Një histori për një mikroskop. Çfarë është një mikroskop? Analiza e detajuar
Syri i njeriut është projektuar në atë mënyrë që të mos shohë një objekt, dimensionet e të cilit nuk i kalojnë 0.1 mm. Në natyrë, ka objekte, dimensionet e të cilave janë shumë më të vogla. Këto janë mikroorganizma, qeliza të indeve të gjalla, elementë strukturorë të substancave dhe shumë më tepër.
Edhe në kohët e lashta, kristalet natyrale të lëmuara përdoreshin për të përmirësuar shikimin. Me zhvillimin e prodhimit të qelqit, filluan të prodhohen thjerrëzat e qelqit - thjerrëzat. R. Bacon në shekullin e 13-të. këshilloi njerëzit me shikim të dobët që të vendosnin syze konveks mbi objekte për t'i parë ato më mirë. Në të njëjtën kohë, syzet e përbëra nga dy lente të lidhura u shfaqën në Itali.
Në shekullin e 16-të zejtarë në Itali dhe Holandë që bënin syze syzesh, dinte për vetinë e një sistemi prej dy lentesh për të prodhuar një imazh të zmadhuar. Një nga pajisjet e para të tilla u bë në vitin 1590 nga holandezi Z. Jansen.
Përkundër faktit se aftësia zmadhuese e sipërfaqeve dhe lenteve sferike ishte e njohur që në shekullin e 13-të, para fillimit të shekullit të 17-të. Asnjë nga shkencëtarët e natyrës nuk u përpoq t'i përdorte ato për të vëzhguar objektet më të vogla të paarritshme për syrin e lirë të njeriut.
Fjala "mikroskop", që rrjedh nga dy fjalë greke - "i vogël" dhe "dukje", u fut në përdorim shkencor nga një anëtar i Akademisë "Dei Lyncei" (me sy rrëqebulli) Desmikian në fillim të shekullit të 17-të.
Në vitin 1609, Galileo Galilei, ndërsa studionte teleskopin që ai projektoi, e përdori atë si mikroskop. Për ta bërë këtë, ai ndryshoi distancën midis thjerrëzës dhe okularit. Galileo ishte i pari që arriti në përfundimin se cilësia e lenteve për syze dhe teleskopë duhet të jetë e ndryshme. Ai krijoi një mikroskop duke zgjedhur një distancë midis thjerrëzave që do të zmadhonte jo objektet e largëta, por objektet e afërta. Në 1614, Galileo ekzaminoi insektet duke përdorur një mikroskop.
Nxënësi i Galileos, E. Torricelli, përvetësoi artin e bluarjes së lenteve nga mësuesi i tij. Përveç krijimit të skopëve të njollosjes, Torricelli ndërtoi mikroskopë të thjeshtë, të përbërë nga një lente e vogël, të cilën e mori nga një pikë xhami duke shkrirë një shufër qelqi mbi një zjarr.
Në shekullin e 17-të Mikroskopët më të thjeshtë ishin të njohur, të përbërë nga një xham zmadhues - një lente bikonvekse e montuar në një stendë. Në stendë ishte montuar edhe një tavolinë objektesh në të cilën ishte vendosur objekti në fjalë. Poshtë tavolinës kishte një pasqyrë në formë të sheshtë ose konveks, e cila reflektonte rrezet e diellit mbi objektin dhe e ndriçonte atë nga poshtë. Për të përmirësuar imazhin, xham zmadhues u zhvendos në lidhje me skenën duke përdorur një vidë.
Në vitin 1665, anglezi R. Hooke, duke përdorur një mikroskop duke përdorur rruaza të vogla qelqi, zbuloi struktura qelizore indet shtazore dhe bimore.
Bashkëkohësi i Hooke, holandezi A. van Leeuwenhoek, prodhoi mikroskopë të përbërë nga lente të vogla bikonvekse. Ata siguruan zmadhim 150-300x. Duke përdorur mikroskopët e tij, Leeuwenhoek studioi strukturën e organizmave të gjallë. Në veçanti, ai zbuloi lëvizjen e gjakut në enët e gjakut dhe qelizat e kuqe të gjakut, sperma, përshkruan strukturën e muskujve, luspat e lëkurës dhe shumë më tepër.
Leeuwenhoek zbuloi botë e re– bota e mikroorganizmave. Ai përshkroi shumë lloje të ciliateve dhe baktereve.
Biologu holandez J. Swammerdam bëri shumë zbulime në fushën e anatomisë mikroskopike. Ai studioi në detaje anatominë e insekteve. Në vitet '30 shekulli XVIII ai prodhoi një vepër të ilustruar me bollëk të quajtur Bibla e Natyrës.
Metodat për llogaritjen e komponentëve optikë të një mikroskopi u zhvilluan nga zvicerani L. Euler, i cili punonte në Rusi.
Dizajni më i zakonshëm i mikroskopit është si më poshtë: objekti që ekzaminohet vendoset në një skenë. Mbi të është një pajisje në të cilën janë montuar thjerrëzat objektive dhe tubi - një tub me një okular. Objekti i vëzhguar ndriçohet duke përdorur një llambë ose rrezet e diellit, pasqyrë e pjerrët dhe lente. Diafragmat e instaluara midis burimit të dritës dhe objektit kufizojnë fluksin e dritës dhe zvogëlojnë pjesën e tij dritë e shpërndarë. Një pasqyrë është instaluar midis diafragmave, duke ndryshuar drejtimin e fluksit të dritës me 90 °. Një kondensator përqendron një rreze drite mbi një objekt. Lente mbledh rrezet e shpërndara nga objekti dhe formon një imazh të zmadhuar të objektit, të parë duke përdorur një okular. Okuli funksionon si një xham zmadhues, duke siguruar zmadhim shtesë. Zmadhimi i mikroskopit varion nga 44 në 1500 herë.
Në 1827, J. Amici përdori një lente zhytjeje në një mikroskop. Në të, hapësira midis objektit dhe thjerrëzës është e mbushur me lëng zhytjeje. Përdoren lëngje të tilla vajra të ndryshëm(kedër ose mineral), ujë ose tretësirë uji glicerinë, etj. Lente të tilla ju lejojnë të rrisni rezolucionin e mikroskopit dhe të përmirësoni kontrastin e imazhit.
Në 1850, optika angleze G. Sorby krijoi mikroskopin e parë për vëzhgimin e objekteve në dritën e polarizuar. Pajisjet e tilla përdoren për të studiuar kristalet, mostrat metalike, indet e kafshëve dhe bimëve.
Fillimi i mikroskopisë së ndërhyrjes u hodh në 1893 nga anglezi J. Sirks. Thelbi i saj është se çdo rreze që hyn në mikroskop ndahet në dysh. Një nga rrezet që rezulton drejtohet drejt grimcës së vëzhguar, e dyta - e kalon atë. Në okular, të dy trarët janë rilidhur dhe ndodh interferenca midis tyre. Mikroskopia e ndërhyrjes lejon studimin e indeve dhe qelizave të gjalla.
Në shekullin e 20-të u shfaq lloje te ndryshme mikroskopë me qëllime të ndryshme, dizajne që lejojnë studimin e objekteve në diapazon të gjerë spektrit
Kështu, në mikroskopët e përmbysur objektivi ndodhet nën objektin e vëzhguar, dhe kondensuesi ndodhet në krye. Drejtimi i rrezeve ndryshohet duke përdorur një sistem pasqyrash dhe ato hyjnë në syrin e vëzhguesit, si zakonisht, nga poshtë lart. Këta mikroskopë janë krijuar për të studiuar objekte të mëdha që janë të vështira për t'u pozicionuar në skenën e mikroskopëve konvencionalë. Ato përdoren për të studiuar kulturat e indeve, reaksionet kimike, përcaktoni pikat e shkrirjes së materialeve. Këta mikroskopë përdoren më gjerësisht në metalografi për vëzhgimin e sipërfaqeve të metaleve, lidhjeve dhe mineraleve. Mikroskopët e përmbysur mund të pajisen me pajisje speciale për mikrofotografi dhe mikrokinema.
Mikroskopët fluoreshentë janë të pajisur me filtra drite të zëvendësueshëm që bëjnë të mundur izolimin në rrezatimin e ndriçuesit të asaj pjese të spektrit që shkakton luminescencën e objektit në studim. Filtrat specialë transmetojnë vetëm dritë lumineshente nga objekti. Burimet e dritës në mikroskopë të tillë janë llambat me merkur me presion ultra të lartë që lëshojnë rrezet ultraviolet dhe rrezet e gamës së valëve të shkurtra të spektrit të dukshëm.
