Definícia mikroskopu pre 3. Čo je mikroskop? Poddruhy svetelných mikroskopov

Mikroskop je zariadenie určené na zväčšovanie obrazu predmetov štúdia s cieľom zobraziť detaily ich štruktúry skryté voľným okom. Zariadenie poskytuje desaťnásobné alebo tisícnásobné zvýšenie, čo vám umožňuje vykonávať výskum, ktorý nie je možné získať pomocou žiadneho iného zariadenia alebo zariadenia.

Mikroskopy sú široko používané v medicíne a laboratórny výskum. S ich pomocou sa inicializujú nebezpečné mikroorganizmy a vírusy, aby sa určil spôsob liečby. Mikroskop je nepostrádateľný a neustále sa zdokonaľuje. Prvýkrát bola podobizeň mikroskopu vytvorená v roku 1538 talianskym lekárom Girolamom Fracastorom, ktorý sa rozhodol nainštalovať v sérii dva optické šošovky, podobné témy ktoré sa používajú v okuliaroch, ďalekohľadoch, ďalekohľady a hlupákov. Na vylepšení mikroskopu pracoval Galileo Galilei, ako aj desiatky svetoznámych vedcov.

Zariadenie

Existuje mnoho typov mikroskopov, ktoré sa líšia dizajnom. Väčšina modelov zdieľa podobný dizajn, ale s menšími technickými vlastnosťami.

Vo veľkej väčšine prípadov pozostávajú mikroskopy zo stojana, na ktorom sú upevnené 4 hlavné prvky:

• Objektív.
• Okulár.
• Systém osvetlenia.
• Predmetová tabuľka.

Objektív

Šošovka je komplexný optický systém, ktorý pozostáva z po sebe nasledujúcich sklenených šošoviek. Šošovky sú vyrobené vo forme tubusov, do ktorých je možné upevniť až 14 šošoviek. Každý z nich zväčšuje obraz tým, že ho vezme z povrchu šošovky vpredu. Ak teda jeden zväčší objekt 2-krát, ďalší zväčší danú projekciu ešte viac a tak ďalej, až kým sa objekt nezobrazí na ploche poslednej šošovky.

Každá šošovka má svoju vlastnú zaostrovaciu vzdialenosť. V tomto ohľade sú pevne upevnené v trubici. Ak sa ktorýkoľvek z nich posunie bližšie alebo ďalej, nebude možné dosiahnuť výrazné zväčšenie obrazu. V závislosti od vlastností šošovky sa môže meniť dĺžka tubusu, v ktorom je šošovka uzavretá. V skutočnosti, čím je vyššia, tým bude obraz zväčšený.

Okulár

Zo šošoviek sa skladá aj okulár mikroskopu. Je navrhnutý tak, aby operátor, ktorý pracuje s mikroskopom, mohol naň priložiť oko a vidieť zväčšený obraz na objektíve. Okulár má dve šošovky. Prvý sa nachádza bližšie k oku a nazýva sa oko a druhý je pole. Pomocou posledne menovaného sa obraz zväčšený šošovkou upraví tak, aby sa správne premietal na sietnicu ľudského oka. Je to potrebné na odstránenie defektov vo vnímaní zraku úpravou, keďže každý človek zaostruje na inú vzdialenosť. Poľná šošovka umožňuje prispôsobiť mikroskop tejto funkcii.

Systém osvetlenia

Ak chcete pozorovať skúmaný objekt, je potrebné ho osvetliť, pretože šošovka pokrýva prirodzené svetlo. Výsledkom je, že pri pohľade cez okulár vždy vidíte iba čierny alebo sivý obraz. Na to bol špeciálne vyvinutý osvetľovací systém. Môže byť vyrobený vo forme lampy, LED alebo iného svetelného zdroja. Väčšina jednoduché modely svetelné lúče sú prijímané z vonkajšieho zdroja. Sú nasmerované k predmetu štúdia pomocou zrkadiel.

Predmetová tabuľka

Poslednou dôležitou a najjednoduchšou časťou mikroskopu na výrobu je stolík. Šošovka je nasmerovaná na ňu, pretože práve na nej je upevnený predmet na štúdium. Stôl má rovný povrch, ktorý umožňuje fixovať predmet bez strachu, že sa pohne. Dokonca aj najmenší pohyb predmetu pri zväčšení bude obrovský, takže nebude ľahké znovu nájsť pôvodný bod, ktorý sme študovali.

Typy mikroskopov

Za dlhú históriu existencie tohto prístroja bolo vyvinutých niekoľko mikroskopov, ktoré sa od seba výrazne líšia princípom fungovania mikroskopov.

Medzi najčastejšie používané a vyhľadávané typy tohto zariadenia patria tieto typy:

• Optické.
• Elektronické.
• Skenovacie sondy.
• röntgen.

Optické

Optický mikroskop je najlacnejšie a najjednoduchšie zariadenie. Toto zariadenie vám umožňuje zväčšiť obraz 2000-krát. Je to pekné veľký ukazovateľ, ktorá umožňuje študovať štruktúru buniek, povrch tkaniva, nájsť defekty v umelo vytvorených objektoch a pod.. Treba poznamenať, že na dosiahnutie napr. veľké zväčšenie zariadenie musí byť veľmi kvalitné, preto je drahé. Prevažná väčšina optických mikroskopov je vyrobená oveľa jednoduchšie a má relatívne malé zväčšenie. Náučné typy mikroskopov sú zastúpené práve optickými. Je to spôsobené ich nižšou cenou, ako aj nie príliš veľkým zväčšením.

Optický mikroskop má zvyčajne niekoľko šošoviek, ktoré sú pohyblivé na stojane. Každý z nich má svoj vlastný stupeň zväčšenia. Pri skúmaní objektu môžete šošovku presunúť do pracovnej polohy a skúmať ju pri určitom zväčšení. Ak sa chcete ešte viac priblížiť, stačí prejsť na ešte väčší objektív. Tieto zariadenia nemajú ultra presné nastavenie. Napríklad, ak potrebujete len trochu priblížiť, potom prepnutím na iný objektív môžete priblížiť desiatky krát, čo bude nadmerné a neumožní vám správne vnímať zväčšený obrázok a vyhnúť sa zbytočným detailom.

Elektrónový mikroskop

Elektronický je pokročilejší dizajn. Poskytuje zväčšenie obrazu najmenej 20 000 krát. Maximálne zväčšenie takéhoto zariadenia je možné 10 6 krát. Zvláštnosť tohto zariadenia spočíva v tom, že namiesto lúča svetla, ako sú optické, vysielajú lúč elektrónov. Získavanie obrazu sa vykonáva pomocou špeciálnych magnetických šošoviek, ktoré reagujú na pohyb elektrónov v stĺpci zariadenia. Smer lúča sa nastavuje pomocou . Tieto zariadenia sa objavili v roku 1931. Začiatkom roku 2000 začali kombinovať počítačové vybavenie a elektrónové mikroskopy, čo výrazne zvýšilo faktor zväčšenia, rozsah nastavenia a umožnilo zachytiť výsledný obraz.

Elektronické zariadenia majú pre všetky svoje prednosti vysokú cenu a vyžadujú špeciálne podmienky na prevádzku. Pre získanie kvalitného jasného obrazu je potrebné, aby bol predmet štúdia vo vákuu. Je to spôsobené tým, že molekuly vzduchu rozptyľujú elektróny, čo narúša čistotu obrazu a neumožňuje jemné nastavenie. V tomto ohľade sa toto zariadenie používa v laboratórnych podmienkach. Dôležitou požiadavkou pre použitie elektrónových mikroskopov je tiež absencia vonkajších magnetických polí. Výsledkom je, že laboratóriá, v ktorých sa používajú, majú veľmi hrubé izolované steny alebo sa nachádzajú v podzemných bunkroch.

Takéto zariadenie sa používa v medicíne, biológii, ako aj v rôznych priemyselných odvetviach.

Mikroskopy so skenovacou sondou

Skenovanie sondový mikroskop umožňuje získať obraz z objektu jeho skúmaním špeciálnou sondou. Výsledkom je trojrozmerný obraz s presnými údajmi o vlastnostiach objektov. Toto zariadenie má vysoké rozlíšenie. Ide o relatívne nové zariadenie, ktoré bolo vytvorené pred niekoľkými desaťročiami. Namiesto šošovky majú tieto zariadenia sondu a systém na jej pohyb. Obraz získaný z neho je zaregistrovaný zložitým systémom a zaznamenaný, po čom sa vytvorí topografický obraz zväčšených objektov. Sonda je vybavená citlivými senzormi, ktoré reagujú na pohyb elektrónov. Existujú aj sondy, ktoré pracujú podľa optického typu zvýšením v dôsledku inštalácie šošoviek.

Sondy sa často používajú na získanie údajov o povrchu objektov so zložitým reliéfom. Často sa spúšťajú do potrubia, dier, ako aj do malých tunelov. Jedinou podmienkou je, aby priemer sondy zodpovedal priemeru skúmaného objektu.

