• Mokslinis darbas „kas yra mikroskopas“. Kas yra mikroskopas ir kam jis reikalingas?

    Terminas „mikroskopas“ turi graikų šaknis. Jį sudaro du žodžiai, kurie išvertus reiškia „mažas“ ir „aš atrodau“. Pagrindinis mikroskopo vaidmuo yra jo naudojimas tiriant labai mažus objektus. Kartu šis prietaisas leidžia nustatyti plika akimi nematomų kūnų dydį ir formą, struktūrą ir kitas charakteristikas.

    Kūrybos istorija

    Istorijoje nėra tikslios informacijos apie tai, kas buvo mikroskopo išradėjas. Remiantis kai kuriais šaltiniais, jį 1590 metais sukūrė tėvas ir sūnus Jansensai, akinių gamintojai. Kitas pretendentas į mikroskopo išradėjo titulą yra Galilėjus Galilėjus. 1609 m. šie mokslininkai Accademia dei Lincei visuomenei pristatė instrumentą su įgaubtais ir išgaubtais lęšiais.

    Bėgant metams mikroskopinių objektų peržiūros sistema vystėsi ir tobulėjo. Didžiulis žingsnis jos istorijoje buvo paprasto achromatiškai reguliuojamo dviejų lęšių įrenginio išradimas. Šią sistemą 1600-ųjų pabaigoje pristatė olandas Christianas Huygensas. Šio išradėjo okuliarai gaminami ir šiandien. Vienintelis jų trūkumas – nepakankamas matymo lauko plotis. Be to, palyginti su šiuolaikinių instrumentų dizainu, Huygens okuliarai turi akims nepatogią vietą.

    Ypatingą indėlį į mikroskopo istoriją įnešė tokių prietaisų gamintojas Antonas Van Leeuwenhoekas (1632-1723). Būtent jis patraukė biologų dėmesį į šį prietaisą. Leeuwenhoekas gamino mažo dydžio gaminius su vienu, bet labai stipriu lęšiu. Tokie prietaisai buvo nepatogūs naudoti, tačiau jie nepadidino vaizdo defektų, kurie buvo sudėtiniuose mikroskopuose. Išradėjai šį trūkumą sugebėjo ištaisyti tik po 150 metų. Tobulėjant optikai, pagerėjo vaizdo kokybė kompozitiniuose įrenginiuose.

    Mikroskopų tobulinimas tęsiasi iki šiol. Taip 2006 metais Biofizinės chemijos institute dirbantys vokiečių mokslininkai Mariano Bossi ir Stefan Hell sukūrė naują optinį mikroskopą. Dėl galimybės stebėti objektus, kurių matmenys 10 nm, ir trimačių aukštos kokybės 3D vaizdų, įrenginys buvo vadinamas nanoskopu.

    Mikroskopų klasifikacija

    Šiuo metu yra daug įvairių prietaisų, skirtų mažiems objektams tirti. Jų grupavimas pagrįstas įvairiais parametrais. Tai gali būti mikroskopo paskirtis arba pasirinktas apšvietimo metodas, optiniam dizainui naudojama struktūra ir kt.

    Tačiau paprastai pagrindiniai mikroskopų tipai klasifikuojami pagal mikrodalelių skiriamąją gebą, kurią galima pamatyti naudojant šią sistemą. Pagal šį skirstymą mikroskopai yra:
    - optinis (šviesus);
    - elektroninis;
    - Rentgenas;
    - nuskaitymo zondai.

    Plačiausiai naudojami šviesos tipo mikroskopai. Optikos parduotuvėse jų didelis pasirinkimas. Tokių prietaisų pagalba išsprendžiamos pagrindinės konkretaus objekto tyrimo užduotys. Visi kiti mikroskopų tipai priskiriami specializuotiems. Paprastai jie naudojami laboratorijoje.

    Kiekvienas iš minėtų įrenginių tipų turi savo potipius, kurie naudojami vienoje ar kitoje srityje. Be to, šiandien galima nusipirkti mokyklinį mikroskopą (arba mokomąjį), kuris yra sistema pradinis lygis. Profesionalūs įrenginiai taip pat siūlomi vartotojams.

    Taikymas

    Kam skirtas mikroskopas? Žmogaus akis, būdama ypatinga biologinė optinė sistema, turi tam tikrą skiriamosios gebos lygį. Kitaip tariant, tarp stebimų objektų yra mažiausias atstumas, kai juos dar galima atskirti. Dėl normali akisši skiriamoji geba yra 0,176 mm. Tačiau daugumos gyvūnų dydžiai ir augalų ląstelės, mikroorganizmai, kristalai, lydinių mikrostruktūra, metalai ir kt. yra daug mažesni už šią vertę. Kaip tyrinėti ir stebėti tokius objektus? Čia žmonėms į pagalbą ateina įvairių tipų mikroskopai. Pavyzdžiui, optiniai įrenginiai leidžia atskirti struktūras, kuriose atstumas tarp elementų yra ne mažesnis kaip 0,20 mikrono.

    Kaip veikia mikroskopas?

    Prietaisas, kuriuo žmogaus akis gali matyti mikroskopinius objektus, turi du pagrindinius elementus. Jie yra objektyvas ir okuliaras. Šios mikroskopo dalys yra pritvirtintos judančiame vamzdelyje, esančiame ant metalinio pagrindo. Ant jo taip pat yra daiktų lentelė.