Mikroskopët ultravjollcë dhe infra të kuqe përdoren për të studiuar zonat e spektrit që janë të paarritshme për syrin e njeriut. Qarqet optike janë të ngjashme me ato të mikroskopëve të zakonshëm. Lentet e këtyre mikroskopëve janë bërë nga materiale që janë transparente ndaj rrezeve ultravjollcë (kuarc, fluorit) dhe infra të kuqe (silikon, germanium). Ato janë të pajisura me kamera që regjistrojnë imazh i dukshëm dhe konvertuesit elektron-optikë që e kthejnë një imazh të padukshëm në një imazh të dukshëm.
Një stereo mikroskop ofron një imazh tre-dimensional të një objekti. Këta janë në fakt dy mikroskopë, të bërë në një dizajn të vetëm në mënyrë të tillë që syri i djathtë dhe i majtë të vëzhgojnë objektin nga kënde të ndryshme. Ata kanë gjetur aplikim në mikrokirurgji dhe montimin e pajisjeve në miniaturë.
Mikroskopët krahasues janë dy mikroskopë konvencionalë të kombinuar me një sistem të vetëm okular. Duke përdorur mikroskopë të tillë, ju mund të vëzhgoni dy objekte në të njëjtën kohë, duke krahasuar karakteristikat e tyre vizuale.
Në mikroskopët televizivë, imazhi i ilaçit shndërrohet në sinjale elektrike që riprodhojnë këtë imazh në ekranin e një tubi me rreze katodë. Këta mikroskop ju lejojnë të ndryshoni ndriçimin dhe kontrastin e imazhit. Me ndihmën e tyre, ju mund të studioni objekte në një distancë të sigurt që janë të rrezikshme për t'u parë nga afër, siç janë substancat radioaktive.
Mikroskopët më të mirë optikë ju lejojnë të zmadhoni objektet e vëzhguara përafërsisht 2000 herë. Zmadhimi i mëtejshëm nuk është i mundur sepse drita përkulet rreth objektit të ndriçuar dhe nëse dimensionet e saj janë më të vogla se gjatësia e valës, një objekt i tillë bëhet i padukshëm. Madhësia minimale një objekt që mund të shihet përmes një mikroskopi optik - 0,2-0,3 mikrometra.
Në 1834, W. Hamilton vërtetoi se ekziston një analogji midis kalimit të rrezeve të dritës në media optikisht johomogjene dhe trajektoreve të grimcave në fushat e forcës. Mundësia e krijimit të një mikroskopi elektronik u shfaq në vitin 1924 pasi L. De Broglie parashtroi hipotezën se të gjitha llojet e materies pa përjashtim - elektronet, protonet, atomet, etj. - karakterizohen nga dualizmi i valëve të grimcave, domethënë ato kanë vetitë e grimcave dhe të valëve. Parakushtet teknike për krijimin e një mikroskopi të tillë u shfaqën falë hulumtimit të fizikanit gjerman H. Busch. Ai hetoi vetitë e fokusimit të fushave bosht-simetrike dhe në vitin 1928 zhvilloi një lente elektronike magnetike.
Në vitin 1928, M. Knoll dhe M. Ruska filluan të krijonin mikroskopin e parë të transmetimit magnetik. Tre vjet më vonë, ata morën një imazh të një objekti të formuar duke përdorur rreze elektronesh. Në vitin 1938, M. von Ardenne në Gjermani dhe në vitin 1942, V.K. Zvorykin në SHBA ndërtuan mikroskopët e parë elektronik skanues që funksiononin në parimin e skanimit. Në to, një rreze e hollë elektronike (sondë) lëvizte në mënyrë sekuenciale nëpër objekt nga pika në pikë.
Në një mikroskop elektronik, ndryshe nga një mikroskop optik, elektronet përdoren në vend të rrezeve të dritës, dhe mbështjelljet elektromagnetike ose thjerrëzat elektronike përdoren në vend të thjerrëzave të qelqit. Burimi i elektroneve për ndriçimin e një objekti është një "armë" e elektroneve. Në të, burimi i elektroneve është një katodë metalike. Më pas, elektronet mblidhen në një rreze duke përdorur një elektrodë fokusimi dhe, nën ndikimin e një fushe të fortë elektrike që vepron midis katodës dhe anodës, fitojnë energji. Për të krijuar një fushë, në elektroda aplikohen tensione deri në 100 kilovolt ose më shumë. Tensioni rregullohet me hapa dhe është shumë i qëndrueshëm - në 1-3 minuta ndryshon me jo më shumë se 1-2 ppm nga vlera origjinale.
Duke dalë nga "arma" e elektroneve, një rreze elektronesh drejtohet në një objekt duke përdorur një lente kondensator, të shpërndarë në të dhe të fokusuar nga një lente objekti, e cila krijon një imazh të ndërmjetëm të objektit. Lentja e projektimit kujton elektronet dhe krijon një imazh të dytë, edhe më të madh në ekranin fluoreshent. Mbi të, nën ndikimin e elektroneve që e godasin, shfaqet një pamje e ndritshme e objektit. Nëse vendosni një pllakë fotografike nën ekran, mund ta fotografoni këtë imazh.
Përkufizim i shkëlqyer
Përkufizim jo i plotë ↓
Çfarë është një mikroskop? Kuptimi dhe Interpretimi fjalët e mikroskopit, përkufizimi i termit
mikroskop -
një instrument optik me një ose më shumë lente për prodhimin e imazheve të zmadhuara të objekteve që nuk shihen me sy të lirë. Mikroskopët mund të jenë të thjeshtë ose kompleks. Një mikroskop i thjeshtë është një sistem i vetëm lente. Një mikroskop i thjeshtë mund të konsiderohet një xham zmadhues i zakonshëm - një lente plano-konveks. Një mikroskop i përbërë (shpesh i quajtur thjesht mikroskop) është një kombinim i dy të thjeshtëve.
Një mikroskop i përbërë siguron zmadhim më të madh se ai i thjeshtë dhe ka rezolucion më të madh. Rezolucioni është aftësia për të dalluar detajet e një kampioni. Një imazh i zmadhuar në të cilin detajet janë të padallueshme ofron pak informacione të dobishme.
Një mikroskop kompleks ka një dizajn me dy faza. Një sistem lentesh, i quajtur objektiv, i afrohet kampionit; krijon një imazh të zmadhuar dhe të zgjidhur të objektit. Imazhi zmadhohet më tej nga një sistem tjetër lente i quajtur okular, i cili vendoset më afër syrit të shikuesit. Këto dy sisteme lente janë të vendosura në skajet e kundërta të tubit.
Puna me mikroskop. Ilustrimi tregon një mikroskop tipik biologjik. Mbështetja e trekëmbëshit është bërë në formën e një derdhjeje të rëndë, zakonisht në formë patkoi. Një mbajtës tubi është ngjitur në të në një menteshë, duke mbajtur të gjitha pjesët e tjera të mikroskopit. Tubi në të cilin janë montuar sistemet e lenteve lejon që ato të zhvendosen në raport me kampionin për fokusim. Lentja ndodhet në fundin e poshtëm të tubit. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me disa objektiva të zmadhimeve të ndryshme në një frëngji, gjë që i lejon ata të instalohen në një pozicion pune në boshtin optik. Operatori, duke ekzaminuar mostrën, fillon, si rregull, me një lente që ka zmadhimi më i ulët dhe fusha më e gjerë e shikimit, gjen detajet që i interesojnë dhe më pas i shqyrton ato duke përdorur një lente me zmadhim të lartë. Okulumi është montuar në fund të një mbajtëse të tërhequr (e cila ju lejon të ndryshoni gjatësinë e tubit kur është e nevojshme). I gjithë tubi me objektiv dhe okular mund të lëvizet lart e poshtë për të fokusuar mikroskopin.
Mostra zakonisht merret si një shtresë ose seksion shumë i hollë transparent; vendoset në një pjatë qelqi drejtkëndëshe, të quajtur rrëshqitje, dhe mbulohet sipër me një pjatë qelqi më të hollë e më të vogël, që quhet mbulesë. Mostra është shpesh e njollosur kimikatet për të rritur kontrastin. Rrëshqitja e xhamit vendoset në skenë në mënyrë që kampioni të vendoset mbi vrimën qendrore të skenës. Skena zakonisht është e pajisur me një mekanizëm për lëvizjen e qetë dhe të saktë të mostrës nëpër fushën e shikimit.