Táto metóda sa vyznačuje značnou chybou merania, pretože výsledný 3D obraz je ťažko dešifrovateľný. Existuje veľa detailov, ktoré sú skreslené počítačom počas spracovania. Počiatočné údaje sú spracované matematicky pomocou špecializovaného softvéru.

Röntgenové mikroskopy

Röntgenový mikroskop je laboratórne vybavenie používa sa na štúdium objektov, ktorých rozmery sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou röntgenového žiarenia. Účinnosť rozšírenia toto zariadenie umiestnené medzi optickými a elektronickými zariadeniami. odoslaný do skúmaného objektu röntgenové lúče, po ktorom citlivé senzory reagujú na ich lom. V dôsledku toho sa vytvorí obraz povrchu skúmaného objektu. Vzhľadom na to, že röntgenové lúče môžu prechádzať povrchom objektu, takéto zariadenie umožňuje nielen získať údaje o štruktúre objektu, ale aj o jeho chemickom zložení.

Na hodnotenie kvality tenkých povlakov sa bežne používa röntgenové zariadenie. Používa sa v biológii a botanike, ako aj na analýzu práškových zmesí a kovov.

Ľudské oko je konštruované tak, že nevidí predmet, ktorého rozmery nepresahujú 0,1 mm. V prírode existujú predmety, ktorých rozmery sú oveľa menšie. Sú to mikroorganizmy, bunky živých tkanív, prvky štruktúry látok a oveľa viac.

Už v dávnych dobách sa na zlepšenie videnia používali leštené prírodné kryštály. S rozvojom sklárstva začali vyrábať sklenené šošovky – šošovky. R. Bacon v XIII storočí. radil ľuďom z slabý zrak na predmety nasaďte vypuklé okuliare, aby ste ich lepšie preskúmali. Zároveň sa v Taliansku objavili okuliare pozostávajúce z dvoch spojených šošoviek.

V XVI storočí. remeselníci z Talianska a Holandska, ktorí vyrábali okuliare, vedeli o vlastnosti systému dvoch šošoviek poskytnúť zväčšený obraz. Jedno z prvých takýchto zariadení vyrobil v roku 1590 Holanďan 3. Jansen.

Napriek tomu, že zväčšovacia sila guľových plôch a šošoviek bola známa už v 13. storočí, až do začiatku 17. storočia. nikto z prírodovedcov sa ich ani nepokúsil použiť na pozorovanie tých najmenších predmetov, ktoré sú pre ľudské oko nedostupné.

Slovo "mikroskop", ktoré pochádza z dvoch gréckych slov - "malý" a "pohľad", zaviedol do vedeckého používania člen akadémie "Dei Lyncei" (Rynx-eyed) Desmikian na začiatku 17. storočia.

V roku 1609 Galileo Galilei, ktorý študoval ďalekohľad, ktorý navrhol, ho použil aj ako mikroskop. Aby to urobil, zmenil vzdialenosť medzi šošovkou a okulárom. Galileo ako prvý prišiel na to, že kvalita šošoviek pre okuliare a teleskopy musí byť odlišná. Vytvoril mikroskop a zvolil takú vzdialenosť medzi šošovkami, pri ktorej sa zväčšovali nie vzdialené, ale blízko seba umiestnené objekty. V roku 1614 Galileo skúmal hmyz mikroskopom.

E. Torricelli, študent Galilea, prevzal umenie brúsenia šošoviek od svojho učiteľa. Okrem výroby ďalekohľadov Torricelli navrhol jednoduché mikroskopy, pozostávajúce z jednej maličkej šošovky, ktorú získal z jednej kvapky skla roztavením sklenenej tyčinky nad ohňom.

V 17. storočí obľúbené boli najjednoduchšie mikroskopy pozostávajúce z lupy - bikonvexnej šošovky namontovanej na stojane. Na stojane bol upevnený aj objektový stolík, na ktorý bol predmetný predmet položený. V spodnej časti pod stolom sa nachádzalo zrkadlo plochého alebo konvexného tvaru, ktoré odrážalo slnečné lúče na predmet a osvetľovalo ho zospodu. Na zlepšenie obrazu sa lupa pohybovala vzhľadom na stolík pomocou skrutky.

V roku 1665 Angličan R. Hooke pomocou mikroskopu s použitím malých sklenených guľôčok objavil bunkovú štruktúru živočíšnych a rastlinných tkanív.

Hookov súčasník, Holanďan A. van Leeuwenhoek, vyrobil mikroskopy pozostávajúce z malých bikonvexných šošoviek. Poskytli 150- až 300-násobné zväčšenie. S pomocou svojich mikroskopov študoval Leeuwenhoek štruktúru živých organizmov. Najmä objavil pohyb krvi v cievy a červené krvinky, spermie, popísali štruktúru svalov, kožné šupiny a mnohé ďalšie.

Leeuwenhoek otvoril Nový svet svet mikroorganizmov. Opísal mnoho druhov nálevníkov a baktérií.

Mnohé objavy v oblasti mikroskopickej anatómie urobil holandský biológ J. Swammerdam. Najpodrobnejšie študoval anatómiu hmyzu. V 30-tych rokoch. 18. storočie vytvoril bohato ilustrované dielo s názvom Biblia prírody.

Metódy na výpočet optických komponentov mikroskopu vyvinul Švajčiar L. Euler, ktorý pôsobil v Rusku.

Najbežnejšia schéma mikroskopu je nasledovná: skúmaný objekt je umiestnený na stole objektu. Nad ním je zariadenie, v ktorom sú namontované šošovky objektívu a tubus - tubus s okulárom. Pozorovaný objekt je osvetlený lampou resp slnečné svetlo, naklonené zrkadlo a šošovka. Otvory inštalované medzi svetelným zdrojom a objektom obmedzujú svetelný tok a znižujú podiel svetla v ňom. rozptýlené svetlo. Medzi clonami sa nachádza zrkadlo, ktoré mení smer svetelného toku o 90°. Kondenzátor sústreďuje lúč svetla na objekt. Šošovka zbiera lúče rozptýlené objektom a vytvára zväčšený obraz objektu pozorovaný pomocou okuláru. Okulár funguje ako lupa a poskytuje extra zväčšenie. Limity zväčšenia mikroskopu sú od 44 do 1500 krát.

V roku 1827 použil J. Amici v mikroskope imerzný objektív. V ňom je priestor medzi objektom a šošovkou vyplnený imerznou kvapalinou. Ako taká kvapalina, rôzne oleje(cédrový alebo minerálny), voda alebo vodný roztok glycerínu a pod. Takéto šošovky umožňujú zvýšiť rozlíšenie mikroskopu, zlepšiť kontrast obrazu.

V roku 1850 anglický optik G. Sorby vytvoril prvý mikroskop na pozorovanie predmetov v polarizovanom svetle. Takéto zariadenia sa používajú na štúdium kryštálov, vzoriek kovov, živočíšnych a rastlinných tkanív.

Začiatok interferenčnej mikroskopie položil v roku 1893 Angličan J. Sirks. Jeho podstatou je, že každý lúč, ktorý vstupuje do mikroskopu, sa rozdvojuje. Jeden z prijatých lúčov smeruje k pozorovanej častici, druhý - okolo nej. V očnej časti sa oba lúče rekombinujú a dochádza medzi nimi k interferencii. Interferenčná mikroskopia umožňuje študovať živé tkanivá a bunky.

V XX storočí. objavil rôzne druhy mikroskopy s rôznym účelom, dizajnom, umožňujúcim študovať predmety v široké rozsahy spektrum.

Takže v inverzných mikroskopoch je objektív umiestnený pod pozorovaným objektom a kondenzor je na vrchu. Smer lúčov sa mení pomocou sústavy zrkadiel a do oka pozorovateľa dopadajú, ako inak – zdola nahor. Tieto mikroskopy sú určené na štúdium objemných predmetov, ktoré je ťažké umiestniť na pódium bežných mikroskopov. Používajú sa na štúdium tkanivových kultúr, chemické reakcie, určiť teploty topenia materiálov. Takéto mikroskopy sa najčastejšie používajú v metalografii na pozorovanie povrchov kovov, zliatin a minerálov. Inverzné mikroskopy môžu byť vybavené špeciálnymi zariadeniami na mikrofotografiu a mikrokinofilmovanie.

Na luminiscenčných mikroskopoch sú inštalované vymeniteľné svetelné filtre, ktoré umožňujú vybrať v žiarení iluminátora tú časť spektra, ktorá spôsobuje luminiscenciu skúmaného objektu. Špeciálne filtre prepúšťajú z objektu iba luminiscenčné svetlo. Svetelnými zdrojmi v takýchto mikroskopoch sú ultravysokotlakové ortuťové výbojky, ktoré vyžarujú ultrafialové lúče a lúče krátkovlnného rozsahu viditeľného spektra.

