, dispozitivul a fost numit nanoscop.

Clasificarea microscopului

În prezent, există o mare varietate de instrumente concepute pentru a examina obiecte mici. Gruparea lor se bazează pe diverși parametri. Acesta poate fi scopul unui microscop sau mod acceptat iluminat, structura utilizată pentru proiectarea optică etc.

Dar, de regulă, principalele tipuri de microscoape sunt clasificate în funcție de rezoluția microparticulelor care pot fi văzute folosind acest sistem. Conform acestei diviziuni, microscoapele sunt:
- optică (luminoasă);
- electronice;
- raze X;
- sonde de scanare.

Cele mai utilizate microscoape sunt de tip lumina. Selecția lor largă este disponibilă în magazinele de optică. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive sunt rezolvate principalele sarcini de studiu a unui obiect. Toate celelalte tipuri de microscoape sunt clasificate ca fiind specializate. Ele sunt de obicei folosite în laborator.

Fiecare dintre tipurile de dispozitive de mai sus are propriile sale subspecii, care sunt utilizate într-o anumită zonă. În plus, astăzi există posibilitatea de a cumpăra un microscop școlar (sau educațional), care este un sistem nivel de intrare. Oferit consumatorilor și dispozitivelor profesionale.

Aplicație

Pentru ce este un microscop? Ochiul uman, fiind un sistem optic de tip biologic special, are un anumit nivel de rezoluție. Cu alte cuvinte, există cea mai mică distanță între obiectele observate atunci când acestea pot fi încă distinse. Pentru un ochi normal, această rezoluție este în intervalul 0,176 mm. Dar dimensiunile majorității animalelor și celule vegetale, microorganismele, cristalele, microstructura aliajelor, metalelor etc. sunt mult mai mici decât această valoare. Cum să studiezi și să observi astfel de obiecte? Aici oamenii vin să ajute tipuri diferite microscoape. De exemplu, dispozitivele de tip optic fac posibilă distingerea structurilor în care distanța dintre elemente este de cel puțin 0,20 μm.

Cum se face un microscop?

Aparatul cu care ochiul uman luarea în considerare a obiectelor microscopice devine disponibilă, are două elemente principale. Ele sunt lentila și ocularul. Aceste părți ale microscopului sunt fixate într-un tub mobil situat pe o bază metalică. Are și un tabel cu obiecte.

Tipurile moderne de microscoape sunt de obicei echipate cu un sistem de iluminare. Acesta este, în special, un condensator având o diafragmă iris. Un set obligatoriu de dispozitive de mărire sunt șuruburile micro și macro, care servesc la reglarea clarității. Proiectarea microscoapelor prevede, de asemenea, prezența unui sistem care controlează poziția condensatorului.

Microscoapele specializate, mai complexe, folosesc adesea altele sisteme suplimentareși dispozitive.

Lentile

Aș dori să încep descrierea microscopului cu o poveste despre una dintre părțile sale principale, adică din lentilă. Sunt un sistem optic complex care mărește dimensiunea obiectului în cauză în planul imaginii. Designul lentilelor include un întreg sistem de nu numai lentile individuale, ci și lentile lipite în două sau trei bucăți.

Complexitatea unui astfel de design optic-mecanic depinde de gama de sarcini care trebuie rezolvate de unul sau altul dispozitiv. De exemplu, în cel mai complex microscop, sunt furnizate până la paisprezece lentile.

Obiectivul este format din partea frontală și sistemele care o urmează. Care este baza pentru construirea unei imagini calitatea potrivită, precum și determinarea stării de funcționare? Aceasta este o lentilă frontală sau sistemul lor. Părțile ulterioare ale lentilei sunt necesare pentru a oferi mărirea necesară, distanta focalași calitatea imaginii. Cu toate acestea, implementarea unor astfel de funcții este posibilă numai în combinație cu o lentilă frontală. Este de menționat că designul părții următoare afectează lungimea tubului și înălțimea lentilei dispozitivului.