Nën fazën e objektit ka një mbajtës për sistemin e tretë të lenteve - një kondensator, i cili përqendron dritën në mostër. Mund të ketë disa kondensatorë, dhe një diafragmë irisit është e vendosur këtu për të rregulluar hapjen.
Edhe më e ulët është një pasqyrë ndriçimi e instaluar në një nyje universale, e cila reflekton dritën e llambës në mostër, për shkak të së cilës i gjithë sistemi optik i mikroskopit krijon një imazh të dukshëm. Okuli mund të zëvendësohet me një bashkëngjitje fotografie, dhe më pas imazhi do të formohet në film fotografik. Shumë mikroskopë kërkimor janë të pajisur me një ndriçues të veçantë, në mënyrë që një pasqyrë ndriçimi të mos jetë e nevojshme.
Rrit. Zmadhimi i një mikroskopi është i barabartë me produktin e zmadhimit objektiv dhe zmadhimit të okularit. Për një mikroskop tipik kërkimor, zmadhimi i okularit është 10, dhe zmadhimi i objektivave është 10, 45 dhe 100. Prandaj, zmadhimi i një mikroskopi të tillë varion nga 100 në 1000. Zmadhimi i disa mikroskopëve arrin në 2000. Në rritje zmadhimi edhe më shumë nuk ka kuptim, pasi rezolucioni në të njëjtën kohë nuk përmirësohet; përkundrazi, cilësia e imazhit përkeqësohet.
Teoria. Një teori konsistente e mikroskopit u dha nga fizikani gjerman Ernst Abbe në fund të shekullit të 19-të. Abbe zbuloi se rezolucioni (distanca minimale e mundshme midis dy pikave që janë veçmas të dukshme) jepet nga
ku R është rezolucioni në mikrometra (10-6 m), . - gjatësia e valës së dritës (e krijuar nga ndriçuesi), μm, n - indeksi i thyerjes së mediumit ndërmjet kampionit dhe thjerrëzës, a. - gjysma e këndit të hyrjes së thjerrëzës (këndi ndërmjet rrezeve të jashtme të rrezes konike të dritës që hyn në thjerrëza). Abbe e quajti sasinë hapje numerike (ajo shënohet me simbolin NA). Nga formula e mësipërme është e qartë se sa më e madhe NA dhe sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më të vogla janë detajet e zgjidhura të objektit në studim.
Hapja numerike jo vetëm që përcakton rezolucionin e sistemit, por gjithashtu karakterizon hapjen e lenteve: intensiteti i dritës për njësi të sipërfaqes së imazhit është afërsisht i barabartë me katrorin e NA. Për një lente të mirë, vlera NA është afërsisht 0,95. Mikroskopi zakonisht është projektuar në mënyrë që zmadhimi i tij total të jetë përafërsisht. 1000 NA.
Lentet. Ekzistojnë tre lloje kryesore të lenteve, që ndryshojnë në shkallën e korrigjimit të shtrembërimeve optike - kromatike dhe devijimet sferike. Shmangia kromatike ndodh kur valët e dritës me gjatësi vale të ndryshme fokusohen në pika të ndryshme në boshtin optik. Si rezultat, imazhi shfaqet me ngjyrë. Aberracionet sferike shkaktohen nga fakti se drita që kalon nga qendra e thjerrëzës dhe drita që kalon në pjesën periferike të saj fokusohen në pika të ndryshme të boshtit. Si rezultat, imazhi duket i paqartë.
Lentet akromatike janë aktualisht më të zakonshmet. Në to, devijimet kromatike shtypen përmes përdorimit të elementeve të qelqit me shpërndarje të ndryshme, duke siguruar konvergjencën e rrezeve ekstreme të spektrit të dukshëm - blu dhe të kuqe - në një fokus. Një ngjyrim i lehtë i imazhit mbetet dhe ndonjëherë shfaqet si vija jeshile të zbehta rreth objektit. Shmangia sferike mund të korrigjohet vetëm për një ngjyrë.
Lentet e fluorit përdorin aditivë qelqi për të përmirësuar korrigjimin e ngjyrave deri në atë pikë sa ngjyrimi eliminohet pothuajse plotësisht nga imazhi.
Lentet apokromatike janë lentet me korrigjimin më kompleks të ngjyrave. Ata jo vetëm që eliminojnë pothuajse plotësisht devijimet kromatike, por gjithashtu korrigjojnë devijimet sferike jo për një, por për dy ngjyra. Zmadhimi i apokromateve për ngjyrën blu është pak më i madh se i kuqja, dhe për këtë arsye ata kërkojnë okularë të veçantë "kompensues".
Shumica e lenteve janë "të thata", d.m.th. ato janë krijuar për të punuar në kushte kur hendeku midis thjerrëzave dhe mostrës është i mbushur me ajër; vlera NA për lente të tilla nuk kalon 0,95. Nëse një lëng (vaj ose, më rrallë, ujë) futet midis objektivit dhe kampionit, fitohet një objektiv "zhytjeje" me një vlerë NA deri në 1.4 dhe një përmirësim përkatës në rezolucionin.
Aktualisht, industria prodhon dhe lloje te ndryshme lente speciale. Këto përfshijnë lente me fushë të sheshtë për mikrofotografi, lente pa stres (të relaksuar) për të punuar në dritë të polarizuar dhe lente për ekzaminimin e mostrave të errëta metalurgjike të ndriçuara nga lart.
Kondensatorët. Kondensuesi formon një kon drite të drejtuar në kampion. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me një diafragmë të irisit për të përshtatur hapjen e konit të dritës me hapjen e objektivit, duke siguruar kështu rezolucion maksimal dhe kontrast maksimal të imazhit. (Kontrasti në mikroskop ka të njëjtën gjë e rëndësishme, si në teknologjinë televizive.) Kondensuesi më i thjeshtë, mjaft i përshtatshëm për shumicën e mikroskopëve me përdorim të përgjithshëm, është kondensuesi Abbe me dy thjerrëza. Lentet me hapje më të madhe, veçanërisht lentet e zhytjes në vaj, kërkojnë kondensatorë më kompleksë të korrigjuar. Lentet e vajit me hapje maksimale kërkojnë një kondensator të veçantë që ka kontakt të zhytjes së vajit me sipërfaqja e poshtme rrëshqitje në të cilën shtrihet kampioni.
Mikroskopë të specializuar. Për shkak të kërkesa të ndryshme Shkenca dhe teknologjia kanë zhvilluar shumë lloje të veçanta të mikroskopëve.
Një mikroskop stereoskopik binocular, i projektuar për të marrë një imazh tre-dimensionale të një objekti, përbëhet nga dy sisteme mikroskopike të veçanta. Pajisja është projektuar për zmadhim të vogël (deri në 100). Zakonisht aplikohet për montimin e komponentëve elektronikë në miniaturë, inspektimin teknik, operacionet kirurgjikale.
Një mikroskop polarizues është krijuar për të studiuar ndërveprimin e mostrave me dritën e polarizuar. Drita e polarizuar shpesh bën të mundur zbulimin e strukturës së objekteve që shtrihen përtej kufijve të rezolucionit optik konvencional.
Një mikroskop reflektues është i pajisur me pasqyra në vend të lenteve që formojnë një imazh. Meqenëse është e vështirë të bësh një lente pasqyre, ka shumë pak mikroskopë plotësisht reflektues, dhe pasqyrat aktualisht përdoren kryesisht vetëm në bashkëngjitje, për shembull, për mikrokirurgjinë e qelizave individuale.
Mikroskopi fluoreshent - ndriçimi i mostrës me dritë ultravjollcë ose blu. Mostra, duke thithur këtë rrezatim, lëshon dritë të dukshme luminescence. Mikroskopët e këtij lloji përdoren në biologji, si dhe në mjekësi - për diagnostikim (veçanërisht kancer).
Mikroskopi me fushë të errët shmang vështirësitë që lidhen me faktin se materialet e gjalla janë transparente. Mostra shikohet nën një ndriçim të tillë "të zhdrejtë" që drita e drejtpërdrejtë nuk mund të hyjë në lente. Një imazh formohet nga drita e difraksionuar nga një objekt, duke bërë që objekti të duket shumë i hapur me ngjyrë. sfond i errët(me kontrast shumë të lartë).