    Šiuolaikiniai mikroskopų tipai dažniausiai būna su apšvietimo sistema. Tai visų pirma kondensatorius su rainelės diafragma. Į privalomą didinamųjų prietaisų rinkinį įeina mikro ir makrovaržtai, kuriais reguliuojamas ryškumas. Mikroskopų konstrukcijoje taip pat yra sistema, kuri kontroliuoja kondensatoriaus padėtį.

    Specializuoti, sudėtingesni mikroskopai dažnai naudoja kitus papildomos sistemos ir prietaisai.

    Objektyvai

    Norėčiau pradėti apibūdinti mikroskopą pasakojimu apie vieną pagrindinių jo dalių, tai yra lęšį. Tai sudėtinga optinė sistema, padidinanti nagrinėjamo objekto dydį vaizdo plokštumoje. Lęšių dizainas apima visą sistemą ne tik pavienių, bet ir dviejų ar trijų tarpusavyje suklijuotų lęšių.

    Tokio optinio-mechaninio dizaino sudėtingumas priklauso nuo užduočių, kurias turi išspręsti vienas ar kitas įrenginys, spektro. Pavyzdžiui, sudėtingiausias mikroskopas turi iki keturiolikos lęšių.

    Objektyvas susideda iš priekinės dalies ir ją sekančių sistemų. Kuo remiamasi konstruojant reikiamos kokybės vaizdą, taip pat nustatyti darbo būklę? Tai priekinis objektyvas arba jų sistema. Vėlesnės objektyvo dalys būtinos norint užtikrinti reikiamą padidinimą, židinio nuotolį ir vaizdo kokybę. Tačiau tokios funkcijos galimos tik kartu su priekiniu objektyvu. Taip pat verta paminėti, kad vėlesnės dalies konstrukcija turi įtakos vamzdžio ilgiui ir prietaiso objektyvo aukščiui.

    Okuliarai

    Šios mikroskopo dalys yra optinė sistema, skirtas sukurti reikiamą mikroskopinį vaizdą stebėtojo tinklainės paviršiuje. Okuliaruose yra dvi lęšių grupės. Arčiausiai tyrinėtojo akies esantis vadinamas okuliariniu, o tolimiausias – lauko (jo pagalba lęšis sukuria tiriamo objekto vaizdą).

    Apšvietimo sistema

    Mikroskopas turi sudėtingas dizainas iš diafragmų, veidrodžių ir lęšių. Su jo pagalba užtikrinamas vienodas tiriamo objekto apšvietimas. Pačiuose pirmuosiuose mikroskopuose ši funkcija buvo atliekama, tobulėjant optiniams prietaisams, buvo pradėti naudoti iš pradžių plokštieji, o vėliau įgaubti veidrodžiai.

    Tokių paprastų detalių pagalba į tiriamąjį objektą buvo nukreipiami saulės ar lempos spinduliai. Šiuolaikiniuose mikroskopuose jis yra pažangesnis. Jis susideda iš kondensatoriaus ir kolektoriaus.

    Temų lentelė

    Mikroskopiniai preparatai, kuriuos reikia ištirti, dedami ant lygaus paviršiaus. Tai yra objektų lentelė. Įvairių tipų mikroskopai gali turėti tokį paviršių, suprojektuotą taip, kad tiriamasis objektas būtų pasuktas į stebėtoją horizontaliai, vertikaliai arba tam tikru kampu.

    Veikimo principas

    Pirmajame optiniame įrenginyje lęšių sistema davė atvirkštinį mikroobjektų vaizdą. Tai leido įžvelgti medžiagos struktūrą ir smulkiausias detales, kurios buvo tiriamos. Veikimo principas šviesos mikroskopasšiandien yra panašus į darbą, kurį atlieka refrakcinis teleskopas. Šiame įrenginyje šviesa lūžta, kai ji praeina pro stiklinę dalį.

    Kaip didina šiuolaikiniai šviesos mikroskopai? Į prietaisą patekus šviesos spindulių pluoštui, jie paverčiami lygiagrečiu srautu. Tik tada okuliare įvyksta šviesos lūžimas, dėl kurio padidėja mikroskopinių objektų vaizdas. Toliau ši informacija gaunama tokia forma, kokia reikalinga stebėtojui

    Šviesos mikroskopų potipiai

    Šiuolaikiniai klasifikuojami:

    1. Pagal sudėtingumo klasę tyrimų, darbo ir mokykliniams mikroskopams.
    2. Pagal taikymo sritį: chirurginė, biologinė ir techninė.
    3. Pagal mikroskopijos tipus: atspindėtos ir skleidžiamos šviesos, fazinio kontakto, liuminescencinės ir poliarizacijos prietaisai.
    4. Šviesos srauto kryptimi į atvirkštinę ir tiesioginę.

    Elektroniniai mikroskopai

    Laikui bėgant prietaisas, skirtas mikroskopiniams objektams tirti, tapo vis tobulesnis. Atsirado tokio tipo mikroskopai, kuriuose buvo naudojamas visiškai kitoks veikimo principas, nepriklausomas nuo šviesos lūžio. Naudojant naujausių tipų įrenginius, buvo įtraukti elektronai. Tokios sistemos leidžia matyti atskiras materijos dalis tokias mažas, kad aplink jas tiesiog teka šviesos spinduliai.

    Kam naudojamas elektroninis mikroskopas? Jis naudojamas ląstelių struktūrai tirti molekuliniu ir tarpląsteliniu lygiu. Panašūs įrenginiai taip pat naudojami virusams tirti.