Oculare

Aceste părți ale microscopului sunt un sistem optic conceput pentru a construi imaginea microscopică necesară pe suprafața retinei ochilor observatorului. Ocularele conțin două grupuri de lentile. Cel mai apropiat de ochiul cercetătorului se numește ochi, iar cel mai îndepărtat se numește câmp (cu ajutorul lui, lentila construiește o imagine a obiectului studiat).

Sistem de iluminare

Microscopul are un design complex de diafragme, oglinzi și lentile. Cu ajutorul acestuia se asigură iluminarea uniformă a obiectului studiat. În primele microscoape această funcție efectuate Pe măsură ce instrumentele optice s-au îmbunătățit, au început să folosească mai întâi oglinzi plate și apoi concave.

Cu ajutorul unor detalii atât de simple, razele de la soare sau lămpile erau îndreptate spre obiectul de studiu. În microscoapele moderne mai perfect. Este format dintr-un condensator și un colector.

Tabel cu subiecte

Preparatele microscopice care necesită studiu sunt plasate pe o suprafață plană. Acesta este tabelul cu subiecte. Diferite tipuri de microscoape pot avea această suprafață proiectată în așa fel încât obiectul de studiu să se transforme în observator pe orizontală, verticală sau la un anumit unghi.

Principiul de funcționare

În primul dispozitiv optic, sistemul de lentile a furnizat o imagine inversă a microobiectelor. Acest lucru a făcut posibil să se vadă structura materiei și cele mai mici detalii care urmau să fie studiate. Principiul de funcționare al unui microscop cu lumină astăzi este similar cu munca efectuată de un telescop refractor. În acest dispozitiv, lumina este refractă pe măsură ce trece prin partea de sticlă.

Cum modern microscoape ușoare? După ce un fascicul de raze de lumină intră în dispozitiv, acestea sunt transformate într-un flux paralel. Abia atunci apare refracția luminii în ocular, datorită căreia imaginea obiectelor microscopice crește. În plus, această informație ajunge în forma necesară observatorului din el

Subspecii de microscoape ușoare

Clasificarea modernă:

1. După clasa de complexitate pentru un microscop de cercetare, de lucru și școlar.
2. În funcție de domeniul de aplicare pentru chirurgie, biologice și tehnice.
3. După tipuri de microscopie pentru lumina reflectată și transmisă, contact de fază, dispozitive luminiscente și polarizante.
4. În direcția fluxului luminos spre inversat și direct.

Microscoape electronice

Cu timpul, dispozitivul conceput pentru a examina obiectele microscopice a devenit din ce în ce mai perfect. Au apărut astfel de tipuri de microscoape în care a fost folosit un principiu complet diferit de funcționare, independent de refracția luminii. In folosinta ultimele tipuri dispozitive implicate electroni. Astfel de sisteme fac posibil să se vadă părți individuale ale materiei atât de mici încât razele de lumină curg pur și simplu în jurul lor.

Pentru ce este un microscop? tip electronic? Este folosit pentru a studia structura celulelor la nivel molecular și subcelular. De asemenea, dispozitive similare sunt folosite pentru a studia virușii.

Dispozitivul microscoapelor electronice

Care este baza lucrării cele mai noi aparate pentru a vedea obiecte microscopice? Cum este un microscop electronic diferit de un microscop cu lumină? Există asemănări între ele?

Principiul de funcționare al unui microscop electronic se bazează pe proprietățile electrice și campuri magnetice. Simetria lor de rotație este capabilă să aibă un efect de focalizare asupra fasciculelor de electroni. Pe baza acestui lucru, putem răspunde la întrebarea: „Cum diferă un microscop electronic de un microscop cu lumină?” În el, spre deosebire de un dispozitiv optic, nu există lentile. Rolul lor este jucat de câmpurile magnetice și electrice calculate corespunzător. Ele sunt create prin spirele bobinelor prin care trece curentul. În acest caz, astfel de câmpuri acționează similar.Când curentul crește sau scade, distanța focală a dispozitivului se modifică.