Një mikroskop me kontrast fazor përdoret për të ekzaminuar objektet transparente, veçanërisht qelizat e gjalla. Falë pajisjeve speciale, një pjesë e dritës që kalon përmes mikroskopit rezulton të jetë e zhvendosur në fazë me gjysmën e gjatësisë së valës në krahasim me pjesën tjetër, e cila përcakton kontrastin në imazh.
Një mikroskop ndërhyrje është zhvillimin e mëtejshëm mikroskop me kontrast fazor. Ai përfshin ndërhyrje midis dy rrezeve të dritës, njëra prej të cilave kalon nëpër kampion dhe tjetra reflektohet. Kjo metodë prodhon imazhe me ngjyra që japin informacion shumë të vlefshëm gjatë studimit të materialit të gjallë. Shih gjithashtu MIKROSKOP ELEKTRON; INSTRUMENTE OPTIKE; OPTIKA.
Mikroskop
një instrument optik me një ose më shumë lente për prodhimin e imazheve të zmadhuara të objekteve që nuk shihen me sy të lirë. Mikroskopët mund të jenë të thjeshtë ose kompleks. Një mikroskop i thjeshtë është një sistem i vetëm lente. Një mikroskop i thjeshtë mund të konsiderohet një xham zmadhues i zakonshëm - një lente plano-konveks. Një mikroskop i përbërë (shpesh i quajtur thjesht mikroskop) është një kombinim i dy të thjeshtëve. Një mikroskop i përbërë siguron zmadhim më të madh se ai i thjeshtë dhe ka rezolucion më të madh. Rezolucioni është aftësia për të dalluar detajet e një kampioni. Një imazh i zmadhuar pa detaje të dukshme ofron pak informacion të dobishëm. Një mikroskop kompleks ka një dizajn me dy faza. Një sistem lentesh, i quajtur objektiv, i afrohet kampionit; krijon një imazh të zmadhuar dhe të zgjidhur të objektit. Imazhi zmadhohet më tej nga një sistem tjetër lente i quajtur okular, i cili vendoset më afër syrit të shikuesit. Këto dy sisteme lente janë të vendosura në skajet e kundërta të tubit. Puna me mikroskop. Ilustrimi tregon një mikroskop tipik biologjik. Mbështetja e trekëmbëshit është bërë në formën e një derdhjeje të rëndë, zakonisht në formë patkoi. Një mbajtës tubi është ngjitur në të në një menteshë, duke mbajtur të gjitha pjesët e tjera të mikroskopit. Tubi në të cilin janë montuar sistemet e lenteve lejon që ato të zhvendosen në raport me kampionin për fokusim. Lentja ndodhet në fundin e poshtëm të tubit. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me disa objektiva të zmadhimeve të ndryshme në një frëngji, gjë që i lejon ata të instalohen në një pozicion pune në boshtin optik. Operatori, gjatë ekzaminimit të një kampioni, zakonisht fillon me thjerrëzën që ka zmadhimin më të ulët dhe fushën më të gjerë të shikimit, gjen detajet që i interesojnë dhe më pas i shqyrton ato duke përdorur një lente me zmadhim më të madh. Okulumi është montuar në fund të një mbajtëse të tërhequr (e cila ju lejon të ndryshoni gjatësinë e tubit kur është e nevojshme). I gjithë tubi me objektiv dhe okular mund të lëvizet lart e poshtë për të fokusuar mikroskopin. Mostra zakonisht merret si një shtresë ose seksion shumë i hollë transparent; vendoset në një pjatë qelqi drejtkëndëshe, të quajtur rrëshqitje, dhe mbulohet sipër me një pjatë qelqi më të hollë e më të vogël, që quhet mbulesë. Mostra shpesh lyhet me kimikate për të rritur kontrastin. Rrëshqitja e xhamit vendoset në skenë në mënyrë që kampioni të vendoset mbi vrimën qendrore të skenës. Skena zakonisht është e pajisur me një mekanizëm për lëvizjen e qetë dhe të saktë të mostrës nëpër fushën e shikimit. Nën fazën e objektit ka një mbajtës për sistemin e tretë të lenteve - një kondensator, i cili përqendron dritën në mostër. Mund të ketë disa kondensatorë, dhe një diafragmë irisit është e vendosur këtu për të rregulluar hapjen. Edhe më e ulët është një pasqyrë ndriçimi e instaluar në një nyje universale, e cila reflekton dritën e llambës në mostër, për shkak të së cilës i gjithë sistemi optik i mikroskopit krijon një imazh të dukshëm. Okuli mund të zëvendësohet me një bashkëngjitje fotografie, dhe më pas imazhi do të formohet në film fotografik. Shumë mikroskopë kërkimor janë të pajisur me një ndriçues të veçantë, në mënyrë që një pasqyrë ndriçimi të mos jetë e nevojshme. Rrit. Zmadhimi i një mikroskopi është i barabartë me produktin e zmadhimit objektiv dhe zmadhimit të okularit. Për një mikroskop tipik kërkimor, zmadhimi i okularit është 10, dhe zmadhimi i objektivave është 10, 45 dhe 100. Prandaj, zmadhimi i një mikroskopi të tillë varion nga 100 në 1000. Zmadhimi i disa mikroskopëve arrin në 2000. Në rritje zmadhimi edhe më shumë nuk ka kuptim, pasi rezolucioni në të njëjtën kohë nuk përmirësohet; përkundrazi, cilësia e imazhit përkeqësohet. Teoria. Një teori konsistente e mikroskopit u dha nga fizikani gjerman Ernst Abbe në fund të shekullit të 19-të. Abbe zbuloi se rezolucioni (distanca minimale e mundshme midis dy pikave që janë të dukshme veçmas) jepet nga ku R është rezolucioni në mikrometra (10-6 m), . - gjatësia e valës së dritës (e krijuar nga ndriçuesi), μm, n - indeksi i thyerjes së mediumit ndërmjet kampionit dhe thjerrëzës, a. - gjysma e këndit të hyrjes së thjerrëzës (këndi ndërmjet rrezeve të jashtme të rrezes konike të dritës që hyn në thjerrëza). Abbe e quajti sasinë hapje numerike (ajo shënohet me simbolin NA). Nga formula e mësipërme është e qartë se sa më e madhe NA dhe sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më të vogla janë detajet e zgjidhura të objektit në studim. Hapja numerike jo vetëm që përcakton rezolucionin e sistemit, por gjithashtu karakterizon hapjen e lenteve: intensiteti i dritës për njësi të sipërfaqes së imazhit është afërsisht i barabartë me katrorin e NA. Për një lente të mirë, vlera NA është afërsisht 0,95. Mikroskopi zakonisht është projektuar në mënyrë që zmadhimi i tij total të jetë përafërsisht. 1000 NA. Lentet. Ekzistojnë tre lloje kryesore të lenteve, të cilat ndryshojnë në shkallën e korrigjimit të shtrembërimeve optike - devijimet kromatike dhe sferike. Shmangia kromatike ndodh kur valët e dritës me gjatësi vale të ndryshme fokusohen në pika të ndryshme të boshtit optik. Si rezultat, imazhi shfaqet me ngjyrë. Aberracionet sferike shkaktohen nga fakti se drita që kalon nga qendra e thjerrëzës dhe drita që kalon në pjesën periferike të saj fokusohen në pika të ndryshme të boshtit. Si rezultat, imazhi duket i paqartë. Lentet akromatike janë aktualisht më të zakonshmet. Në to, devijimet kromatike shtypen përmes përdorimit të elementeve të qelqit me shpërndarje të ndryshme, duke siguruar konvergjencën e rrezeve ekstreme të spektrit të dukshëm - blu dhe të kuqe - në një fokus. Një ngjyrim i lehtë i imazhit mbetet dhe ndonjëherë shfaqet si vija jeshile të zbehta rreth objektit. Shmangia sferike mund të korrigjohet vetëm për një ngjyrë. Lentet e fluorit përdorin aditivë qelqi për të përmirësuar korrigjimin e ngjyrave deri në atë pikë sa ngjyrimi eliminohet pothuajse plotësisht nga imazhi. Lentet apokromatike janë lentet me korrigjimin më kompleks të ngjyrave. Ata jo vetëm që eliminojnë pothuajse plotësisht devijimet kromatike, por gjithashtu korrigjojnë devijimet sferike jo për një, por për dy ngjyra. Zmadhimi i apokromateve për ngjyrën blu është pak më i madh se i kuqja, dhe për këtë arsye ata kërkojnë okularë të veçantë "kompensues". Shumica e lenteve janë "të thata", d.m.th. ato janë krijuar për të punuar në kushte kur hendeku midis thjerrëzave dhe mostrës është i mbushur me ajër; vlera NA për lente të tilla nuk kalon 0,95. Nëse një lëng (vaj ose, më rrallë, ujë) futet midis objektivit dhe kampionit, fitohet një objektiv "zhytjeje" me një vlerë NA deri në 1.4 dhe një përmirësim përkatës në rezolucionin. Aktualisht, industria prodhon lloje të ndryshme të lenteve speciale. Këto përfshijnë lente me fushë të sheshtë për mikrofotografi, lente pa stres (të relaksuar) për të punuar në dritë të polarizuar dhe lente për ekzaminimin e mostrave të errëta metalurgjike të ndriçuara nga lart. Kondensatorët. Kondensuesi formon një kon drite të drejtuar në kampion. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me një diafragmë të irisit për të përshtatur hapjen e konit të dritës me hapjen e objektivit, duke siguruar kështu rezolucion maksimal dhe kontrast maksimal të imazhit. (Kontrasti është po aq i rëndësishëm në mikroskop sa është në teknologjinë televizive.) Kondensuesi më i thjeshtë, mjaft i përshtatshëm për shumicën e mikroskopëve me qëllime të përgjithshme, është kondensuesi Abbe me dy thjerrëza. Lentet me hapje më të madhe, veçanërisht lentet e zhytjes në vaj, kërkojnë kondensatorë më kompleksë të korrigjuar. Objektivat maksimale të vajit të hapjes kërkojnë një kondensator të veçantë që ka kontakt të zhytjes së vajit me sipërfaqen e poshtme të rrëshqitjes në të cilën mbështetet kampioni. Mikroskopë të specializuar. Për shkak të kërkesave të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë, janë zhvilluar shumë lloje të veçanta të mikroskopëve. Një mikroskop stereoskopik binocular, i projektuar për të marrë një imazh tre-dimensionale të një objekti, përbëhet nga dy sisteme mikroskopike të veçanta. Pajisja është projektuar për zmadhim të vogël (deri në 100). Zakonisht përdoret për montimin e komponentëve elektronikë në miniaturë, inspektimin teknik, operacionet kirurgjikale. Një mikroskop polarizues është krijuar për të studiuar ndërveprimin e mostrave me dritën e polarizuar. Drita e polarizuar shpesh bën të mundur zbulimin e strukturës së objekteve që shtrihen përtej kufijve të rezolucionit optik konvencional. Një mikroskop reflektues është i pajisur me pasqyra në vend të lenteve që formojnë një imazh. Meqenëse është e vështirë të bësh një lente pasqyre, ka shumë pak mikroskopë plotësisht reflektues, dhe pasqyrat aktualisht përdoren kryesisht vetëm në bashkëngjitje, për shembull, për mikrokirurgjinë e qelizave individuale. Mikroskopi fluoreshent - ndriçimi i mostrës me dritë ultravjollcë ose blu. Mostra, duke thithur këtë rrezatim, lëshon dritë të dukshme luminescence. Mikroskopët e këtij lloji përdoren në biologji, si dhe në mjekësi - për diagnostikim (veçanërisht kancer). Mikroskopi me fushë të errët shmang vështirësitë që lidhen me faktin se materialet e gjalla janë transparente. Mostra shikohet nën një ndriçim të tillë "të zhdrejtë" që drita e drejtpërdrejtë nuk mund të hyjë në lente. Imazhi formohet nga drita e difraksionuar nga një objekt, duke bërë që objekti të duket shumë i lehtë në një sfond të errët (me kontrast shumë të lartë). Një mikroskop me kontrast fazor përdoret për të ekzaminuar objektet transparente, veçanërisht qelizat e gjalla. Falë pajisjeve speciale, një pjesë e dritës që kalon përmes mikroskopit rezulton të jetë e zhvendosur në fazë me gjysmën e gjatësisë së valës në krahasim me pjesën tjetër, e cila përcakton kontrastin në imazh. Një mikroskop interferencial është një zhvillim i mëtejshëm i mikroskopit të kontrastit fazor. Ai përfshin ndërhyrje midis dy rrezeve të dritës, njëra prej të cilave kalon nëpër kampion dhe tjetra reflektohet. Kjo metodë prodhon imazhe me ngjyra që japin informacion shumë të vlefshëm gjatë studimit të materialit të gjallë. Shih gjithashtu MIKROSKOP ELEKTRON; INSTRUMENTE OPTIKE; OPTIKA.
Syri i njeriut është projektuar në atë mënyrë që të mos jetë në gjendje të shohë qartë një objekt dhe detajet e tij nëse dimensionet e tij janë më pak se 0.1 mm. Por në natyrë ka mikroorganizma të ndryshëm, qeliza të indeve bimore dhe shtazore dhe shumë objekte të tjera, madhësitë e të cilave janë shumë më të vogla. Për të parë, vëzhguar dhe studiuar objekte të tilla, një person përdor një pajisje të veçantë optike të quajtur mikroskop, e cila ju lejon të zmadhoni imazhin e objekteve që nuk janë të dukshme qindra herë nga syri i njeriut. Vetë emri i pajisjes, i përbërë nga dy fjalë greke: i vogël dhe shikoj, flet për qëllimin e tij. Kështu, një mikroskop optik është në gjendje të zmadhojë imazhin e një objekti 2000 herë. Nëse objekti që studiohet, për shembull një virus, është shumë i vogël për ta zmadhuar atë mikroskop optik jo mjaftueshem shkenca moderne përdor mikroskop elektronik, e cila ju lejon të zmadhoni objektin e vëzhguar me 20,000-40,000 herë.
Shpikja e mikroskopit lidhet kryesisht me zhvillimin e optikës. Fuqia zmadhuese e sipërfaqeve të lakuara njihej që në vitin 300 para Krishtit. e. Euklidi dhe Ptolemeu (127-151), 
megjithatë, këto veti optike nuk u përdorën në atë kohë. Vetëm në vitin 1285, syzet e para u shpikën nga italiani Salvinio degli Arleati. Ka informacione se pajisja e parë e tipit mikroskop u krijua në Holandë nga Z. Jansen rreth vitit 1590. Marrja e dy lente konvekse, ai i montoi brenda një tubi, duke përdorur një tub të tërheqshëm për të arritur fokusimin në objektin që studiohej. Pajisja siguroi një zmadhim dhjetëfish të objektit, që ishte një arritje e vërtetë në fushën e mikroskopisë. Jansen bëri disa nga këta mikroskopë, duke përmirësuar ndjeshëm çdo pajisje të mëvonshme.
Në 1646, u botua një ese nga A. Kircher, në të cilën ai përshkroi shpikjen e shekullit - një mikroskop të thjeshtë, të quajtur "xhami pleshti". Xhami zmadhues u fut në një bazë bakri mbi të cilën ishte montuar skena. Objekti që studiohej vendosej në një tavolinë, nën të cilën kishte një konkave ose pasqyrë e sheshtë, e cila reflektonte rrezet e diellit mbi objekt dhe e ndriçonte atë nga poshtë. Xhami zmadhues u zhvendos me një vidë derisa imazhi i objektit u bë i qartë.
Mikroskopët kompleksë, të krijuar nga dy lente, u shfaqën në fillim të shekullit të 17-të. Shumë fakte tregojnë se shpikësi i mikroskopit kompleks ishte holandezi K. Drebel, i cili ishte 
në shërbim të mbretit Xhejms I të Anglisë.Mikroskopi i Drebelit kishte dy gota, njëra (thjerrëza) përballë objektit që studiohej, tjetra (okulari) përballë syrit të vëzhguesit. Në 1633, fizikani anglez R. Hooke përmirësoi mikroskopin Drebel, duke shtuar një lente të tretë, të quajtur kolektiv. Ky mikroskop u bë shumë i popullarizuar; shumica e mikroskopëve të fundit të shekullit të 17-të dhe fillimit të shekullit të 18-të u bënë sipas dizajnit të tij. Duke ekzaminuar seksione të holla të indeve të kafshëve dhe bimëve nën një mikroskop, Hooke zbuloi strukturën qelizore të organizmave.