    Elektroninių mikroskopų prietaisas

    Kas yra naujausių mikroskopinių objektų stebėjimo prietaisų veikimo pagrindas? Kaip elektroninis mikroskopas skiriasi nuo šviesos? Ar tarp jų yra panašumų?

    Elektroninio mikroskopo veikimo principas pagrįstas savybėmis, kurios elektrinės ir magnetiniai laukai. Jų sukimosi simetrija gali turėti fokusavimo poveikį elektronų pluoštams. Remdamiesi tuo, galime atsakyti į klausimą: „Kuo skiriasi elektroninis mikroskopas nuo šviesos mikroskopo? Jis, skirtingai nei optinis įrenginys, neturi lęšių. Jų vaidmenį atlieka tinkamai apskaičiuoti magnetiniai ir elektriniai laukai. Juos sukuria ritės, per kurias praeina srovė. Tokiu atveju tokie laukai veikia panašiai Didėjant arba mažėjant srovei, keičiasi įrenginio židinio nuotolis.

    Kalbant apie grandinės schemą, elektroniniam mikroskopui ji yra panaši į šviesos įtaiso schemą. Skirtumas tik tas, kad optiniai elementai pakeičiami panašiais elektriniais.

    Objekto padidinimas elektroniniuose mikroskopuose atsiranda dėl šviesos pluošto, praeinančio per tiriamą objektą, lūžio proceso. Įvairiais kampais spinduliai patenka į objektyvo plokštumą, kur įvyksta pirmasis mėginio padidinimas. Tada elektronai keliauja į tarpinį lęšį. Jame sklandžiai keičiasi objekto dydžio padidėjimas. Galutinį tiriamos medžiagos vaizdą sukuria projekcinis lęšis. Iš jo vaizdas patenka į fluorescencinį ekraną.

    Elektroninių mikroskopų tipai

    Šiuolaikiniai tipai apima:

    1. TEM, arba perdavimo elektronų mikroskopas.Šioje instaliacijoje labai plono, iki 0,1 mikrono storio objekto vaizdas susidaro elektronų pluoštui sąveikaujant su tiriama medžiaga ir vėliau ją didinant lęšyje esančiais magnetiniais lęšiais.
    2. SEM, arba skenuojantis elektroninis mikroskopas. Toks prietaisas leidžia gauti didelės, kelių nanometrų dydžio, objekto paviršiaus vaizdą. Naudojant papildomus metodus, toks mikroskopas suteikia informacijos, kuri padeda nustatyti cheminė sudėtis paviršiniai sluoksniai.
    3. Tunelinis skenuojantis elektroninis mikroskopas arba STM. Naudojant šį prietaisą, matuojamas didelės erdvinės skiriamosios gebos laidžių paviršių reljefas. Darbo su STM procese ūminis metalinė adata atvežtas į tiriamą objektą. Tokiu atveju išlaikomas vos kelių angstremų atstumas. Tada ant adatos taikomas nedidelis potencialas, todėl susidaro tunelio srovė. Tokiu atveju stebėtojas gauna trimatį tiriamo objekto vaizdą.

    Mikroskopai "Leevenguk"

    2002 metais Amerikoje atsirado nauja optinius instrumentus gaminanti įmonė. Jos gaminių asortimentą sudaro mikroskopai, teleskopai ir žiūronai. Visi šie įrenginiai išsiskiria aukšta vaizdo kokybe.

    Įmonės pagrindinė buveinė ir plėtros skyrius yra JAV, Fremonde (Kalifornija). Bet kalbant apie gamybos pajėgumų, tada jie yra Kinijoje. Viso to dėka įmonė tiekia rinkai pažangius ir kokybiškus produktus už prieinamą kainą.

    Ar tau reikia mikroskopo? Levenhuk pasiūlys būtinas variantas. Bendrovės optinės įrangos asortimente yra skaitmeniniai ir biologiniai įrenginiai, skirti didinti tiriamą objektą. Be to, pirkėjui siūlomi įvairių spalvų dizainerių modeliai.

    Levenhuk mikroskopas turi daug funkcijų. Pavyzdžiui, pradinio lygio mokymo įrenginys gali būti prijungtas prie kompiuterio ir taip pat gali filmuoti atliekamą tyrimą. Levenhuk D2L modelis aprūpintas šia funkcija.

    Įmonė siūlo įvairaus lygio biologinius mikroskopus. Tai paprastesni modeliai ir nauji gaminiai, tinkantys profesionalams.

    MIKROSKOPAS

    ATASKAITA apie biologiją 6 klasės mokiniui

    Ilgą laiką žmogus gyveno apsuptas nematomų būtybių, vartojo jų gyvybinės veiklos produktus (pavyzdžiui, kepdamas duoną iš rūgščios tešlos, ruošdamas vyną ir actą), kentėjo, kai šie padarai sukeldavo ligas ar sugadindavo maisto atsargas, bet nebuvo. žinodamas apie jų buvimą. Aš to neįtariau, nes nemačiau, ir nemačiau, nes šių mikro būtybių dydis buvo daug mažesnis už matomumo ribą, kurią galėjau pasiekti. žmogaus akis. Yra žinoma, kad žmogus, turintis normalų regėjimą optimaliu atstumu (25-30 cm), gali atskirti 0,07-0,08 mm objektą taško pavidalu. Žmogus negali pastebėti mažesnių objektų. Tai lemia jo regėjimo organo struktūrinės ypatybės.