În ceea ce privește schema circuitului, pentru un microscop electronic este similară cu schema unui dispozitiv de lumină. Singura diferență este că elementele optice sunt înlocuite cu altele electrice asemănătoare acestora.

O creștere a unui obiect în microscoapele electronice are loc datorită procesului de refracție a unui fascicul de lumină care trece prin obiectul studiat. La diferite unghiuri, razele intră în planul obiectivului, unde are loc prima mărire a probei. Apoi electronii trec drumul către lentila intermediară. În ea există o schimbare lină a creșterii dimensiunii obiectului. Imaginea finală a materialului studiat este dată de lentila de proiecție. Din ea, imaginea cade pe un ecran fluorescent.

Tipuri de microscoape electronice

Speciile moderne includ:

1. TEM sau microscop electronic cu transmisie.În această configurație, o imagine a unui obiect foarte subțire, de până la 0,1 µm grosime, este formată prin interacțiunea unui fascicul de electroni cu substanța studiată și mărirea lui ulterioară cu lentile magnetice situate în obiectiv.
2. SEM sau microscop electronic cu scanare. Un astfel de dispozitiv face posibilă obținerea unei imagini a suprafeței unui obiect cu o rezoluție mare de ordinul mai multor nanometri. Folosind metode suplimentare un astfel de microscop oferă informații care ajută la determinarea compoziție chimică straturi de suprafață.
3. Microscop electronic cu scanare de tunel sau STM. Folosind acest dispozitiv se măsoară relieful suprafețelor conductoare cu rezoluție spațială mare. În procesul de lucru cu STM, un ac metalic ascuțit este adus la obiectul studiat. În același timp, se menține o distanță de doar câțiva angstromi. Apoi, acului i se aplică un potențial mic, datorită căruia ia naștere un curent de tunel. În acest caz, observatorul primește o imagine tridimensională a obiectului studiat.

Microscoape Leeuwenhoek

În 2002, a apărut America firma noua angajat în producția de instrumente optice. Gama sa de produse include microscoape, telescoape și binocluri. Toate aceste dispozitive se disting prin calitatea ridicată a imaginii.

Sediul central și departamentul de dezvoltare al companiei sunt situate în SUA, în orașul Fremond (California). Dar în ceea ce privește capacitatea de producție apoi sunt în China. Datorită tuturor acestora, compania furnizează pieței produse avansate și de înaltă calitate la un preț accesibil.

Ai nevoie de un microscop? Levenhuk va sugera opțiunea necesară. Gama de echipamente optice a companiei include dispozitive digitale și biologice pentru mărirea obiectului studiat. În plus, cumpărătorului i se oferă și modele de designer, executate într-o varietate de culori.

Microscopul Levenhuk are extinse funcţionalitate. De exemplu, un dispozitiv de antrenament de nivel de bază poate fi conectat la un computer și este, de asemenea, capabil să capteze videoclipuri ale cercetărilor în curs. Levenhuk D2L este echipat cu această funcționalitate.

Compania oferă microscoape biologice diferite niveluri. Aceasta și multe altele modele simple, și noutăți care se vor potrivi profesioniștilor.

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 ale structurii substanțelor și multe altele.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, cristalele naturale lustruite au fost folosite pentru a îmbunătăți vederea. Odată cu dezvoltarea producției de sticlă, au început să producă linte de sticlă - lentile. R. Bacon în secolul al XIII-lea. a sfătuit persoanele cu vedere slabă să pună ochelari convexe pe obiecte pentru a le examina mai bine. În același timp, în Italia au apărut ochelarii, formați din două lentile conectate.

În secolul al XVI-lea. meșteri din Italia și Țările de Jos, care făceau ochelari de vedere, știau despre proprietatea unui sistem cu două lentile de a oferi o imagine mărită. Unul dintre primele astfel de dispozitive a fost realizat în 1590 de olandezul 3. Jansen.