Dhe në 1673-1677 Natyralist holandez A. Levenguk, duke përdorur një mikroskop, zbuloi një botë të madhe mikroorganizmash të panjohur më parë. Me kalimin e viteve, Leeuwenhoek bëri rreth 400 mikroskopë të thjeshtë, të cilët ishin lente të vogla bikonvekse, disa prej tyre me diametër më të vogël se 1 mm, të bëra nga një top xhami. Vetë topi u blua në një makinë të thjeshtë bluarjeje. Një nga këta mikroskopë, duke dhënë zmadhim 300x, ruhet në Utrecht në muzeun e universitetit. Duke eksploruar gjithçka që i binte në sy, Leeuwenhoek bëri zbulime të mëdha njëra pas tjetrës. Nga rruga, krijuesi i teleskopit, Galileo, ndërsa përmirësoi teleskopin që krijoi, zbuloi në 1610 se kur zgjatej, ai zmadhonte ndjeshëm objektet e vogla. Duke ndryshuar distancën midis okularit dhe thjerrëzës, Galileo e përdori tubin si një lloj mikroskopi. Sot është e pamundur të imagjinohet veprimtaria shkencore person pa përdorur mikroskop. Mikroskopi u gjet aplikimi më i gjerë në laboratorët biologjikë, mjekësorë, gjeologjikë dhe të shkencave materiale.
Ndoshta, secili prej nesh, të paktën një herë në jetën tonë, ka pasur mundësinë të punojë me një pajisje të tillë si mikroskop - disa në shkollë gjatë një mësimi të biologjisë, dhe të tjerët, ndoshta, për shkak të profesionit të tyre. Me ndihmën e një mikroskopi mund të vëzhgojmë organizmat më të vegjël të gjallë, grimcat. Mikroskopi është një pajisje mjaft komplekse, dhe përveç kësaj, ka një histori të gjatë, e cila do të jetë e dobishme të dihet. Le të kuptojmë se çfarë është një mikroskop?
Përkufizimi
Fjala "mikroskop" vjen nga dy fjalë greke "micro" - "i vogël", "skopeo" - "dukje". Kjo do të thotë, qëllimi i kësaj pajisjeje është të ekzaminojë objekte të vogla. Nëse jep më shumë përcaktim i saktë, atëherë një mikroskop është një pajisje optike (me një ose më shumë lente) që përdoret për të marrë imazhe të zmadhuara të objekteve të caktuara që nuk janë të dukshme me sy të lirë.
Për shembull, mikroskopët e përdorur në shkollat e sotme janë në gjendje të zmadhojnë 300-600 herë, kjo është mjaft e mjaftueshme për të parë qelizë e gjallë në detaje - ju mund të shihni muret e vetë qelizës, vakuolat, bërthamën e saj, etj. Por për të gjitha këto, ai kaloi një rrugë mjaft të gjatë zbulimesh, madje edhe zhgënjimesh.
Historia e zbulimit të mikroskopit
Koha e saktë e zbulimit të mikroskopit nuk është përcaktuar ende, pasi pajisjet e para për vëzhgimin e objekteve të vogla u gjetën nga arkeologët në periudha të ndryshme. Ata dukeshin si një xham zmadhues i zakonshëm, domethënë ishte një lente bikonveks që e zmadhonte imazhin disa herë. Më lejoni të sqaroj se lentet e para nuk janë bërë prej qelqi, por nga një lloj guri transparent, kështu që nuk ka nevojë të flasim për cilësinë e imazheve.
Më vonë, u shpikën mikroskopët e përbërë nga dy lente. Thjerrëza e parë është objektivi, ajo i drejtohet objektit që studiohet dhe thjerrëza e dytë është okulari në të cilin shikoi vëzhguesi. Por imazhi i objekteve ishte akoma shumë i shtrembëruar, për shkak të devijimeve të forta sferike dhe kromatike - drita u thye në mënyrë të pabarabartë, dhe për shkak të kësaj fotografia ishte e paqartë dhe me ngjyra. Por megjithatë, edhe atëherë zmadhimi i mikroskopit ishte disa qindra herë, që është mjaft.
Sistemi i lenteve në mikroskop u ndërlikua ndjeshëm vetëm në fillim të shekullit të 19-të, falë punës së fizikanëve të tillë si Amici, Fraunhofer dhe të tjerë. Dizajni i thjerrëzave përdorte tashmë një sistem kompleks që konsiston në mbledhjen dhe divergjencat e lenteve. Për më tepër, këto lente ishin nga tipe te ndryshme xhami që kompensonte të metat e njëri-tjetrit.
Mikroskopi i një shkencëtari nga Holanda, Leeuwenhoek, kishte tashmë një skenë ku vendoseshin të gjitha objektet që po studioheshin, si dhe kishte një vidë që lejonte që kjo tabelë të lëvizte pa probleme. Pastaj u shtua një pasqyrë - për ndriçim më i mirë objektet.
Struktura e mikroskopit
Ka mikroskop të thjeshtë dhe kompleks. Një mikroskop i thjeshtë përbëhet nga një sistem i vetëm lente, ashtu si një xham zmadhues i zakonshëm. Një mikroskop kompleks kombinon dy lente të thjeshta.
Një mikroskop kompleks, në përputhje me rrethanat, siguron zmadhim më të madh dhe, për më tepër, ka rezolucion më të madh. Është prania e kësaj aftësie (rezolucion) që bën të mundur dallimin e detajeve të mostrave. Një imazh i zmadhuar, ku detajet nuk mund të dallohen, do të na japë disa informacione të dobishme.
Mikroskopët kompleksë kanë qarqe me dy faza. Një sistem lente (objektiv) afrohet me objektin - ai, nga ana tjetër, krijon një imazh të zgjidhur dhe të zgjeruar të objektit. Më pas, imazhi tashmë zmadhohet nga një sistem tjetër lente (okular), i cili vendoset drejtpërdrejt më afër syrit të vëzhguesit. Këto 2 sisteme lente janë të vendosura në skajet e kundërta të tubit të mikroskopit.
Mikroskopët modernë
Mikroskopët modernë mund të ofrojnë zmadhim të madh - deri në 1500-2000 herë, ndërsa cilësia e imazhit do të jetë e shkëlqyer. Mikroskopët binocularë janë gjithashtu mjaft të njohur; në to, imazhi nga një lente është i dyfishtë, dhe ju mund ta shikoni atë me dy sy njëherësh (në dy okularë). Kjo ju lejon të dalloni shumë më mirë detajet e vogla vizualisht. Mikroskopë të tillë zakonisht përdoren në laboratorë të ndryshëm (përfshirë ata mjekësorë) për kërkime.
Mikroskopë elektronikë
Mikroskopët elektronikë na ndihmojnë të "ekzaminojmë" imazhet e atomeve individuale. Vërtetë, fjala "konsideroni" përdoret këtu relativisht, pasi ne nuk shikojmë drejtpërdrejt me sytë tanë - imazhi i një objekti shfaqet si rezultat i përpunimit më kompleks të të dhënave të marra nga një kompjuter. Dizajni i një mikroskopi (elektronik) bazohet në parimet fizike, si dhe metodën e “ndjejes” së sipërfaqeve të objekteve me një gjilpërë shumë të hollë, maja e së cilës është vetëm 1 atom e trashë.
Mikroskopë USB
Në ditët e sotme, me zhvillimin e teknologjisë dixhitale, të gjithë mund të blejnë një shtojcë lente për aparatin e tyre. celular, dhe bëni fotografi të çdo objekti mikroskopik. Ekzistojnë gjithashtu mikroskop USB shumë të fuqishëm që, kur lidhen me një kompjuter shtëpiak, ju lejojnë të shikoni imazhin që rezulton në monitor. Shumica e kamerave dixhitale janë në gjendje të bëjnë fotografi në modalitetin makro, me ndihmën e të cilave mund të fotografoni objektet më të vogla. Dhe nëse vendosni një lente të vogël konvergjente përpara objektivit të kamerës suaj, mund ta zmadhoni lehtësisht një foto deri në 500x.