    Maždaug tuo pat metu, kai prasidėjo kosmoso tyrinėjimai teleskopais, buvo pradėti pirmieji bandymai atskleisti mikropasaulio paslaptis naudojant objektyvus. Taigi, atliekant archeologinius kasinėjimus Senovės Babilone, buvo rasti abipus išgaubti lęšiai – paprasčiausi optiniai instrumentai. Lęšiai buvo pagaminti iš poliruoto akmens krištolas Galime manyti, kad jų išradimu žmogus žengė pirmąjį žingsnį mikropasaulio kelyje.


    Paprasčiausias būdas Padidinti mažo objekto vaizdą – tai stebėti jį padidinamuoju stiklu. Didinamasis stiklas – tai mažo židinio nuotolio (dažniausiai ne daugiau kaip 10 cm) susiliejantis objektyvas, įkištas į rankenėlę.


    Teleskopo kūrėjas Galilėjus V 1610 metais jis atrado, kad labai išplėtus jo teleskopą galima labai padidinti mažus objektus. Galima laikyti mikroskopo išradėjas susidedantis iš teigiamų ir neigiamų lęšių.
    Pažangesnė priemonė mikroskopiniams objektams stebėti yra paprastas mikroskopas. Tiksliai nežinoma, kada šie įrenginiai pasirodė. Pačioje XVII amžiaus pradžioje kelis tokius mikroskopus pagamino akinių gamintojas. Zacharijas Jansenas iš Middelburgo.

    Esė A. Kircheris, paskelbta m 1646 metų, yra aprašymas paprastas mikroskopas, pavadintas jo "blusų stiklas". Jį sudarė į varinį pagrindą įtaisytas padidinamasis stiklas, ant kurio buvo sumontuotas daiktų stalas, skirtas atitinkamam objektui padėti; apačioje buvo plokščias arba įgaubtas veidrodis, atspindintis saulės spindulius ant objekto ir taip jį apšviesti iš apačios. Didinamasis stiklas buvo perkeltas varžtu prie scenos, kol vaizdas tapo aiškus ir ryškus.

    Pirmieji išskirtiniai atradimai buvo pagaminti kaip tik naudojant paprastą mikroskopą. XVII amžiaus viduryje olandų gamtininkas sulaukė puikios sėkmės Anthony Van Leeuwenhoekas. Bėgant metams Leeuwenhoekas ištobulino savo sugebėjimą pagaminti mažyčius (kartais mažesnio nei 1 mm skersmens) abipus išgaubtus lęšius, kuriuos jis pagamino iš mažo stiklo rutulio, savo ruožtu gauto išlydant stiklinę lazdelę liepsnoje. Tada šis stiklo karoliukas buvo sumaltas naudojant primityvią šlifavimo mašiną. Per savo gyvenimą Leeuwenhoekas pagamino mažiausiai 400 tokių mikroskopų. Vienas iš jų, saugomas Utrechto universiteto muziejuje, padidina daugiau nei 300 kartų, o tai buvo didžiulė sėkmė XVII a.

    XVII amžiaus pradžioje atsirado sudėtiniai mikroskopai, sudarytas iš dviejų lęšių. Tokio sudėtingo mikroskopo išradėjas nėra tiksliai žinomas, tačiau daugelis faktų rodo, kad jis buvo olandas Kornelijus Drebelis, kuris gyveno Londone ir tarnavo Anglijos karaliui Jokūbui I. Sudėtiniame mikroskope buvo dvi stiklines: vienas – objektyvas – atsuktas į objektą, kitas – okuliaras – atsuktas į stebėtojo akį. Pirmuosiuose mikroskopuose lęšis buvo abipus išgaubtas stiklas, kuris davė tikrą, padidintą, bet apverstą vaizdą. Šis vaizdas buvo tiriamas naudojant okuliarą, kuris taip atliko didinamojo stiklo vaidmenį, tačiau tik šis didinamasis stiklas pasitarnavo padidinti ne patį objektą, o jo vaizdą.

    IN 1663 metų mikroskopu Drebelis buvo pagerėjo anglų fizikas Robertas Hukas, kuris į jį įvedė trečiąjį objektyvą, pavadintą kolektyvu. Šio tipo mikroskopai sulaukė didelio populiarumo, o dauguma XVII amžiaus pabaigos – VIII amžiaus pirmosios pusės mikroskopų buvo pagaminti pagal jo projektą.

    Mikroskopinis prietaisas


    Mikroskopas yra optinis prietaisas, skirtas plika akimi nematomų mikroobjektų padidintų vaizdų tyrimui.

    Pagrindinės šviesos mikroskopo dalys (1 pav.) yra lęšis ir okuliaras, uždengtas cilindriniu korpusu – vamzdeliu. Dauguma modelių, skirtų biologiniams tyrimams, turi tris lęšius su skirtingais židinio nuotoliai ir greitam jų keitimui skirtas besisukantis mechanizmas – bokštelis, dažnai vadinamas bokšteliu. Vamzdis yra ant masyvaus trikojo, kuriame yra vamzdžio laikiklis, viršuje. Iš karto po objektyvu (arba bokšteliu su keliais lęšiais) yra scena, ant kurios sumontuotos skaidrės su tiriamais pavyzdžiais. Ryškumas reguliuojamas stambaus ir tikslaus reguliavimo varžtu, kuris leidžia keisti scenos padėtį objektyvo atžvilgiu.