Ultrafialové a infračervené mikroskopy sa používajú na štúdium oblastí spektra, ktoré sú ľudskému oku neprístupné. Optické schémy sú podobné ako u bežných mikroskopov. Šošovky týchto mikroskopov sú vyrobené z materiálov, ktoré sú priehľadné pre ultrafialové (kremeň, fluorit) a infračervené (kremík, germánium) lúče. Sú vybavené kamerami, ktoré snímajú viditeľný obraz a elektrónovo-optické konvertory, ktoré menia neviditeľný obraz na viditeľný.

Stereo mikroskop poskytuje trojrozmerný obraz objektu. Ide vlastne o dva mikroskopy, vyrobené v jednom dizajne tak, že pravé a ľavé oko pozoruje objekt z rôznych uhlov. Našli uplatnenie v mikrochirurgii a montáži miniatúrnych prístrojov.

Porovnávacie mikroskopy sú dva bežné kombinované mikroskopy s jedným očným systémom. V takýchto mikroskopoch je možné pozorovať dva objekty naraz a porovnávať ich vizuálne charakteristiky.

V televíznych mikroskopoch sa obraz liečiva premieňa na elektrické signály, ktoré reprodukujú tento obraz na obrazovke katódovej trubice. V týchto mikroskopoch môžete meniť jas a kontrast obrazu. S ich pomocou môžete v bezpečnej vzdialenosti študovať predmety, ktoré sú nebezpečné pre pozorovanie na blízko, ako sú rádioaktívne látky.

Najlepšie optické mikroskopy umožňujú zväčšiť pozorované objekty asi 2000-krát. Ďalšie zväčšenie nie je možné, pretože svetlo sa ohýba okolo osvetleného predmetu a ak sú jeho rozmery menšie ako vlnová dĺžka, takýto predmet sa stáva neviditeľným. Minimálna veľkosť objektu, ktorý je možné vidieť optickým mikroskopom, je 0,2-0,3 mikrometra.

V roku 1834 W. Hamilton zistil, že existuje analógia medzi prechodom svetelných lúčov v opticky nehomogénnom prostredí a dráhami častíc v silových poliach. Možnosť vytvorenia elektrónového mikroskopu sa objavila v roku 1924 po tom, čo L. De Broglie predložil hypotézu, že všetky druhy hmoty bez výnimky – elektróny, protóny, atómy atď. a vlny. Technické predpoklady na vytvorenie takéhoto mikroskopu sa objavili vďaka výskumu nemeckého fyzika X. Busha. Študoval zaostrovacie vlastnosti osovo symetrických polí a v roku 1928 vyvinul magnetickú elektrónovú šošovku.

V roku 1928 sa M. Knoll a M. Ruska pustili do vytvorenia prvého magnetického transmisného mikroskopu. O tri roky neskôr zachytili obraz objektu tvarovaného elektrónovými lúčmi. V roku 1938 M. von Ardenne v Nemecku a v roku 1942 V.K. Zworykin v USA zostrojili prvé rastrovacie elektrónové mikroskopy fungujúce na princípe skenovania. V nich sa tenký elektrónový lúč (sonda) postupne pohyboval nad objektom z bodu do bodu.

V elektrónovom mikroskope sa na rozdiel od optického používajú namiesto svetelných lúčov elektróny a namiesto sklenených šošoviek elektromagnetické cievky alebo elektronické šošovky. Elektrónové delo je zdrojom elektrónov na osvetlenie objektu. V ňom je zdrojom elektrónov kovová katóda. Potom sa elektróny pomocou zaostrovacej elektródy zhromažďujú do lúča a vplyvom silného elektrického poľa pôsobiaceho medzi katódou a anódou získavajú energiu. Na vytvorenie poľa sa na elektródy aplikuje napätie až 100 kilovoltov alebo viac. Napätie je regulované v krokoch a je veľmi stabilné - za 1-3 minúty sa zmení najviac o 1-2 milióntiny pôvodnej hodnoty.

Po opustení elektrónového „dela“ je elektrónový lúč pomocou kondenzorovej šošovky nasmerovaný na objekt, rozptýlený na ňom a zaostrený objektívom objektu, čím sa vytvorí medziobraz objektu. Projekčná šošovka opäť zhromažďuje elektróny a vytvára druhý, ešte väčší obraz na fluorescenčnom plátne. Na ňom, pôsobením elektrónov, ktoré naň dopadajú, vzniká svetelný obraz objektu. Ak pod obrazovku umiestnite fotografickú platňu, môžete odfotografovať tento obrázok.

Veľká definícia

Neúplná definícia ↓

Všetky slovníky Automobilový slovník Architektonický slovník Astronomický slovník Biblická encyklopédia Obchodný slovník Biografický slovník Veľký účtovný slovník Džínsový slovník Kulinársky slovník Lekársky slovník Námorný slovník Tlačiarenský slovník Politický slovník Psychologický slovník Náboženský slovník Sexuologický slovník Slovník zlodejského žargónu Slovník geografických mien Slovník Dahlov Slovník Efraimov Slovník mien Slovník cudzie slová Slovník počítačového žargónu Slovník stredísk Slovník liečivé rastliny Slovník logiky Slovník mier Slovník módy Slovník slangu mládeže Slovník národov Slovník numizmatikov Slovník Ožegov Umelecký slovník Slovník dizajn krajiny Mytologický slovník Slovník ruských priezvisk Slovník symbolov Slovník synoným Slovník frazeologických jednotiek Slovník epitet Stavebný slovník Slovník Ushakova Financial Dictionary Encyklopedický slovník Encyklopédia Collier Etymologický slovník Fasmer Etnografický slovník

Čo je mikroskop? Význam a výklad slova mikroskop, definícia pojmu

mikroskop -

optický prístroj s jednou alebo viacerými šošovkami na získanie zväčšených obrazov predmetov, ktoré nie sú viditeľné voľným okom. Mikroskopy sú jednoduché a zložité. Jednoduchý mikroskop je systém jednej šošovky. Za jednoduchú lupu možno považovať jednoduchý mikroskop – plankonvexnú šošovku. Zložený mikroskop (často označovaný jednoducho ako mikroskop) je kombináciou dvoch jednoduchých mikroskopov.

Zložený mikroskop poskytuje väčšie zväčšenie ako jednoduchý a má vyššie rozlíšenie. Rozlíšenie je schopnosť rozlíšiť detaily vzorky. Zväčšený obrázok, na ktorom sú detaily nerozoznateľné, poskytuje málo užitočných informácií.

Zložený mikroskop má dvojstupňovú schému. Jeden systém šošoviek, nazývaný objektív, sa priblíži k preparátu; vytvára zväčšený a vyriešený obraz objektu. Obraz je ďalej zväčšovaný ďalším systémom šošoviek, nazývaným okulár, ktorý je umiestnený bližšie k oku pozorovateľa. Tieto dva systémy šošoviek sú umiestnené na opačných koncoch tubusu.

Práca s mikroskopom. Obrázok ukazuje typický biologický mikroskop. Stojan na statív je vyrobený vo forme ťažkého odliatku, zvyčajne v tvare podkovy. Na závese je k nemu pripevnený držiak trubice nesúci všetky ostatné časti mikroskopu. Tubus, v ktorom sú namontované systémy šošoviek, umožňuje ich pohyb vzhľadom na vzorku na zaostrenie. Šošovka je umiestnená na spodnom konci tubusu. Typicky je mikroskop vybavený niekoľkými objektívmi s rôznym zväčšením na revolverovej hlavici, čo umožňuje ich nastavenie do pracovnej polohy na optickej osi. Operátor, ktorý skúma vzorku, začína spravidla so šošovkou, ktorá má najmenšie zväčšenie a najširšom zornom poli, nájde detaily, ktoré ho zaujímajú, a potom ich skúma pomocou šošovky s veľkým zväčšením. Okulár je namontovaný na konci výsuvného držiaka (čo umožňuje v prípade potreby zmeniť dĺžku tubusu). Celý tubus s objektívom a okulárom sa dá pohybovať hore a dole, aby bol mikroskop zaostrený.

Vzorka sa zvyčajne odoberá ako veľmi tenká priehľadná vrstva alebo rez; položí sa na pravouhlú sklenenú dosku, ktorá sa nazýva podložné sklíčko, a na vrchu sa prikryje tenšou menšou sklenenou doskou, ktorá sa nazýva krycie sklíčko. Vzorka je často zafarbená chemikálie na zvýšenie kontrastu. Podložné sklíčko sa umiestni na stolík tak, aby vzorka bola nad stredovým otvorom stolíka. Stolík je zvyčajne vybavený mechanizmom pre plynulý a presný pohyb vzorky v zornom poli.

Pod stolíkom objektu je držiak tretieho šošovkového systému - kondenzor, ktorý sústreďuje svetlo na vzorku. Kondenzorov môže byť viacero a na nastavenie clony je tu umiestnená irisová clona.