Sot, teknologjitë e reja na ndihmojnë të shohim atë që ishte e paarritshme fjalë për fjalë njëqind vjet më parë. Pjesët e mikroskopit janë përmirësuar vazhdimisht gjatë historisë së tij, dhe aktualisht ne e shohim mikroskopin në formën e tij të përfunduar. Megjithëse, përparimi shkencor nuk qëndron ende, dhe në të ardhmen e afërt mund të shfaqen modele edhe më të avancuara të mikroskopëve.
MIKROSKOP
një instrument optik me një ose më shumë lente për prodhimin e imazheve të zmadhuara të objekteve që nuk shihen me sy të lirë. Mikroskopët mund të jenë të thjeshtë ose kompleks. Një mikroskop i thjeshtë është një sistem i vetëm lente. Një mikroskop i thjeshtë mund të konsiderohet një xham zmadhues i zakonshëm - një lente plano-konveks. Një mikroskop i përbërë (shpesh i quajtur thjesht mikroskop) është një kombinim i dy të thjeshtëve. Një mikroskop i përbërë siguron zmadhim më të madh se ai i thjeshtë dhe ka rezolucion më të madh. Rezolucioni është aftësia për të dalluar detajet e një kampioni. Një imazh i zmadhuar pa detaje të dukshme ofron pak informacion të dobishëm. Një mikroskop kompleks ka një dizajn me dy faza. Një sistem lentesh, i quajtur objektiv, i afrohet kampionit; krijon një imazh të zmadhuar dhe të zgjidhur të objektit. Imazhi zmadhohet më tej nga një sistem tjetër lente i quajtur okular, i cili vendoset më afër syrit të shikuesit. Këto dy sisteme lente janë të vendosura në skajet e kundërta të tubit.
Puna me mikroskop. Ilustrimi tregon një mikroskop tipik biologjik. Mbështetja e trekëmbëshit është bërë në formën e një derdhjeje të rëndë, zakonisht në formë patkoi. Një mbajtës tubi është ngjitur në të në një menteshë, duke mbajtur të gjitha pjesët e tjera të mikroskopit. Tubi në të cilin janë montuar sistemet e lenteve lejon që ato të zhvendosen në raport me kampionin për fokusim. Lentja ndodhet në fundin e poshtëm të tubit. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me disa objektiva të zmadhimeve të ndryshme në një frëngji, gjë që i lejon ata të instalohen në një pozicion pune në boshtin optik. Operatori, gjatë ekzaminimit të një kampioni, zakonisht fillon me thjerrëzën që ka zmadhimin më të ulët dhe fushën më të gjerë të shikimit, gjen detajet që i interesojnë dhe më pas i shqyrton ato duke përdorur një lente me zmadhim më të madh. Okulumi është montuar në fund të një mbajtëse të tërhequr (e cila ju lejon të ndryshoni gjatësinë e tubit kur është e nevojshme). I gjithë tubi me objektiv dhe okular mund të lëvizet lart e poshtë për të fokusuar mikroskopin. Mostra zakonisht merret si një shtresë ose seksion shumë i hollë transparent; vendoset në një pjatë qelqi drejtkëndëshe, të quajtur rrëshqitje, dhe mbulohet sipër me një pjatë qelqi më të hollë e më të vogël, që quhet mbulesë. Mostra shpesh lyhet me kimikate për të rritur kontrastin. Rrëshqitja e xhamit vendoset në skenë në mënyrë që kampioni të vendoset mbi vrimën qendrore të skenës. Skena zakonisht është e pajisur me një mekanizëm për lëvizjen e qetë dhe të saktë të mostrës nëpër fushën e shikimit. Nën fazën e objektit ka një mbajtës për sistemin e tretë të lenteve - një kondensator, i cili përqendron dritën në mostër. Mund të ketë disa kondensatorë, dhe një diafragmë irisit është e vendosur këtu për të rregulluar hapjen. Edhe më e ulët është një pasqyrë ndriçimi e instaluar në një nyje universale, e cila reflekton dritën e llambës në mostër, për shkak të së cilës i gjithë sistemi optik i mikroskopit krijon një imazh të dukshëm. Okuli mund të zëvendësohet me një bashkëngjitje fotografie, dhe më pas imazhi do të formohet në film fotografik. Shumë mikroskopë kërkimor janë të pajisur me një ndriçues të veçantë, në mënyrë që një pasqyrë ndriçimi të mos jetë e nevojshme.
Rrit. Zmadhimi i një mikroskopi është i barabartë me produktin e zmadhimit objektiv dhe zmadhimit të okularit. Për një mikroskop tipik kërkimor, zmadhimi i okularit është 10, dhe zmadhimi i objektivave është 10, 45 dhe 100. Prandaj, zmadhimi i një mikroskopi të tillë varion nga 100 në 1000. Zmadhimi i disa mikroskopëve arrin në 2000. Në rritje zmadhimi edhe më shumë nuk ka kuptim, pasi rezolucioni në të njëjtën kohë nuk përmirësohet; përkundrazi, cilësia e imazhit përkeqësohet.
Teoria. Një teori konsistente e mikroskopit u dha nga fizikani gjerman Ernst Abbe në fund të shekullit të 19-të. Abbe zbuloi se rezolucioni (distanca minimale e mundshme midis dy pikave që janë veçmas të dukshme) jepet nga
ku R është rezolucioni në mikrometra (10-6 m), l është gjatësia e valës së dritës (e krijuar nga ndriçuesi), μm, n është indeksi i thyerjes së mediumit midis mostrës dhe thjerrëzës dhe a është gjysma e hyrjes këndi i thjerrëzës (këndi midis rrezeve të jashtme të rrezes konike të dritës, përfshirë në lente). Abbe e quajti sasinë hapje numerike (ajo shënohet me simbolin NA). Nga formula e mësipërme është e qartë se sa më e madhe NA dhe sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më të vogla janë detajet e zgjidhura të objektit në studim. Hapja numerike jo vetëm që përcakton rezolucionin e sistemit, por gjithashtu karakterizon hapjen e lenteve: intensiteti i dritës për njësi të sipërfaqes së imazhit është afërsisht i barabartë me katrorin e NA. Për një lente të mirë, vlera NA është afërsisht 0,95. Mikroskopi zakonisht është projektuar në mënyrë që zmadhimi i tij total të jetë përafërsisht. 1000 NA.
Lentet. Ekzistojnë tre lloje kryesore të lenteve, të cilat ndryshojnë në shkallën e korrigjimit të shtrembërimeve optike - devijimet kromatike dhe sferike. Shmangia kromatike ndodh kur valët e dritës me gjatësi vale të ndryshme fokusohen në pika të ndryshme të boshtit optik. Si rezultat, imazhi shfaqet me ngjyrë. Aberracionet sferike shkaktohen nga fakti se drita që kalon nga qendra e thjerrëzës dhe drita që kalon në pjesën periferike të saj fokusohen në pika të ndryshme të boshtit. Si rezultat, imazhi duket i paqartë. Lentet akromatike janë aktualisht më të zakonshmet. Në to, devijimet kromatike shtypen përmes përdorimit të elementeve të qelqit me shpërndarje të ndryshme, duke siguruar konvergjencën e rrezeve ekstreme të spektrit të dukshëm - blu dhe të kuqe - në një fokus. Një ngjyrim i lehtë i imazhit mbetet dhe ndonjëherë shfaqet si vija jeshile të zbehta rreth objektit. Shmangia sferike mund të korrigjohet vetëm për një ngjyrë. Lentet e fluorit përdorin aditivë qelqi për të përmirësuar korrigjimin e ngjyrave deri në atë pikë sa ngjyrimi eliminohet pothuajse plotësisht nga imazhi. Lentet apokromatike janë lentet me korrigjimin më kompleks të ngjyrave. Ata jo vetëm që eliminojnë pothuajse plotësisht devijimet kromatike, por gjithashtu korrigjojnë devijimet sferike jo për një, por për dy ngjyra. Zmadhimi i apokromateve për ngjyrën blu është pak më i madh se i kuqja, dhe për këtë arsye ata kërkojnë okularë të veçantë "kompensues". Shumica e lenteve janë "të thata", d.m.th. ato janë krijuar për të punuar në kushte kur hendeku midis thjerrëzave dhe mostrës është i mbushur me ajër; vlera NA për lente të tilla nuk kalon 0,95. Nëse një lëng (vaj ose, më rrallë, ujë) futet midis objektivit dhe kampionit, fitohet një objektiv "zhytjeje" me një vlerë NA deri në 1.4 dhe një përmirësim përkatës në rezolucionin. Aktualisht, industria prodhon lloje të ndryshme të lenteve speciale. Këto përfshijnë lente me fushë të sheshtë për mikrofotografi, lente pa stres (të relaksuar) për të punuar në dritë të polarizuar dhe lente për ekzaminimin e mostrave të errëta metalurgjike të ndriçuara nga lart.