    Tam, kad tiriamas mėginys būtų pakankamai ryškus patogiam stebėjimui, mikroskopuose įrengiami dar du optiniai mazgai (2 pav.) - apšvietimas ir kondensatorius. Šviestuvas sukuria šviesos srautą, kuris apšviečia tiriamą vaistą. Klasikiniuose šviesos mikroskopuose iliuminatoriaus (įmontuoto arba išorinio) konstrukcija apima žemos įtampos lempą su storu siūlu, renkantį lęšį ir diafragmą, kuri keičia mėginio šviesos taško skersmenį. Kondensatorius, kuris yra surenkamasis lęšis, skirtas sufokusuoti iliuminatoriaus spindulius į pavyzdį. Kondensatoriuje taip pat yra rainelės diafragma (laukas ir diafragma), su kuria reguliuojamas šviesos intensyvumas.


    Dirbant su šviesą praleidžiančiais objektais (skysčiais, plonomis augalų dalimis ir kt.), jie apšviečiami skleidžiama šviesa – apšvietimas ir kondensatorius yra po objekto scena. Nepermatomi pavyzdžiai turi būti apšviesti iš priekio. Norėdami tai padaryti, šviestuvas pastatomas virš objekto scenos, o jo spinduliai per lęšį nukreipiami į objektą, naudojant permatomą veidrodį.

    Šviestuvas gali būti pasyvus, aktyvus (lempa) arba sudarytas iš abiejų elementų. Paprasčiausi mikroskopai neturi lempų, skirtų pavyzdžiams apšviesti. Po stalu jie turi dvipusį veidrodį, kurio viena pusė plokščia, o kita įgaubta. Dienos šviesoje, jei mikroskopas yra šalia lango, galite gauti gana gerą apšvietimą naudodami įgaubtą veidrodį. Jei mikroskopas yra tamsioje patalpoje, apšvietimui naudojamas plokščias veidrodis ir išorinis apšvietimas.

    Mikroskopo padidinimas lygus objektyvo ir okuliaro padidinimo sandaugai. Su okuliaro padidinimu 10 ir objektyvo padidinimu 40, bendras padidinimo koeficientas yra 400. Paprastai įtraukiama tiriamasis mikroskopas apima objektyvus su padidinimu nuo 4 iki 100. Įprastas mikroskopo lęšių rinkinys, skirtas mėgėjų ir edukaciniams tyrimams (x 4, x 10 ir x 40), suteikia padidinimą nuo 40 iki 400.

    Skiriamoji geba yra dar viena svarbi mikroskopo savybė, lemianti jo kokybę ir sukuriamo vaizdo aiškumą. Kuo didesnė skiriamoji geba, tuo daugiau smulkių detalių galima pamatyti esant dideliam padidinimui. Kalbant apie skiriamąją gebą, jie kalba apie „naudingą“ ir „nenaudingą“ padidinimą. „Naudinga“ yra didžiausias padidinimas, kurį naudojant pateikiama maksimali vaizdo detalė. Tolesnis didinimas („nenaudingas“) nepalaikomas mikroskopo raiškos ir neatskleidžia naujų detalių, tačiau gali neigiamai paveikti vaizdo aiškumą ir kontrastą. Taigi, šviesos mikroskopo naudingo padidinimo ribą riboja ne bendras objektyvo ir okuliaro didinimo koeficientas – jis gali būti toks didelis, kiek norima – bet mikroskopo optinių komponentų kokybė, ty rezoliucija.

    Mikroskopą sudaro trys pagrindinės funkcinės dalys:

    1. Apšvietimo dalis
    Sukurta sukurti šviesos srautą, leidžiantį apšviesti objektą taip, kad vėlesnės mikroskopo dalys atliktų savo funkcijas itin tiksliai. Praleidžiamos šviesos mikroskopo šviečiamoji dalis yra už objekto po lęšiu tiesioginiuose mikroskopuose ir prieš objektą virš lęšio apverstuose mikroskopuose.
    Apšvietimo dalį sudaro šviesos šaltinis (lempa ir elektros maitinimas) ir optinė-mechaninė sistema (kolektoriaus, kondensatoriaus, lauko ir diafragmos reguliuojamos/rainelės diafragmos).

    2. Atkuriamoji dalis
    Skirta atkurti objektą vaizdo plokštumoje su tyrimams reikalinga vaizdo kokybe ir padidinimu (t. y. sukurti tokį vaizdą, kuris atkurtų objektą kuo tiksliau ir visose detalėse su raiška, padidinimu, kontrastu ir spalvų perteikimu, atitinkančiu mikroskopo optika).
    Atkuriamoji dalis suteikia pirmąjį padidinimo etapą ir yra po objekto iki mikroskopo vaizdo plokštumos. Atkuriamąją dalį sudaro objektyvas ir tarpinė optinė sistema.
    Šiuolaikiniai naujausios kartos mikroskopai yra pagrįsti optinių lęšių sistemomis, pakoreguotomis iki begalybės.
    Tam papildomai reikia naudoti vadinamąsias vamzdžių sistemas, kurios mikroskopo vaizdo plokštumoje „surenka“ lygiagrečius šviesos pluoštus, išeinančius iš objektyvo.

    3. Vizualizacijos dalis
    Sukurtas norint gauti tikrą objekto vaizdą akies tinklainėje, fotojuostos ar plokštelės, televizoriaus ar Kompiuterio monitorius su papildomu padidinimu (antra didinimo pakopa).

    Vizualizuojamoji dalis yra tarp objektyvo vaizdo plokštumos ir stebėtojo akių (fotoaparato, foto kameros).
    Vaizdo gavimo dalį sudaro monokulinė, žiūroninė arba trinokulinė vaizdo galvutė su stebėjimo sistema (okuliarai, veikiantys kaip didinamasis stiklas).
    Be to, šioje dalyje yra papildomos didinimo sistemos (didinimo didmeninės/keitimo sistemos); projekcijos priedai, įskaitant diskusijų priedus dviem ar daugiau stebėtojų; piešimo aparatai; vaizdų analizės ir dokumentavimo sistemos su atitinkamais derinimo elementais (foto kanalas).