În ciuda faptului că puterea de mărire a suprafețelor sferice și a lentilelor a fost cunoscută încă din secolul al XIII-lea, până la începutul secolului al XVII-lea. niciunul dintre naturaliști nu a încercat măcar să le folosească pentru observație cele mai mici articole inaccesibil cu ochiul liber uman.

Cuvântul „microscop”, care provine din două cuvinte grecești – „mic” și „aspect”, a fost introdus în uz științific de un membru al Academiei „Dei Lyncei” (Rynx-eyed) Desmikian la începutul secolului al XVII-lea.

În 1609, Galileo Galilei, studiind telescopul pe care îl proiectase, l-a folosit și 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 trebuie să fie diferită. A creat un microscop, alegând o astfel de distanță între lentile, la care au crescut obiectele nu îndepărtate, dar apropiate. În 1614, Galileo a examinat insectele cu un microscop.

Elevul lui Galileo, E. Torricelli, a adoptat arta șlefuirii lentilelor de la profesorul său. Pe lângă fabricarea lunetelor, Torricelli a proiectat 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. Masa cu obiecte, pe care a fost așezat obiectul în cauză, a fost fixată și pe suport. În partea de jos, sub masă, era o oglindă de formă plată sau convexă, care se reflecta razele de soare pe un obiect și l-a luminat de jos. Pentru a îmbunătăți imaginea, lupa a fost mutată față de scenă folosind un șurub.

În 1665, englezul R. Hooke, folosind un microscop care folosea bile mici de sticlă, a descoperit structura celularațesuturi animale și vegetale.

Contemporanul lui Hooke, olandezul A. van Leeuwenhoek, a realizat microscoape formate din mici lentile biconvexe. Au oferit o mărire de 150-300x. Cu ajutorul microscoapelor sale, Leeuwenhoek a studiat structura organismelor vii. În special, el a descoperit mișcarea sângelui în vasele de sânge și celulele roșii din sânge, spermatozoizii, a descris structura mușchilor, solzii pielii și multe altele.

Leeuwenhoek a deschis lume noua lumea microorganismelor. El a descris multe tipuri de ciliați și bacterii.

Multe descoperiri în domeniul anatomiei microscopice au fost făcute de biologul olandez J. Swammerdam. El a studiat anatomia insectelor în cele mai multe detalii. În anii 30. secolul al 18-lea a produs o lucrare bogat ilustrată intitulată Biblia naturii.

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

Cea mai comună schemă de microscop este următoarea: obiectul studiat este așezat pe masa cu obiecte. Deasupra acestuia se află un dispozitiv în care sunt montate lentile obiective și un tub - un tub cu un ocular. Obiectul observat este iluminat cu o lampă sau lumina soarelui, oglinda inclinata si lentila. Deschiderile instalate între sursa de lumină și obiect limitează fluxul luminos și reduc proporția de lumină împrăștiată în acesta. Între diafragme se află o oglindă care schimbă direcția fluxului luminos cu 90°. Condensatorul concentrează un fascicul de lumină asupra subiectului. Lentila colectează razele împrăștiate de obiect și formează o imagine mărită a obiectului, privită cu ajutorul unui ocular. Ocularul funcționează ca o lupă, oferind o mărire suplimentară. Limitele de mărire ale microscopului sunt de la 44 la 1500 de ori.

În 1827, J. Amici a folosit un obiectiv de imersie într-un microscop. În ea, spațiul dintre obiect și lentilă este umplut cu lichid de imersie. Ca atare lichid, diverse uleiuri (cedru sau minerale), apă sau soluție de apă glicerina etc. Astfel de lentile permit marirea rezolutiei microscopului, imbunatatind 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 bifurcă. Una dintre razele primite este direcționată către particula observată, a doua - dincolo de ea. În partea oculară, ambele fascicule se recombină, iar între ele apar interferențe. Microscopia de interferență vă permite să studiați țesuturile și celulele vii.