Ešte nižšie je v kardanovom kĺbe namontované osvetľovacie zrkadlo, ktoré vrhá svetlo lampy na vzorku, vďaka čomu celý optický systém mikroskopu vytvára viditeľný obraz. Okulár je možné nahradiť fotonástavcom a následne sa vytvorí obraz na filme. Mnohé výskumné mikroskopy sú vybavené špeciálnym iluminátorom, takže osvetľovacie zrkadlo nie je potrebné.

Zvýšiť. Zväčšenie mikroskopu sa rovná zväčšeniu šošovky objektívu krát zväčšeniu okuláru. Pre typického výskumný mikroskop zväčšenie okuláru je 10, a zväčšenie objektívov 10, 45 a 100. Preto je zväčšenie takéhoto mikroskopu od 100 do 1000. Zväčšenie niektorých mikroskopov dosahuje 2000. Zvýšenie zväčšenia ešte nie je má zmysel, pretože rozlíšenie sa nezlepšuje; kvalita obrazu sa naopak zhoršuje.

teória. Konzistentnú teóriu mikroskopu podal koncom 19. storočia nemecký fyzik Ernst Abbe. Abbe zistil, že rozlíšenie (najmenšia možná vzdialenosť medzi dvoma bodmi, ktoré sú viditeľné oddelene) je dané

kde R je rozlíšenie v mikrometroch (10-6 m), . je vlnová dĺžka svetla (vytvoreného iluminátorom), µm, n je index lomu média medzi vzorkou a objektívom, a. - polovica vstupného uhla šošovky (uhol medzi krajnými lúčmi kužeľového svetelného lúča vstupujúceho do šošovky). Abbe nazval veličinu číselnou apertúrou (označuje sa symbolom NA). Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že rozlíšiteľné detaily skúmaného objektu sú tým menšie, čím väčšia NA a tým kratšia vlnová dĺžka.

Numerická clona určuje nielen rozlíšenie systému, ale tiež charakterizuje pomer clony šošovky: intenzita svetla na jednotku plochy obrazu sa približne rovná štvorcu NA. Pre dobrý objektív je hodnota NA asi 0,95. Mikroskop je väčšinou konštruovaný tak, že jeho celkové zväčšenie je cca. 1000 NA.

Objektívy. Existujú tri hlavné typy šošoviek, ktoré sa líšia stupňom korekcie optických skreslení – chromatické a sférické aberácie. Chromatické aberácie sú spôsobené skutočnosťou, že svetelné vlny s rôznymi vlnovými dĺžkami sú zaostrené v rôznych bodoch optickej osi. V dôsledku toho je obraz farebný. Sférické aberácie sú spôsobené tým, že svetlo prechádzajúce stredom šošovky a svetlo prechádzajúce jej okrajom sú sústredené do rôznych bodov na osi. V dôsledku toho je obraz rozmazaný.

V súčasnosti sú najrozšírenejšie achromatické šošovky. V nich sú potlačené chromatické aberácie vďaka použitiu sklenených prvkov s rôznou disperziou, ktoré zabezpečujú konvergenciu extrémnych lúčov viditeľného spektra – modrej a červenej – v jednom ohnisku. Mierne zafarbenie obrazu zostáva a niekedy sa javí ako slabé zelené pásy okolo objektu. Sférickú aberáciu je možné korigovať len pre jednu farbu.

Fluoritové šošovky používajú sklenené prísady na zlepšenie korekcie farieb do takej miery, že zafarbenie obrazu je takmer úplne eliminované.

Apochromatické šošovky sú šošovky s najkomplexnejšou korekciou farieb. Nielenže takmer úplne odstránili chromatické chyby, ale tiež korigovali sférické chyby nie pre jednu, ale pre dve farby. Zvýšiť apochromáty pre modrej farby o niečo väčšie ako pri červenej, a preto vyžadujú špeciálne "kompenzačné" okuláre.

Väčšina šošoviek je „suchá“, tzn. sú navrhnuté tak, aby fungovali v takých podmienkach, keď je medzera medzi objektívom a vzorkou vyplnená vzduchom; hodnota NA pre takéto šošovky nepresahuje 0,95. Ak sa medzi objektív a vzorku zavedie kvapalina (olej alebo zriedkavejšie voda), získa sa „ponorný“ objektív s hodnotou NA až 1,4 so zodpovedajúcim zlepšením rozlíšenia.

Priemysel v súčasnosti vyrába rôzne druhyšpeciálne šošovky. Patria sem objektívy s plochým poľom pre mikrofotografiu, bezstresové (relaxované) objektívy na prácu v polarizovanom svetle a objektívy na skúmanie nepriehľadných metalurgických vzoriek osvetlených zhora.

Kondenzátory. Kondenzátor tvorí svetelný kužeľ nasmerovaný na vzorku. Mikroskop je zvyčajne vybavený clonou, ktorá zodpovedá apertúre svetelného kužeľa s apertúrou objektívu, čo zaisťuje maximálne rozlíšenie a maximálny kontrast obrazu. (Kontrast v mikroskopii má to isté dôležitosti, ako v televíznej technike.) Najjednoduchší kondenzor, celkom vhodný pre väčšinu mikroskopov na všeobecné použitie, je dvojšošovkový Abbe kondenzor. Objektívy s väčšou apertúrou, najmä objektívy s olejovou imerziou, vyžadujú zložitejšie korigované kondenzory. Olejové objektívy s maximálnou apertúrou vyžadujú špeciálny kondenzor, ktorý má imerzný olejový kontakt so spodným povrchom podložného sklíčka, na ktorom leží vzorka.

špecializované mikroskopy. V spojení s rozdielne požiadavky veda a technika vyvinuli mikroskopy mnohých špeciálnych druhov.

Stereoskopický binokulárny mikroskop určený na získanie trojrozmerného obrazu objektu pozostáva z dvoch samostatných mikroskopických systémov. Zariadenie je navrhnuté pre malý nárast (do 100). Bežne sa používa na montáž miniatúrnych elektronických komponentov, technickú kontrolu, chirurgické operácie.

Polarizačný mikroskop je určený na štúdium interakcie vzoriek s polarizovaným svetlom. Polarizované svetlo často umožňuje odhaliť štruktúru objektov, ktoré sú za hranicami konvenčného optického rozlíšenia.

Reflexný mikroskop je vybavený obrazotvornými zrkadlami namiesto šošoviek. Keďže je ťažké vyrobiť zrkadlovú šošovku, existuje veľmi málo plne reflexných mikroskopov a zrkadlá sa v súčasnosti používajú najmä len v nadstavcoch, napríklad pri mikrochirurgii jednotlivých buniek.

Fluorescenčný mikroskop - s osvetlením vzorky ultrafialovým alebo modrým svetlom. Vzorka absorbujúca toto žiarenie vyžaruje viditeľné luminiscenčné svetlo. Mikroskopy tohto typu sa používajú v biológii, ako aj v medicíne - na diagnostiku (najmä rakoviny).

Mikroskop v tmavom poli umožňuje obísť ťažkosti spojené so skutočnosťou, že živé materiály sú priehľadné. Vzorka v ňom je pozorovaná pod takým "šikmým" osvetlením, že priame svetlo nemôže preniknúť do objektívu. Obraz je tvorený svetlom odkloneným od objektu a v dôsledku toho sa objekt javí na tmavom pozadí veľmi svetlý (s veľmi vysokým kontrastom).

Mikroskop s fázovým kontrastom sa používa na skúmanie priehľadných predmetov, najmä živých buniek. Časť svetla prechádzajúceho mikroskopom je vďaka špeciálnym prístrojom fázovo posunutá o polovicu vlnovej dĺžky oproti druhej časti, čo je dôvodom kontrastu v obraze.

Interferenčný mikroskop je ďalší vývoj mikroskop s fázovým kontrastom. Zasahujú do nej dva svetelné lúče, z ktorých jeden prechádza vzorkou a druhý sa odráža. Touto metódou sa získavajú farebné obrázky, ktoré poskytujú veľmi cenné informácie pri štúdiu živého materiálu. Pozri tiež ELEKTRONICKÝ MIKROSKOP; OPTICKÉ NÁSTROJE; OPTIKA.