    MIKROSKOPAS
    optinis instrumentas su vienu ar keliais lęšiais, skirtas padidinti plika akimi nematomų objektų vaizdams. Mikroskopai gali būti paprasti arba sudėtingi. Paprastas mikroskopas yra vieno lęšio sistema. Galima apsvarstyti paprastą mikroskopą paprastas didinamasis stiklas- plokštuminis išgaubtas lęšis. Sudėtinis mikroskopas (dažnai vadinamas tiesiog mikroskopu) yra dviejų paprastų mikroskopų derinys. Sudėtinis mikroskopas suteikia didesnį padidinimą nei paprastas ir turi didesnę skiriamąją gebą. Rezoliucija – tai gebėjimas atskirti pavyzdžio detales. Išdidintas vaizdas, kuriame detalės nesiskiria, suteikia mažai Naudinga informacija. Sudėtingas mikroskopas yra dviejų pakopų dizainas. Viena lęšių sistema, vadinama objektyvu, priartinama prie mėginio; sukuria padidintą ir išspręstą objekto vaizdą. Vaizdą dar labiau padidina kita lęšių sistema, vadinama okuliariu, kuris yra arčiau žiūrovo akies. Šios dvi lęšių sistemos yra priešinguose vamzdžio galuose.

    Darbas su mikroskopu. Iliustracijoje pavaizduotas tipiškas biologinis mikroskopas. Trikojis stovas pagamintas iš sunkaus liejinio, dažniausiai pasagos formos. Prie jo ant vyrio pritvirtintas vamzdelio laikiklis, kuriame yra visos kitos mikroskopo dalys. Vamzdis, kuriame sumontuotos lęšių sistemos, leidžia juos perkelti pavyzdžio atžvilgiu, kad būtų galima sufokusuoti. Objektyvas yra apatiniame vamzdžio gale. Paprastai mikroskopas yra su keliais skirtingo padidinimo objektyvais ant bokštelio, todėl juos galima sumontuoti darbinėje padėtyje ant optinės ašies. Operatorius, tirdamas pavyzdį, dažniausiai pradeda nuo mažiausio didinimo ir plačiausią matymo lauką turinčio objektyvo, suranda jį dominančias detales, o vėliau jas apžiūri naudodamas didesnio padidinimo objektyvą. Okuliaras sumontuotas ištraukiamo laikiklio gale (kuris leidžia prireikus pakeisti vamzdelio ilgį). Visą vamzdelį su objektyvu ir okuliaru galima perkelti aukštyn ir žemyn, kad būtų galima sufokusuoti mikroskopą. Mėginys paprastai imamas kaip labai plonas skaidrus sluoksnis arba pjūvis; ji dedama ant stačiakampės stiklo plokštės, vadinamos stikleliu, o iš viršaus uždengiama plonesne, mažesne stiklo plokšte, vadinama dengiamuoju stikleliu. Mėginys dažnai nudažomas cheminėmis medžiagomis, siekiant padidinti kontrastą. Stiklinė stiklinė dedama ant scenos taip, kad mėginys būtų virš centrinės scenos angos. Paprastai scenoje yra mechanizmas, leidžiantis sklandžiai ir tiksliai perkelti mėginį per regėjimo lauką. Po objekto scena yra trečiosios lęšių sistemos laikiklis – kondensatorius, kuris koncentruoja šviesą ant mėginio. Gali būti keli kondensatoriai, o diafragma reguliuoti čia yra rainelės diafragma. Dar žemiau yra universalioje jungtyje sumontuotas apšvietimo veidrodis, kuris atspindi lempos šviesą ant pavyzdžio, dėl ko visa mikroskopo optinė sistema sukuria matomą vaizdą. Okuliarą galima pakeisti foto priedu, o tada vaizdas bus formuojamas ant fotojuostos. Daugelyje tiriamųjų mikroskopų yra įrengtas specialus apšvietimas, todėl apšvietimo veidrodis nėra būtinas.
    Padidinti. Mikroskopo padidinimas lygus objektyvo ir okuliaro padidinimo sandaugai. Tipiškam tiriamajam mikroskopui okuliaro padidinimas yra 10, o objektyvų – 10, 45 ir 100. Todėl tokio mikroskopo didinimas svyruoja nuo 100 iki 1000. Kai kurių mikroskopų padidinimas siekia 2000. Didėja dar labiau padidinti nėra prasmės, nes skiriamoji geba tuo pačiu metu nepagerėja; priešingai, vaizdo kokybė pablogėja.
    teorija. Nuoseklią mikroskopo teoriją XIX amžiaus pabaigoje pateikė vokiečių fizikas Ernstas Abbe. Abbe nustatė, kad skiriamoji geba (minimalus galimas atstumas tarp dviejų atskirai matomų taškų) yra nurodytas