În secolul XX. Au apărut diferite tipuri de microscoape cu scopuri și design diferite, ceea ce a făcut posibilă studierea obiectelor din game largi ale spectrului.

Deci, la microscoapele inversate, obiectivul este situat sub obiectul observat, iar condensatorul este deasupra. Direcția razelor este schimbată cu ajutorul unui sistem de oglinzi, iar acestea cad în ochiul observatorului, ca de obicei - de jos în sus. Aceste microscoape sunt concepute pentru a studia obiecte voluminoase care sunt greu de plasat pe scena microscoapelor convenționale. Cu ajutorul lor se studiază culturile de țesuturi, reacțiile chimice și se determină punctele de topire ale materialelor. Astfel de microscoape sunt cele mai utilizate în metalografie pentru observarea suprafețelor metalelor, aliajelor și mineralelor. Microscoapele inversate pot fi echipate cu dispozitive speciale pentru microfotografie și filmare cu microcine.

Pe microscoapele luminiscente sunt instalate filtre de lumină înlocuibile, care fac posibilă selectarea în radiația iluminatorului acea parte a spectrului care provoacă luminiscența obiectului studiat. Filtrele speciale trec doar lumina de luminiscență de la obiect. Sursele de lumină din astfel de microscoape sunt lămpi cu mercur de ultraînaltă presiune care emit raze ultravioleteși razele din domeniul de unde scurte ale spectrului vizibil.

Microscoapele cu ultraviolete și infraroșu sunt folosite pentru a studia zonele spectrului care sunt inaccesibile ochiului uman. Schemele 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 captează o imagine invizibilă și 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 aplicații în microchirurgie și asamblarea dispozitivelor miniaturale.

Microscoapele de comparație sunt două microscoape combinate convenționale cu un singur sistem ocular. În astfel de microscoape, două obiecte pot fi observate simultan, comparând caracteristicile lor vizuale.

În microscoapele de televiziune, imaginea medicamentului este convertită în semnale electrice care reproduc această imagine pe ecranul tubului catodic. În aceste microscoape, puteți modifica luminozitatea și contrastul imaginii. Cu ajutorul lor, puteți studia la o distanță sigură obiecte care sunt periculoase pentru vizionare 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. Dimensiune minima un obiect care poate fi văzut printr-un microscop optic are 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. și unde. Precondițiile tehnice pentru crearea unui astfel de microscop au apărut datorită cercetărilor fizicianului german X. Bush. El a studiat 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 capturat o imagine a unui obiect modelat de fascicule de electroni. În 1938 M. von Ardenne în Germania și în 1942 V.K. Zworykin 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 unul optic, în locul razelor de lumină se folosesc electronii, iar în locul lentilelor de sticlă se folosesc bobine electromagnetice sau lentile electronice. Tunul de electroni este sursa de electroni pentru iluminarea obiectului. În ea, sursa de electroni este un catod metalic. Apoi, electronii sunt colectați într-un fascicul folosind un electrod de focalizare și, sub acțiunea unui câmp electric puternic care acționează între catod și anod, câștigă energie. Pentru a crea un câmp, electrozilor se aplică o tensiune 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 milionimi din valoarea inițială.

Ieșind din „tunul” de electroni, fasciculul de electroni este îndreptat către obiect cu ajutorul unei lentile condensatoare, împrăștiate pe acesta și focalizat de lentila obiectului, care creează o imagine intermediară a obiectului. Lentila de proiecție colectează din nou electronii și creează o a doua imagine și mai mare pe ecranul fluorescent. Pe el, sub acțiunea electronilor care îl lovesc, apare o imagine luminoasă a obiectului. Dacă plasați o placă fotografică sub ecran, puteți fotografia această imagine.