Mikroskop

optický prístroj s jednou alebo viacerými šošovkami na získanie zväčšených obrazov predmetov, ktoré nie sú viditeľné voľným okom. Mikroskopy sú jednoduché a zložité. Jednoduchý mikroskop je systém jednej šošovky. Za jednoduchú lupu možno považovať jednoduchý mikroskop – plankonvexnú šošovku. Zložený mikroskop (často označovaný jednoducho ako mikroskop) je kombináciou dvoch jednoduchých mikroskopov. Zložený mikroskop poskytuje väčšie zväčšenie ako jednoduchý a má vyššie rozlíšenie. Rozlíšenie je schopnosť rozlíšiť detaily vzorky. Zväčšený obrázok, na ktorom sú detaily nerozoznateľné, poskytuje málo užitočných informácií. Zložený mikroskop má dvojstupňovú schému. Jeden systém šošoviek, nazývaný objektív, sa priblíži k preparátu; vytvára zväčšený a vyriešený obraz objektu. Obraz je ďalej zväčšovaný ďalším systémom šošoviek, nazývaným okulár, ktorý je umiestnený bližšie k oku pozorovateľa. Tieto dva systémy šošoviek sú umiestnené na opačných koncoch tubusu. Práca s mikroskopom. Obrázok ukazuje typický biologický mikroskop. Stojan na statív je vyrobený vo forme ťažkého odliatku, zvyčajne v tvare podkovy. Na závese je k nemu pripevnený držiak trubice nesúci všetky ostatné časti mikroskopu. Tubus, v ktorom sú namontované systémy šošoviek, umožňuje ich pohyb vzhľadom na vzorku na zaostrenie. Šošovka je umiestnená na spodnom konci tubusu. Typicky je mikroskop vybavený niekoľkými objektívmi s rôznym zväčšením na revolverovej hlavici, čo umožňuje ich nastavenie do pracovnej polohy na optickej osi. Operátor pri skúmaní vzorky zvyčajne začína s objektívom s najnižším zväčšením a najširším zorným poľom, nájde podrobnosti, ktoré ho zaujímajú, a potom ich skúma pomocou objektívu s vysokým zväčšením. Okulár je namontovaný na konci výsuvného držiaka (čo umožňuje v prípade potreby zmeniť dĺžku tubusu). Celý tubus s objektívom a okulárom sa dá pohybovať hore a dole, aby bol mikroskop zaostrený. Vzorka sa zvyčajne odoberá ako veľmi tenká priehľadná vrstva alebo rez; položí sa na pravouhlú sklenenú dosku, ktorá sa nazýva podložné sklíčko, a na vrchu sa prikryje tenšou menšou sklenenou doskou, ktorá sa nazýva krycie sklíčko. Vzorka je často zafarbená chemikáliami na zvýšenie kontrastu. Podložné sklíčko sa umiestni na stolík tak, aby vzorka bola nad stredovým otvorom stolíka. Stolík je zvyčajne vybavený mechanizmom pre plynulý a presný pohyb vzorky v zornom poli. Pod stolíkom objektu je držiak tretieho šošovkového systému - kondenzor, ktorý sústreďuje svetlo na vzorku. Kondenzorov môže byť viacero a na nastavenie clony je tu umiestnená irisová clona. Ešte nižšie je v kardanovom kĺbe namontované osvetľovacie zrkadlo, ktoré vrhá svetlo lampy na vzorku, vďaka čomu celý optický systém mikroskopu vytvára viditeľný obraz. Okulár je možné nahradiť fotonástavcom a následne sa vytvorí obraz na filme. Mnohé výskumné mikroskopy sú vybavené špeciálnym iluminátorom, takže osvetľovacie zrkadlo nie je potrebné. Zvýšiť. Zväčšenie mikroskopu sa rovná zväčšeniu šošovky objektívu krát zväčšeniu okuláru. Pre typický výskumný mikroskop je zväčšenie okuláru 10 a zväčšenie objektívu 10, 45 a 100. Preto je zväčšenie takéhoto mikroskopu od 100 do 1000. Zväčšenie niektorých mikroskopov dosahuje 2000. Zvýšenie zväčšenia dokonca viac nedáva zmysel, pretože rozlíšenie sa nezlepší; kvalita obrazu sa naopak zhoršuje. teória. Konzistentnú teóriu mikroskopu podal koncom 19. storočia nemecký fyzik Ernst Abbe. Abbe zistil, že rozlíšenie (najmenšia možná vzdialenosť medzi dvoma bodmi, ktoré sú viditeľné oddelene) je dané kde R je rozlíšenie v mikrometroch (10-6 m), . je vlnová dĺžka svetla (vytvoreného iluminátorom), µm, n je index lomu média medzi vzorkou a objektívom, a. - polovica vstupného uhla šošovky (uhol medzi krajnými lúčmi kužeľového svetelného lúča vstupujúceho do šošovky). Abbe nazval veličinu číselnou apertúrou (označuje sa symbolom NA). Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že rozlíšiteľné detaily skúmaného objektu sú tým menšie, čím väčšia NA a tým kratšia vlnová dĺžka. Numerická clona určuje nielen rozlíšenie systému, ale tiež charakterizuje pomer clony šošovky: intenzita svetla na jednotku plochy obrazu sa približne rovná štvorcu NA. Pre dobrý objektív je hodnota NA asi 0,95. Mikroskop je väčšinou konštruovaný tak, že jeho celkové zväčšenie je cca. 1000 NA. Objektívy. Existujú tri hlavné typy šošoviek, ktoré sa líšia stupňom korekcie optických skreslení – chromatické a sférické aberácie. Chromatické aberácie sú spôsobené skutočnosťou, že svetelné vlny s rôznymi vlnovými dĺžkami sú zaostrené v rôznych bodoch optickej osi. V dôsledku toho je obraz farebný. Sférické aberácie sú spôsobené tým, že svetlo prechádzajúce stredom šošovky a svetlo prechádzajúce jej okrajom sú sústredené do rôznych bodov na osi. V dôsledku toho je obraz rozmazaný. V súčasnosti sú najrozšírenejšie achromatické šošovky. V nich sú potlačené chromatické aberácie vďaka použitiu sklenených prvkov s rôznou disperziou, ktoré zabezpečujú konvergenciu extrémnych lúčov viditeľného spektra – modrej a červenej – v jednom ohnisku. Mierne zafarbenie obrazu zostáva a niekedy sa javí ako slabé zelené pásy okolo objektu. Sférickú aberáciu je možné korigovať len pre jednu farbu. Fluoritové šošovky používajú sklenené prísady na zlepšenie korekcie farieb do takej miery, že zafarbenie obrazu je takmer úplne eliminované. Apochromatické šošovky sú šošovky s najkomplexnejšou korekciou farieb. Nielenže takmer úplne odstránili chromatické chyby, ale tiež korigovali sférické chyby nie pre jednu, ale pre dve farby. Zväčšenie apochromátov pre modrú farbu je o niečo väčšie ako pre červenú, a preto sú pre ne potrebné špeciálne „kompenzačné“ okuláre. Väčšina šošoviek je „suchá“, tzn. sú navrhnuté tak, aby fungovali v takých podmienkach, keď je medzera medzi objektívom a vzorkou vyplnená vzduchom; hodnota NA pre takéto šošovky nepresahuje 0,95. Ak sa medzi objektív a vzorku zavedie kvapalina (olej alebo zriedkavejšie voda), získa sa „ponorný“ objektív s hodnotou NA až 1,4 so zodpovedajúcim zlepšením rozlíšenia. V súčasnosti priemysel vyrába aj rôzne druhy špeciálnych šošoviek. Patria sem objektívy s plochým poľom pre mikrofotografiu, bezstresové (relaxované) objektívy na prácu v polarizovanom svetle a objektívy na skúmanie nepriehľadných metalurgických vzoriek osvetlených zhora. Kondenzátory. Kondenzátor tvorí svetelný kužeľ nasmerovaný na vzorku. Mikroskop je zvyčajne vybavený clonou, ktorá zodpovedá apertúre svetelného kužeľa s apertúrou objektívu, čo zaisťuje maximálne rozlíšenie a maximálny kontrast obrazu. (Kontrast je v mikroskopii rovnako dôležitý ako v televíznej technike.) Najjednoduchší kondenzor a celkom vhodný pre väčšinu mikroskopov na všeobecné použitie je dvojšošovkový Abbe kondenzor. Objektívy s väčšou apertúrou, najmä objektívy s olejovou imerziou, vyžadujú zložitejšie korigované kondenzory. Olejové objektívy s maximálnou apertúrou vyžadujú špeciálny kondenzor, ktorý má imerzný olejový kontakt so spodným povrchom podložného sklíčka, na ktorom leží vzorka. špecializované mikroskopy. Kvôli rôznym požiadavkám vedy a techniky boli vyvinuté mikroskopy mnohých špeciálnych typov. Stereoskopický binokulárny mikroskop určený na získanie trojrozmerného obrazu objektu pozostáva z dvoch samostatných mikroskopických systémov. Zariadenie je navrhnuté pre malý nárast (do 100). Bežne sa používa na montáž miniatúrnych elektronických komponentov, technickú kontrolu, chirurgické operácie. Polarizačný mikroskop je určený na štúdium interakcie vzoriek s polarizovaným svetlom. Polarizované svetlo často umožňuje odhaliť štruktúru objektov, ktoré sú za hranicami konvenčného optického rozlíšenia. Reflexný mikroskop je vybavený obrazotvornými zrkadlami namiesto šošoviek. Keďže je ťažké vyrobiť zrkadlovú šošovku, existuje veľmi málo plne reflexných mikroskopov a zrkadlá sa v súčasnosti používajú najmä len v nadstavcoch, napríklad pri mikrochirurgii jednotlivých buniek. Fluorescenčný mikroskop - s osvetlením vzorky ultrafialovým alebo modrým svetlom. Vzorka absorbujúca toto žiarenie vyžaruje viditeľné luminiscenčné svetlo. Mikroskopy tohto typu sa používajú v biológii, ako aj v medicíne - na diagnostiku (najmä rakoviny). Mikroskop v tmavom poli umožňuje obísť ťažkosti spojené so skutočnosťou, že živé materiály sú priehľadné. Vzorka v ňom je pozorovaná pod takým "šikmým" osvetlením, že priame svetlo nemôže preniknúť do objektívu. Obraz je tvorený svetlom odkloneným od objektu a v dôsledku toho sa objekt javí na tmavom pozadí veľmi svetlý (s veľmi vysokým kontrastom). Mikroskop s fázovým kontrastom sa používa na skúmanie priehľadných predmetov, najmä živých buniek. Časť svetla prechádzajúceho mikroskopom je vďaka špeciálnym prístrojom fázovo posunutá o polovicu vlnovej dĺžky oproti druhej časti, čo je dôvodom kontrastu v obraze. Interferenčný mikroskop je ďalším vývojom fázového kontrastného mikroskopu. Zasahujú do nej dva svetelné lúče, z ktorých jeden prechádza vzorkou a druhý sa odráža. Touto metódou sa získavajú farebné obrázky, ktoré poskytujú veľmi cenné informácie pri štúdiu živého materiálu. Pozri tiež ELEKTRONICKÝ MIKROSKOP; OPTICKÉ NÁSTROJE; OPTIKA.