    čia R yra skiriamoji geba mikrometrais (10-6 m), l yra šviesos bangos ilgis (sukuria šviestuvas), μm, n yra terpės tarp mėginio ir lęšio lūžio rodiklis, o a yra pusė įvesties lęšio kampas (kampas tarp išorinių kūginio šviesos pluošto spindulių, įtraukto į objektyvą). Abbe kiekį pavadino skaitine diafragma (ji žymima simboliu NA). Iš aukščiau pateiktos formulės aišku, kad kuo didesnė NA ir kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo mažesnės išspręstos tiriamo objekto detalės. Skaitinė diafragma ne tik lemia sistemos skiriamąją gebą, bet ir charakterizuoja objektyvo diafragmą: šviesos intensyvumas vaizdo ploto vienetui yra maždaug lygus NA kvadratui. Geram objektyvui NA reikšmė yra maždaug 0,95. Mikroskopas paprastai suprojektuotas taip, kad jo bendras padidinimas būtų apytiksliai. 1000 NA.
    Objektyvai. Yra trys pagrindiniai lęšių tipai, kurie skiriasi optinių iškraipymų korekcijos laipsniu – chromatinės ir sferinės aberacijos. Chromatinės aberacijos atsiranda dėl to, kad šviesos bangos skirtingų bangų ilgių yra sufokusuoti skirtinguose optinės ašies taškuose. Dėl to vaizdas atrodo spalvotas. Sferines aberacijas sukelia tai, kad šviesa, einanti per objektyvo centrą, ir šviesa, einanti per jo periferinę dalį, yra sufokusuotos skirtinguose ašies taškuose. Dėl to vaizdas atrodo neaiškus. Achromatiniai lęšiai šiuo metu yra labiausiai paplitę. Jose chromatinės aberacijos slopinamos naudojant skirtingos dispersijos stiklo elementus, užtikrinančius ekstremalių matomo spektro spindulių – mėlynos ir raudonos – susiliejimą į vieną židinį. Išlieka šiek tiek atspalvio vaizdas ir kartais aplink objektą atrodo kaip neryškios žalios juostelės. Sferinę aberaciją galima ištaisyti tik vienai spalvai. Fluorito lęšiai naudoja stiklo priedus, kad pagerintų spalvų korekciją iki tokio lygio, kad vaizdas beveik visiškai pašalinamas. Apochromatiniai lęšiai yra lęšiai su sudėtingiausia spalvų korekcija. Jie ne tik beveik visiškai pašalina chromatines aberacijas, bet ir koreguoja ne vienos, o dviejų spalvų sferines aberacijas. Apochromatų padidėjimas mėlynos spalvosšiek tiek daugiau nei raudonai, todėl jiems reikia specialių „kompensuojamųjų“ okuliarų. Dauguma lęšių yra „sausi“, t.y. jie skirti dirbti tokiomis sąlygomis, kai tarpas tarp lęšio ir mėginio yra užpildytas oru; tokių lęšių NA vertė neviršija 0,95. Jei tarp objektyvo ir mėginio įpilamas skystis (aliejus arba, rečiau, vanduo), gaunamas „panardinamasis“ objektyvas, kurio NA vertė siekia net 1,4 ir atitinkamai pagerinama skiriamoji geba. Šiuo metu pramonė gamina ir Įvairios rūšys specialūs lęšiai. Tai yra plokščio lauko lęšiai, skirti mikrofotografijai, be įtempių (atpalaiduoti) lęšiai, skirti darbui poliarizuotoje šviesoje, ir lęšiai, skirti nepermatomiems metalurgijos pavyzdžiams apšviesti iš viršaus.
    Kondensatoriai. Kondensatorius sudaro šviesos kūgį, nukreiptą į mėginį. Paprastai mikroskopas turi rainelės diafragmą, kad šviesos kūgio diafragma atitiktų objektyvo diafragmą, taip užtikrinant maksimalią skiriamąją gebą ir maksimalų vaizdo kontrastą. (Kontrastas yra toks pat svarbus mikroskopijoje, kaip ir televizijos technologijose.) Paprasčiausias kondensatorius, gana tinkamas daugeliui bendrosios paskirties mikroskopų, yra dviejų lęšių Abbe kondensatorius. Didesnės diafragmos lęšiams, ypač panardinamiesiems lęšiams, reikalingi sudėtingesni pataisyti kondensatoriai. Norint pasiekti didžiausios diafragmos alyvos objektyvus, reikia specialaus kondensatoriaus, kuris panardinamas į alyvą su apatiniu stiklelio paviršiumi, ant kurio yra mėginys.
    Specializuoti mikroskopai. Dėl įvairių mokslo ir technologijų reikalavimų buvo sukurta daug specialių mikroskopų tipų. Stereoskopinis binokulinis mikroskopas, skirtas trimačiui objekto vaizdui gauti, susideda iš dviejų atskirų mikroskopinių sistemų. Prietaisas skirtas nedideliam padidinimui (iki 100). Paprastai taikoma miniatiūriniam elektroninių komponentų surinkimui, techninei apžiūrai, chirurginės operacijos. Poliarizuojantis mikroskopas skirtas tirti mėginių sąveiką su poliarizuota šviesa. Poliarizuota šviesa dažnai leidžia atskleisti objektų struktūrą, kuri yra už įprastos optinės skiriamosios gebos ribų. Atspindinčiame mikroskope vietoj vaizdą formuojančių lęšių įtaisyti veidrodžiai. Nuo gamybos veidrodinis objektyvas sunku, visiškai atspindinčių mikroskopų yra labai mažai, o veidrodžiai šiuo metu naudojami daugiausia tik prieduose, pavyzdžiui, atskirų ląstelių mikrochirurgijai. Fluorescencinis mikroskopas – mėginio apšvietimas ultravioletine arba mėlyna šviesa. Mėginys, sugerdamas šią spinduliuotę, skleidžia matoma šviesa liuminescencija. Tokio tipo mikroskopai naudojami biologijoje, taip pat medicinoje – diagnostikai (ypač vėžio). Tamsaus lauko mikroskopas apeina sunkumus, susijusius su tuo, kad gyvos medžiagos yra skaidrios. Mėginys apžiūrimas tokiu „įstrižu“ apšvietimu, kad tiesioginė šviesa nepatektų į objektyvą. Vaizdas susidaro dėl šviesos išsklaidytos objekto, todėl objektas atrodo labai šviesios spalvos. tamsus fonas(su labai dideliu kontrastu). Fazinio kontrasto mikroskopas naudojamas skaidriems objektams, ypač gyvoms ląstelėms, tirti. Ačiū specialius įrenginius Pasirodo, dalis šviesos, praeinančios per mikroskopą, yra faziškai pasislinkusios per pusę bangos ilgio, palyginti su kita dalimi, o tai sukelia vaizdo kontrastą. Interferencinis mikroskopas yra tolesnis fazinio kontrasto mikroskopo tobulinimas. Tai apima trukdžius tarp dviejų šviesos pluoštų, kurių vienas praeina per mėginį, o kitas yra atspindimas. Šiuo metodu gaunami spalvoti vaizdai, kurie suteikia labai vertingos informacijos tyrinėjant gyvąją medžiagą. taip pat žr
    ELEKTRONINIS MIKROSKOPAS;
    OPTINIAI PRIETAISAI;
    OPTIKA.
    LITERATŪRA
    Mikroskopai. L., 1969 Optinių sistemų projektavimas. M., 1983 Ivanova T.A., Kirillovskis V.K. Mikroskopo optikos projektavimas ir valdymas. M., 1984 Kulagin S.V., Gomenyuk A.S. ir kt.. Optiniai-mechaniniai prietaisai. M., 1984 m