Mare Definitie

Definiție incompletă ↓

Tudupov Ayur

În lucrarea sa, studentul ia în considerare istoria creării microscopului. Și, de asemenea, descrie experiența creării unui microscop simplu acasă.

Descarca:

Previzualizare:

MOU „Școala secundară Mogoytuy nr. 1”

Lucrări de cercetare pe această temă

„Ce este un microscop”

Sectiunea: fizica, tehnologie

Completat de: elevul clasa a II-a Ayur Tudupov

Șef: Baranova I.V.

oraș Mogoytuy

anul 2013

Performanţă

fiind înaintat

elev de clasa a II-a MOU MSOSH Nr. 1 p. Mogoytuy Tudupov Ayur

Titlul lucrării de cercetare

"Ce este un microscop?"

Manager de lucru

Baranova Irina Vladimirovna

Scurtă descriere (temă) a lucrării :

Această lucrare aparține cercetării experimentale și este cercetare experimentală - teoretică.

Direcţie:

Fizică, cercetare aplicată (tehnică).

Scurtă descriere a lucrării de cercetare

Nume "Ce este un microscop?"

Realizat de Tudupov Ayur

Sub conducerea luiBaranova Irina Vladimirovna

Activitatea de cercetare este dedicată studiului:făcând un microscop cu o picătură de apă

De unde a venit interesul dumneavoastră pentru această problemă?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. Consultarea profesorilor

Ce ipoteză a fost înaintată?puteți crea un microscop cu propriile mâini dintr-o picătură de apă.

În studiu am folositurmătoarele metode:

Experimente:

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

Concluzii:

1. Acasă, puteți face un microscop simplu din mijloace improvizate.
2. Am învățat din ce este făcut un microscop.
3. Crearea propriului lucru este foarte interesant, mai ales că microscopul este un lucru interesant.

Intenționăm să folosim fotografii pentru a prezenta rezultatele studiului.

Chestionar pentru participanți

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. Corpul principal - paginile 5 – 10
6. Experiment cu 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 toaletă, după jocuri și înainte de masă, aud același lucru: „Nu uita să te speli pe mâini!”. Și așa m-am gândit: „De ce să le spăl atât de des? Sunt chiar curate?" Am întrebat-o pe mama: „De ce trebuie să te speli pe mâini?”. Mama a răspuns: „Pe mâini, precum și pe toate obiectele din jur, există mulți microbi care, dacă intră în gură cu alimente, pot provoca boli”. M-am uitat atent la mâinile mele, 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 microbii 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 microscopului.
2. Aflați în ce constau microscoapele și ce pot fi acestea.
3. Încercați să vă construiți propriul microscop și testați-l.

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

Parte principală

Istoria creării microscopului.

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

Este distractiv să privești ceva prin microscop. Nu mai rău jocuri pe calculator si poate chiar mai bine. Dar cine a inventat acest miracol - un microscop?

În urmă cu trei sute cincizeci de ani, în orașul olandez Middelburg locuia un maestru al spectacolului. A lustruit cu răbdare ochelari, a făcut ochelari și i-a vândut oricui avea nevoie. A avut doi copii - doi băieți. Le plăcea foarte mult să urce în atelierul tatălui lor și să se joace cu instrumentele și ochelarii lui, deși acest lucru le era interzis. Și apoi, într-o zi, când tatăl a plecat undeva, băieții și-au făcut drum, ca de obicei, spre bancul lui de lucru - există ceva nou cu care să te distrezi? Pe masă stăteau pahare pregătite pentru pahare, iar în colț zăcea un tub scurt de cupru: din el maestrul urma să decupe inele - un cadru pentru ochelari. Băieții au strâns sticla de ochelari în capetele tubului. Băiatul mai mare și-a pus un tub la ochi și s-a uitat la pagina unei cărți deschise care stătea pe masă aici. Spre surprinderea lui, scrisorile au devenit uriașe. Cel mic s-a uitat în telefon și a strigat, uimit: a văzut o virgulă, dar ce virgulă - părea un vierme gras! Băieții au îndreptat tubul spre praful de sticlă rămas după ce sticla a fost lustruită. 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. Copiii i-au povestit tatălui lor despre descoperirea lor. Nici măcar nu i-a certat: era atât de surprins de proprietatea extraordinară a țevii. A încercat să facă un alt tub cu aceiași ochelari, lung și extensibil. Noul tub a crescut și mai bine. Acesta a fost primul microscop. A lui