Tudupov ajur

Študent sa vo svojej práci zamýšľa nad históriou vzniku mikroskopu. A tiež opisuje skúsenosti s vytvorením jednoduchého mikroskopu doma.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

MOU "Mogoytuy stredná škola č. 1"

Výskumná práca na danú tému

"Čo je mikroskop"

Sekcia: fyzika, technika

Vyplnil: žiak 2. stupňa Ayur Tudupov

Vedúci: Baranova I.V.

mesto Mogoytuy

rok 2013

Výkon

predložené

študent 2. ročníka MOU MSOSH č.1 p. Mogoytuy Tudupov Ayur

Názov výskumnej práce

"Čo je mikroskop?"

Vedúci práce

Baranova Irina Vladimirovna

Stručný popis (téma) práce :

Táto práca patrí medzi experimentálne štúdie a je experimentálno - teoretickou štúdiou.

Smer:

fyzika, aplikovaný výskum(technika).

Stručný popis výskumnej práce

názov "Čo je mikroskop?"

Vyrobil Tudupov Ayur

Pod vedenímBaranova Irina Vladimirovna

Výskumná práca sa venuje štúdiu:vytvorenie mikroskopu s kvapkou vody

Kde sa vzal váš záujem o túto problematiku?Vždy som chcel mať mikroskop, aby som videl neviditeľný svet.

Kde sme hľadali informácie, aby sme odpovedali na naše otázky?(uveďte zdroje)

1. internet
2. encyklopédie
3. Konzultácia s učiteľom

Aká hypotéza bola predložená?mikroskop si môžete vytvoriť vlastnými rukami z kvapky vody.

V štúdii sme použilinasledujúce metódy:

Experimenty:

1. Experiment č. 1 "Vytvorenie mikroskopu."
2. Práca s knihami.

Závery:

1. Doma si môžete vyrobiť jednoduchý mikroskop z improvizovaných prostriedkov.
2. Naučil som sa, z čoho sa skladá mikroskop.
3. Vytvorenie vlastnej veci je veľmi zaujímavé, najmä preto, že mikroskop je zaujímavá vec.

Na prezentáciu výsledkov štúdie plánujeme použiť fotografie.

Účastnícky dotazník

Pracovný plán

1. Dotazník autora práce - 1. strana
2. Obsah – strana 2
3. Stručný popis projektu - strana 3
4. Úvod - strana 4
5. Hlavná časť – strany 5 – 10
6. Experiment s mikroskopom. - s. 11-14
7. Záver - strana 15
8. Literatúra a pramene – strana 16

ÚVOD

Z nízky vek každý deň, doma, v škôlke a v škole, z prechádzky a po toalete, po hrách a pred jedlom počujem to isté: „Nezabudni si umyť ruky!“. A tak som si pomyslel: „Načo ich tak často umývať? Sú naozaj čisté?" Spýtal som sa mamy: "Prečo si potrebuješ umývať ruky?". Mama odpovedala: "Na rukách, ako aj na všetkých okolitých predmetoch, je veľa mikróbov, ktoré, ak sa dostanú do úst s jedlom, môžu spôsobiť ochorenie." Pozrel som sa pozorne na svoje ruky, ale nevidel som žiadne baktérie. A moja matka povedala, že mikróby sú veľmi malé a nemožno ich vidieť bez špeciálnych zväčšovacích zariadení. Potom som sa vyzbrojil lupou a začal som si obzerať všetko, čo ma obklopovalo. Ale stále som nevidel žiadne mikróby. Mama mi vysvetlila, že mikróby sú také malé, že ich možno vidieť iba pod mikroskopom. V škole máme mikroskopy, ale nemôžete si ich vziať domov a hľadať bacily. A potom som sa rozhodol vyrobiť si vlastný mikroskop.

Účel môjho výskumu: Zostavte si mikroskop.

Projektové úlohy:

1. Naučte sa históriu mikroskopu.
2. Zistite, z čoho pozostávajú mikroskopy a aké môžu byť.
3. Skúste si postaviť vlastný mikroskop a otestovať ho.

Moja hypotéza : mikroskop si môžete vytvoriť vlastnými rukami doma z kvapky vody a improvizovaných prostriedkov.

Hlavná časť

História vzniku mikroskopu.

Mikroskop (z gréčtiny - malý a vzhľad) - optické zariadenie na získanie zväčšených obrazov predmetov neviditeľných voľným okom.

Je zábavné pozerať sa na niečo cez mikroskop. Nie horšie počítačové hry a možno ešte lepšie. Kto však vynašiel tento zázrak – mikroskop?

Pred tristopäťdesiatimi rokmi žil majster okuliarov v holandskom meste Middelburg. Trpezlivo leštil okuliare, vyrábal okuliare a predával ich každému, kto to potreboval. Mal dve deti – dvoch chlapcov. Veľmi radi liezli do otcovej dielne a hrali sa s jeho nástrojmi a okuliarmi, hoci im to bolo zakázané. A potom jedného dňa, keď otec niekam odišiel, chlapi sa ako obvykle vybrali k jeho pracovnému stolu – je niečo nové, s čím sa môžeš zabaviť? Na stole ležali poháre pripravené na okuliare a v rohu ležala krátka medená trubica: z nej mal majster vystrihnúť krúžky - rám na okuliare. Chlapi sa vtlačili do koncov trubice okuliarové sklo. Starší chlapec si priložil hadičku k oku a pozrel sa na stránku otvorenej knihy, ktorá tu ležala na stole. Na jeho prekvapenie sa listy stali obrovskými. Mladší sa pozrel do telefónu a užasnutý skríkol: videl čiarku, ale aká čiarka - vyzerala ako tučný červ! Chlapi namierili trubicu na sklenený prach, ktorý zostal po vyleštení skla. A nevideli prach, ale hromadu sklenených zŕn. Rúrka sa ukázala byť priam magická: značne zväčšila všetky predmety. Deti o svojom objave povedali otcovi. Dokonca im nevyčítal: bol tak prekvapený mimoriadnou vlastnosťou fajky. Pokúsil sa vyrobiť ďalšiu trubicu s rovnakými okuliarmi, dlhú a vysúvaciu. Nová trubica sa ešte zväčšila. Toto bol prvý mikroskop. Jeho

náhodne vynájdený v roku 1590 majstrom okuliarov Zakharia Jansen, alebo skôr jeho deťmi.

Podobné myšlienky o vytvorení zväčšovacieho zariadenia napadli nejedného Jansena: nové zariadenia vynašli Holanďan Jan Lipershey (tiež majster okuliarov a tiež z Middelburgu) a Jacob Metius. V Anglicku sa objavil Holanďan Cornelius Drebbel, ktorý vynašiel mikroskop s dvoma bikonvexnými šošovkami. Keď sa v roku 1609 rozšírili zvesti, že v Holandsku existuje nejaké zariadenie na prezeranie drobných predmetov, Galileo hneď na druhý deň pochopil všeobecnú myšlienku dizajnu a vyrobil mikroskop vo svojom laboratóriu a už v roku 1612 založil výrobu mikroskopov. Vytvorené zariadenie spočiatku nikto nenazval mikroskopom, volalo sa to conspicilium. Známe slová „teleskop“ a „mikroskop“ prvýkrát vyslovil v roku 1614 grécky Demiscián.