Kondensatorët. Kondensuesi formon një kon drite të drejtuar në kampion. Në mënyrë tipike, një mikroskop është i pajisur me një diafragmë të irisit për të përshtatur hapjen e konit të dritës me hapjen e objektivit, duke siguruar kështu rezolucion maksimal dhe kontrast maksimal të imazhit. (Kontrasti është po aq i rëndësishëm në mikroskop sa është në teknologjinë televizive.) Kondensuesi më i thjeshtë, mjaft i përshtatshëm për shumicën e mikroskopëve me qëllime të përgjithshme, është kondensuesi Abbe me dy thjerrëza. Lentet me hapje më të madhe, veçanërisht lentet e zhytjes në vaj, kërkojnë kondensatorë më kompleksë të korrigjuar. Objektivat maksimale të vajit të hapjes kërkojnë një kondensator të veçantë që ka kontakt të zhytjes së vajit me sipërfaqen e poshtme të rrëshqitjes në të cilën mbështetet kampioni.
Mikroskopë të specializuar. Për shkak të kërkesave të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë, janë zhvilluar shumë lloje të veçanta të mikroskopëve. Një mikroskop stereoskopik binocular, i projektuar për të marrë një imazh tre-dimensionale të një objekti, përbëhet nga dy sisteme mikroskopike të veçanta. Pajisja është projektuar për zmadhim të vogël (deri në 100). Zakonisht përdoret për montimin e komponentëve elektronikë në miniaturë, inspektimin teknik, operacionet kirurgjikale. Një mikroskop polarizues është krijuar për të studiuar ndërveprimin e mostrave me dritën e polarizuar. Drita e polarizuar shpesh bën të mundur zbulimin e strukturës së objekteve që shtrihen përtej kufijve të rezolucionit optik konvencional. Një mikroskop reflektues është i pajisur me pasqyra në vend të lenteve që formojnë një imazh. Meqenëse është e vështirë të bësh një lente pasqyre, ka shumë pak mikroskopë plotësisht reflektues, dhe pasqyrat aktualisht përdoren kryesisht vetëm në bashkëngjitje, për shembull, për mikrokirurgjinë e qelizave individuale. Mikroskopi fluoreshent - ndriçimi i mostrës me dritë ultravjollcë ose blu. Mostra, duke thithur këtë rrezatim, lëshon dritë të dukshme luminescence. Mikroskopët e këtij lloji përdoren në biologji, si dhe në mjekësi - për diagnostikim (veçanërisht kancer). Mikroskopi me fushë të errët shmang vështirësitë që lidhen me faktin se materialet e gjalla janë transparente. Mostra shikohet nën një ndriçim të tillë "të zhdrejtë" që drita e drejtpërdrejtë nuk mund të hyjë në lente. Imazhi formohet nga drita e difraksionuar nga një objekt, duke bërë që objekti të duket shumë i lehtë në një sfond të errët (me kontrast shumë të lartë). Një mikroskop me kontrast fazor përdoret për të ekzaminuar objektet transparente, veçanërisht qelizat e gjalla. Falë pajisjeve speciale, një pjesë e dritës që kalon përmes mikroskopit rezulton të jetë e zhvendosur në fazë me gjysmën e gjatësisë së valës në krahasim me pjesën tjetër, e cila përcakton kontrastin në imazh. Një mikroskop interferencial është një zhvillim i mëtejshëm i mikroskopit të kontrastit fazor. Ai përfshin ndërhyrje midis dy rrezeve të dritës, njëra prej të cilave kalon nëpër kampion dhe tjetra reflektohet. Kjo metodë prodhon imazhe me ngjyra që japin informacion shumë të vlefshëm gjatë studimit të materialit të gjallë. Shiko gjithashtu
MIKROSKOP ELEKTRON;
INSTRUMENTE OPTIKE;
OPTIKA.
LITERATURA
Mikroskopët. L., 1969 Dizajn sistemet optike. M., 1983 Ivanova T.A., Kirillovsky V.K. Projektimi dhe kontrolli i optikës së mikroskopit. M., 1984 Kulagin S.V., Gomenyuk A.S. dhe të tjera.Pajisjet optiko-mekanike. M., 1984
Enciklopedia e Collier. - Shoqëria e Hapur. 2000 .
Sinonime:Shihni se çfarë është "MIKROSKOP" në fjalorë të tjerë:
Mikroskopi... Fjalor drejtshkrimor-libër referimi
MIKROSKOP- (nga greqishtja mikros small dhe skopeo dukem), instrument optik për studimin e objekteve të vogla që nuk janë drejtpërdrejt të dukshme me sy të lirë. Ka mikroskopë të thjeshtë, ose syze zmadhues, dhe mikroskopë kompleksë, ose mikroskopë në kuptimin e duhur. Xham zmadhues... ... Enciklopedia e Madhe Mjekësore
mikroskop- a, m. mikroskop m. gr. mikros i vogël + skopeo shikoj. Një pajisje optike me një sistem syzesh shumë zmadhues për shikimin e objekteve ose pjesëve të tyre që nuk shihen me sy të lirë. BAS 1. Mikroskop, vizion i imët. 1790. Kurg. // Maltseva 54.…… Fjalori Historik i Gallicizmit të Gjuhës Ruse
MIKROSKOP (Microscopus), një plejadë e vogël në qiellin jugor. Ylli i tij më i ndritshëm ka një magnitudë prej 4.7. MIKROSKOP, një instrument optik që ju lejon të merrni një imazh të zmadhuar sende të vogla. Mikroskopi i parë u krijua në 1668... ... Shkencor dhe teknik fjalor enciklopedik
- (Greqisht, nga mikros i vogël, dhe skopeo shikoj). Një aparat fizik për ekzaminimin e objekteve më të vogla, të cilat përmes tij shfaqen në formë të zmadhuar. Fjalori i fjalëve të huaja të përfshira në gjuhën ruse. Chudinov A.N.,... ... Fjalori i fjalëve të huaja të gjuhës ruse
- (nga mikro... dhe... fushëveprimi) një instrument që ju lejon të merrni një imazh të zmadhuar të objekteve të vogla dhe detajeve të tyre që nuk shihen me sy të lirë. Zmadhimi i mikroskopit, duke arritur në 1500-2000, kufizohet nga dukuritë e difraksionit. I paarmatosur...... Fjalori i madh enciklopedik
Mikrotekstile, fjalor ortoskopi i sinonimeve ruse. Emër mikroskop, numri i sinonimeve: 11 biomikroskop (1) ... Fjalor sinonimik
MIKROSKOP, ah, burri. Një pajisje zmadhuese për të parë objekte të padukshme me sy të lirë. M optik M. Elektronik (duke dhënë një imazh të zmadhuar duke përdorur rreze elektronike). Nën mikroskop (në mikroskop) shqyrtoni se çfarë n. |…… Fjalori shpjegues i Ozhegov
- (nga greqishtja mikros i vogël dhe skopeo shikoj), optik. një pajisje për marrjen e imazheve shumë të zmadhuara të objekteve (ose detajeve të strukturës së tyre) që nuk janë të dukshme sy të lirë. Llojet e ndryshme M. janë të destinuara për zbulimin dhe studimin e baktereve,... ... Enciklopedia fizike
MIKROSKOP, mikroskop, njeri. (nga greqishtja mikros i vogël dhe skopeo dukem) (fizik). Një pajisje optike me një sistem syzesh shumë zmadhues për shikimin e objekteve që nuk mund të shihen me sy të lirë. Fjalori shpjegues i Ushakovit... ... Fjalori shpjegues i Ushakovit
Një pajisje optike për marrjen e imazheve të zmadhuara të objekteve që nuk janë të dukshme me sy të lirë. Në mikrobiol. Përdoret mikroskopi i dritës dhe ai elektronik Një nga treguesit kryesorë të mikroskopisë është rezolucioni - aftësia për të dalluar dy objekte fqinje... ... Fjalori i mikrobiologjisë