inventat accidental în 1590 de maestrul de ochelari Zakharia 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 de olandezul Jan Lipershey (de asemenea, un maestru al ochelarilor și totodată din Middelburg) și Jacob Metius. În Anglia a apărut olandezul Cornelius Drebbel, care a inventat un microscop cu două lentile biconvexe. Când zvonurile s-au răspândit în 1609 că ar exista un fel de dispozitiv pentru vizualizarea obiectelor mici în Olanda, Galileo a înțeles ideea generală a designului chiar a doua zi și a făcut un microscop în laboratorul său, iar în 1612 deja a stabilit fabricarea de microscoape. La început, nimeni nu a numit dispozitivul creat microscop, a fost numit conspicillium. Cuvintele familiare „telescop” și „microscop” au fost rostite pentru prima dată în 1614 de către grecul Demiscian.

În 1697, Marea Ambasada a părăsit Moscova din Moscova, care a inclus țarul nostru Petru cel Mare. În Olanda, a auzit că „un anume olandez Leeuwenhoek”, care locuiește în orașul Delft, face acasă dispozitive uimitoare. Cu ajutorul lor, a descoperit mii de animale, mai minunate decât cele mai ciudate animale de peste ocean. Și aceste animale mici „cuibăresc” în apă, în aer și chiar în gura omului. 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 un obiectiv, cât și un ocular.

Multă vreme, secretul „sticlei de purici”, așa cum dispozitivul lui Leeuwenhoek a fost numit 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, după unele caracteristici, sunt apropiate 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. Misterul „sticlei de purici” a fost dezvăluit abia după 315 ani, în statul Novosibirsk institut medical la Departamentul de Biologie Generală și Fundamente ale Geneticii. Secretul trebuia să fie foarte simplu, deoarece Leeuwenhoek a reușit să facă multe copii ale microscoapelor sale cu o singură lentilă într-un timp scurt. Poate nu a lustruit niciodată lentile 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 - Leeuwenhoek a fost cel care a servit drept lentilă. Cu cât mingea era mai mică, cu atât se putea obține o creștere mai mare...

În 1697, Petru cel Mare a petrecut aproximativ două ore la Leeuwenhoek - și a privit și a privit. Și deja în 1716, în timpul celei de-a doua călătorii în străinătate, împăratul a achiziționat primele microscoape pentru Kunstkamera. Deci un dispozitiv minunat a apărut în Rusia.

Un microscop poate fi numit un instrument care dezvăluie secrete. microscoape în ani diferiti arătau diferit, 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. s-a răspândit așa-numitul microscop „de mână” sau „de buzunar”, proiectat de opticianul englez J. Wilson. Asa aratau:

Din ce este făcut un microscop?

Toate microscoapele constau din următoarele părți:

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

Am învățat și ce pot fi microscoapele. LA lumea modernă toatemicroscoapepoate 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 domenii diverseștiință, industrie, medicină.

Construiește-ți propriul microscop

Când am căutat 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. Dintr-o picătură de apă se poate face un mic microscop. 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 au crescut. Cu cât picătura este mai mică, cu atât mărirea este mai mare. În primul microscop, inventat de Leeuwenhoek, totul s-a făcut chiar așa, doar picătura era de sticlă.

Am găsit o carte numită „Primele mele experimente științifice” și am complicat ușor modelul microscopului. 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 de microscop. Puțin mai jos voi semna treptat toată munca mea. Desigur, aveam nevoie de puțin ajutor de la mama și sora mea.