V roku 1697 z Moskvy odišlo z Moskvy Veľké vyslanectvo, ktorého súčasťou bol aj náš cár Peter Veľký. V Holandsku sa dopočul, že „istý Holanďan Leeuwenhoek“, ktorý žije v meste Delft, vyrába doma úžasné prístroje. S ich pomocou objavil tisíce zvierat, úžasnejších ako tie najpodivnejšie zámorské zvieratá. A tieto malé živočíchy „hniezdia“ vo vode, vo vzduchu a dokonca aj v ľudských ústach. Keď poznáme kráľovu zvedavosť, nie je ťažké uhádnuť, že Peter hneď išiel na návštevu. Prístroje, ktoré kráľ videl, boli takzvané jednoduché mikroskopy (išlo o lupu s veľkým zväčšením). Leeuwenhoekovi sa však podarilo dosiahnuť 300-násobné zväčšenie a to prekonalo možnosti najlepších zložených mikroskopov 17. storočia, ktoré mali objektív aj okulár.

Dlho sa nepodarilo odhaliť tajomstvo „blšieho skla“, ako Leeuwenhoekov prístroj odmietavo nazývali závistliví súčasníci. Ako mohol

ukazuje sa, že v 17. storočí nejaký vedec vytvoril zariadenia, ktoré sa podľa niektorých charakteristík približujú zariadeniam zo začiatku 20. storočia? Koniec koncov, s technológiou tej doby nebolo možné vyrobiť mikroskop. Sám Leeuwenhoek svoje tajomstvo nikomu neprezradil. Tajomstvo „blšieho skla“ bolo odhalené až po 315 rokoch, v Novosibirskom štátnom lekárskom ústave na oddelení všeobecnej biológie a základov genetiky. Tajomstvo muselo byť veľmi jednoduché, pretože Leeuwenhoek pre krátkodobý podarilo zhotoviť veľa kópií svojich jednošošovkových mikroskopov. Možno nikdy neleštil zväčšovacie šošovky? Áno, oheň to urobil za neho! Ak vezmete sklenenú niť a vložíte ju do plameňa horáka, na konci nite sa objaví guľôčka – bol to Leeuwenhoek, ktorý slúžil ako šošovka. Čím menšia guľa bola, tým väčšie zvýšenie bolo možné dosiahnuť ...

V roku 1697 strávil Peter Veľký v Leeuwenhoeku asi dve hodiny – a pozeral a pozeral. A už v roku 1716, počas svojej druhej cesty do zahraničia, cisár zakúpil prvé mikroskopy pre Kunstkameru. V Rusku sa tak objavilo nádherné zariadenie.

Mikroskop možno nazvať nástrojom, ktorý odhaľuje tajomstvá. Mikroskopy vyzerali v rôznych rokoch inak, no každým rokom boli čoraz zložitejšie a začali mať veľa detailov.

Takto vyzeral Jansenov prvý mikroskop:

Prvý veľký zložený mikroskop vyrobil anglický fyzik Robert Hooke v 17. storočí.

Takto vyzerali mikroskopy v 18. storočí. V 18. storočí bolo veľa cestovateľov. A potrebovali mať cestovný mikroskop, ktorý sa zmestí do tašky alebo vrecka bundy. V prvej polovici XVIII storočia. široké využitie dostal takzvaný „ručný“ alebo „vreckový“ mikroskop, ktorý navrhol anglický optik J. Wilson. Takto vyzerali:

Z čoho sa skladá mikroskop?

Všetky mikroskopy sa skladajú z nasledujúcich častí:

Časť mikroskopu	Čo je potrebné pre
okulár	zväčšuje obraz prijímaný objektívom
šošovka	poskytuje zvýšenie malého objektu
trubica	ďalekohľad, spája šošovku a okulár
nastavovacia skrutka	zdvíha a spúšťa trubicu, umožňuje priblížiť a oddialiť predmet štúdia
objektová tabuľka	predmet je na ňom umiestnený.
zrkadlo	pomáha viesť svetlo v diere na javisku.

Nechýba ani podsvietenie a klipy.

Tiež som sa dozvedel, čo môžu byť mikroskopy. V modernom svete všetkomikroskopymožno rozdeliť:

1. Vzdelávacie mikroskopy. Nazývajú sa aj školské alebo detské.
2. Digitálne mikroskopy. Hlavnou úlohou digitálneho mikroskopu nie je len ukázať objekt vo zväčšenej podobe, ale aj odfotiť alebo natočiť video.
3. Laboratórne mikroskopy. Hlavnou úlohou laboratórneho mikroskopu je vykonávať špecifický výskum v rôznych oblastiach vedy, priemyslu a medicíny.

Zostrojenie vlastného mikroskopu

Keď sme hľadali informácie o histórii mikroskopov, na jednej zo stránok sme zistili, že z kvapky vody si môžete vyrobiť vlastný mikroskop. A potom som sa rozhodol pokúsiť sa vykonať experiment na vytvorenie takéhoto mikroskopu. Z kvapky vody sa dá vyrobiť malý mikroskop. Aby ste to dosiahli, musíte si vziať hrubý papier, prepichnúť do neho dieru hrubou ihlou a opatrne na ňu položiť kvapku vody. Mikroskop je pripravený! Prineste túto kvapku do novín - písmená pribudlo. Ako menší pokles, tým väčšie je zväčšenie. V prvom mikroskope, ktorý vynašiel Leeuwenhoek, sa všetko robilo len tak, len kvapôčka bola sklenená.

Našli sme knihu s názvom „Moje prvé vedecké pokusy“ a mierne sme si skomplikovali model mikroskopu. Pre prácu som potreboval:

1. Sklenená nádoba.
2. Metalizovaný papier (fólia na pečenie).
3. Nožnice.
4. škótska.
5. Hrubá ihla.
6. Plastelína.

Keď som to všetko pozbieral, začal som vytvárať model mikroskopu. O niečo nižšie postupne podpíšem všetky svoje práce. Samozrejme, potreboval som trochu pomôcť od mamy a sestry.

MIKROSKOP

SPRÁVA o biológii žiaka 6. ročníka

Človek dlho žil obklopený neviditeľnými tvormi, využíval ich odpadové produkty (napríklad pri pečení chleba z kysnutého cesta, výrobe vína a octu), trpel, keď tieto tvory spôsobovali choroby alebo kazili zásoby jedla, ale netušil, že prítomnosť . Nemal som podozrenie, pretože som nevidel, ale nevidel som, pretože veľkosti týchto mikrotvorov ležali oveľa pod hranicou viditeľnosti. ľudské oko. Je známe, že človek normálne videnie v optimálnej vzdialenosti (25-30 cm) dokáže rozlíšiť objekt s veľkosťou 0,07-0,08 mm vo forme bodu. Menšie predmety nie je možné vidieť. To je určené štrukturálnymi vlastnosťami jeho zrakového orgánu.

Približne v rovnakom čase, keď sa začalo so skúmaním vesmíru pomocou ďalekohľadov, sa začali objavovať prvé pokusy odhaliť pomocou šošoviek tajomstvá mikrosveta. Takže počas archeologických vykopávok v starovekom Babylone sa našli bikonvexné šošovky - najjednoduchšie optické zariadenia. Šošovky boli vyrobené z leštenej hory kryštál. Dá sa uvažovať, že s ich vynálezom človek urobil prvý krok na ceste do mikrosveta.

Najjednoduchší spôsob, ako zväčšiť obraz malého predmetu, je pozorovať ho lupou. Lupa je zbiehavá šošovka s malou ohniskovou vzdialenosťou (zvyčajne nie viac ako 10 cm) vložená do rukoväte.

výrobca ďalekohľadov Galileo V 1610 V roku 1993 zistil, že keď je ďaleko od seba, jeho ďalekohľad umožňuje veľké zväčšenie malých objektov. Dá sa to zvážiť vynálezca mikroskopu pozostávajúce z pozitívnych a negatívnych šošoviek.
Pokročilejším nástrojom na pozorovanie mikroskopických objektov je jednoduchý mikroskop. Kedy sa tieto zariadenia objavili, nie je presne známe. Na samom začiatku 17. storočia niekoľko takýchto mikroskopov vyrobil okuliarnik Zacharias Jansen z Middelburgu.

V eseji A. Kircher, vydané v 1646 rok, obsahuje popis najjednoduchší mikroskop ním pomenovaný "blšie sklo". Pozostával z lupy zapustenej do medenej podstavy, na ktorej bol upevnený predmetový stolík, ktorý slúžil na umiestnenie predmetného predmetu; v spodnej časti bolo ploché alebo konkávne zrkadlo, ktoré odrážalo slnečné lúče na predmet a tak ho osvetľovalo zdola. Lupa sa posúvala pomocou skrutky k stolíku predmetov, kým sa obraz nestal zreteľným a jasným.

Prvé veľké objavy boli práve vyrobené pomocou jednoduchého mikroskopu. V polovici 17. storočia dosiahol brilantný úspech holandský prírodovedec Anthony Van Leeuwenhoek. Leeuwenhoek sa dlhé roky zdokonaľoval vo výrobe drobných (niekedy s priemerom menším ako 1 mm) bikonvexných šošoviek, ktoré vyrábal z malej sklenenej guľôčky, ktorá sa zase získavala tavením sklenenej tyčinky v plameni. Potom bola táto sklenená guľa rozomletá na primitívnej brúske. Leeuwenhoek počas svojho života vyrobil najmenej 400 takýchto mikroskopov. Jeden z nich, uložený v Univerzitnom múzeu v Utrechte, poskytuje viac ako 300-násobné zväčšenie, čo bol obrovský úspech pre 17. storočie.

Začiatkom 17. storočia boli zložené mikroskopy zložený z dvoch šošoviek. Vynálezca takého zložitého mikroskopu nie je presne známy, no mnohé fakty naznačujú, že to bol Holanďan. Cornelius Drebel, ktorý žil v Londýne a bol v službách anglického kráľa Jakuba I. V zloženom mikroskope bol dva poháre: jedna - šošovka - smerujúca k objektu, druhá - okulár - smerujúca k oku pozorovateľa. V prvých mikroskopoch slúžilo ako objektív bikonvexné sklo, ktoré poskytovalo skutočný, zväčšený, ale inverzný obraz. Tento obraz bol skúmaný pomocou okuláru, ktorý tak plnil úlohu lupy, no len táto lupa slúžila na zväčšenie nie samotného predmetu, ale jeho obrazu.

IN 1663 mikroskop Drebel bol vylepšený anglický fyzik Robert Hooke, ktorý do nej zaviedol tretiu šošovku, zvanú kolektív. Tento typ mikroskopu si získal veľkú obľubu a väčšina mikroskopov z konca 17. - prvej polovice 8. storočia bola postavená podľa jeho schémy.

Mikroskopické zariadenie

Mikroskop je optický prístroj určený na štúdium zväčšených obrázkov mikroobjektov, ktoré sú voľným okom neviditeľné.

Hlavné časti svetelný mikroskop(obr. 1) sú šošovka a okulár uzavreté vo valcovom tele - tubuse. Väčšina modelov určených na biologický výskum sa dodáva s tromi šošovkami s rôznymi rozdielmi ohniskové vzdialenosti a otočný mechanizmus určený na ich rýchlu výmenu – vežička, často nazývaná vežička. Rúrka je umiestnená na vrchu masívneho stojana, vrátane držiaka tubusu. Kúsok pod objektívom (alebo vežičkou s viacerými objektívmi) je stolík na predmety, na ktorý sú umiestnené sklíčka s testovacími vzorkami. Ostrosť sa nastavuje pomocou skrutky hrubého a jemného nastavenia, ktorá umožňuje meniť polohu stolíka vzhľadom na objektív.

Aby mala skúmaná vzorka dostatočnú svetelnosť pre pohodlné pozorovanie, sú mikroskopy vybavené ďalšími dvoma optickými jednotkami (obr. 2) - iluminátorom a kondenzorom. Iluminátor vytvára prúd svetla, ktorý osvetľuje testovací prípravok. V klasických svetelných mikroskopoch konštrukcia iluminátora (vstavaného alebo externého) zahŕňa nízkonapäťovú lampu s hrubým vláknom, zbiehajúcu sa šošovku a clonu, ktorá mení priemer svetelného bodu na vzorke. Kondenzátor, ktorý je zbiehavou šošovkou, je určený na zaostrenie lúčov iluminátora na vzorku. Kondenzor má tiež irisovú clonu (pole a clonu), ktorá riadi intenzitu osvetlenia.

Pri práci s predmetmi prepúšťajúcimi svetlo (tekutiny, tenké časti rastlín a pod.) sú osvetlené prechádzajúcim svetlom - iluminátor a kondenzor sú umiestnené pod stolíkom predmetov. Nepriehľadné vzorky by mali byť osvetlené spredu. Na tento účel je iluminátor umiestnený nad stolíkom objektu a jeho lúče sú nasmerované na objekt cez šošovku pomocou priesvitného zrkadla.

Iluminátor môže byť pasívny, aktívny (lampa) alebo oboje. Najjednoduchšie mikroskopy nemajú lampy na osvetlenie vzoriek. Pod stolíkom majú obojstranné zrkadlo, v ktorom je jedna strana plochá a druhá konkávna. Za denného svetla, ak je mikroskop blízko okna, môžete získať celkom dobré osvetlenie pomocou konkávneho zrkadla. Ak je mikroskop v tmavej miestnosti, na osvetlenie sa používa ploché zrkadlo a externý iluminátor.

Zväčšenie mikroskopu sa rovná súčinu zväčšenia objektívu a okuláru. Pri zväčšení okuláru 10 a zväčšení objektívu 40 je celkový faktor zväčšenia 400. Zvyčajne sú súčasťou súpravy výskumného mikroskopu objektívy so zväčšením 4 až 100. Typická súprava mikroskopických objektívov pre amatérske a akademický výskum(x 4, x10 a x 40), poskytuje zväčšenie od 40 do 400.

Rozlíšenie je ďalšou dôležitou charakteristikou mikroskopu, ktorá určuje jeho kvalitu a jasnosť obrazu, ktorý vytvára. Čím vyššie rozlíšenie, tým viac jemných detailov je možné vidieť silný nárast. V súvislosti s rozlíšením sa hovorí o „užitočnom“ a „zbytočnom“ zväčšení. „Užitočné“ je maximálne zväčšenie, pri ktorom sa poskytuje maximálny detail obrazu. Ďalšie zväčšenie („neužitočné“) rozlíšenie mikroskopu nepodporuje a neodhalí nové detaily, ale môže nepriaznivo ovplyvniť jasnosť a kontrast obrazu. Hranica užitočného zväčšenia svetelného mikroskopu teda nie je obmedzená celkový koeficient zväčšenie šošovky a okuláru - na želanie sa dá vyrobiť ľubovoľne veľké - ale kvalita optických komponentov mikroskopu, teda rozlíšenie.

Mikroskop obsahuje tri hlavné funkčné časti:

1. Svetelná časť
Navrhnuté na vytvorenie svetelného toku, ktorý vám umožní osvetliť objekt takým spôsobom, aby nasledujúce časti mikroskopu vykonávali svoje funkcie s maximálnou presnosťou. Osvetľovacia časť mikroskopu v prechádzajúcom svetle je umiestnená za objektom pod objektívom v priamych mikroskopoch a pred objektom nad objektívom v inverzných.
Osvetľovacia časť obsahuje zdroj svetla (lampa a elektrický zdroj) a opticko-mechanický systém (kolektor, kondenzor, pole a apertúru nastaviteľné / irisové clony).

2. Prehrávacia časť
Navrhnuté tak, aby reprodukovali objekt v rovine obrazu s kvalitou obrazu a zväčšením potrebným na výskum (t. j. na vytvorenie takého obrazu, ktorý reprodukuje objekt čo najpresnejšie a vo všetkých detailoch s rozlíšením, zväčšením, kontrastom a reprodukciou farieb zodpovedajúcim optika mikroskopu).
Reprodukčná časť poskytuje prvý stupeň zväčšenia a je umiestnená za objektom do roviny obrazu mikroskopu. Reprodukčná časť obsahuje šošovku a medziľahlý optický systém.
Moderné mikroskopy najnovšia generácia je založená na optických systémoch šošoviek korigovaných na nekonečno.
To si navyše vyžaduje použitie takzvaných trubicových systémov, ktoré „zbierajú“ paralelné lúče svetla vychádzajúce z objektívu v obrazovej rovine mikroskopu.

3. Vizualizačná časť
Navrhnuté na získanie skutočného obrazu objektu na sietnici, filme alebo doske, na obrazovke televízora alebo počítačového monitora s dodatočným zväčšením (druhý stupeň zväčšenia).

Zobrazovacia časť sa nachádza medzi obrazovou rovinou šošovky a očami pozorovateľa (fotoaparát, kamera).
Súčasťou zobrazovacej časti je monokulárny, binokulárny alebo trinokulárny vizuálny nástavec s pozorovacím systémom (okuláre, ktoré fungujú ako lupa).
Okrem toho táto časť obsahuje systémy dodatočného zväčšenia (systémy veľkoobchodníka / zmena zväčšenia); projekčné dýzy, vrátane diskusných dýz pre dvoch alebo viacerých pozorovateľov; kresliace zariadenia; systémy na analýzu obrazu a dokumentáciu s príslušnými zodpovedajúcimi prvkami (fotokanál).