    Collier enciklopedija. – Atvira visuomenė. 2000 .

    Sinonimai:

    Pažiūrėkite, kas yra "MICROSCOPE" kituose žodynuose:

      Mikroskopas... Rašybos žodynas-žinynas

      MIKROSKOPAS- (iš graikų mikros small ir skopeo I look), optinis instrumentas, skirtas tirti mažus objektus, kurie nėra tiesiogiai matomi plika akimi. Yra paprasti mikroskopai arba didinamieji stiklai ir sudėtingi mikroskopai arba mikroskopai tikrąja prasme. Padidinamasis stiklas... ... Didžioji medicinos enciklopedija

      mikroskopu- a, m. mikroskopas m.gr. mikros mazas + skopeo žiūriu. Optinis įrenginys su labai didinamųjų stiklų sistema, skirtas plika akimi nematomiems objektams ar jų dalims apžiūrėti. BAS 1. Mikroskopas, smulkusis matymas. 1790. Kurg. // Maltseva 54.… … Istorinis rusų kalbos galicizmų žodynas

      MIKROSKOPAS (Microscopus), mažas žvaigždynas pietiniame danguje. Ryškiausios žvaigždės dydis yra 4,7. MIKROSKOPAS – optinis įrenginys, leidžiantis gauti padidintą mažų objektų vaizdą. Pirmasis mikroskopas buvo sukurtas 1668 m. Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

      - (graikiškai, iš mikros mažas, o skopeo žiūriu). Fizinis aparatas, skirtas apžiūrėti mažiausius objektus, kurie per jį pasirodo padidintu pavidalu. Žodynas svetimžodžiai, įtraukta į rusų kalbą. Chudinovas A.N., ...... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

      - (iš mikro... ir...scope) instrumentas, leidžiantis gauti padidintą vaizdą apie mažus objektus ir jų detales, kurios nematomos plika akimi. Mikroskopo didinimą, siekiantį 1500-2000, riboja difrakcijos reiškiniai. Neginkluotas...... Didysis enciklopedinis žodynas

      Mikrotekstilė, ortoskopas Rusų sinonimų žodynas. mikroskopas daiktavardis, sinonimų skaičius: 11 biomikroskopas (1) ... Sinonimų žodynas

      MIKROSKOPAS, vyras. Didinamasis prietaisas, skirtas nepastebimų objektų peržiūrai plika akimi. Optinis m Elektroninis m (suteikiamas padidintas vaizdas naudojant elektronų pluoštus). Mikroskopu (mikroskope) ištirti, ką n. |… … Ožegovo aiškinamasis žodynas

      - (iš graikų mikros mažas ir skopeo žiūriu), optinis. prietaisas, skirtas gauti labai padidintus nematomų objektų (ar jų struktūros detalių) vaizdus plika akimi. Įvairių tipų M. yra skirti bakterijoms aptikti ir tirti,... ... Fizinė enciklopedija

      MIKROSKOPAS, mikroskopas, žmogus. (iš graikų mikros small ir skopeo žiūriu) (fizinis). Optinis įrenginys su labai didinamųjų stiklų sistema, skirtas žiūrėti objektus, kurių plika akimi nematyti. Ušakovo aiškinamasis žodynas.... Ušakovo aiškinamasis žodynas

      Optinis įrenginys, skirtas plika akimi nematomų objektų padidintam vaizdams gauti. Mikrobiole. naudojama šviesos ir elektroninė mikroskopija.Vienas pagrindinių mikroskopijos rodiklių yra skiriamoji geba – galimybė atskirti du gretimus objektus... ... Mikrobiologijos žodynas

    Įvadas
    Ar kai kurie moksleiviai nesidomi visos gyvybės Žemėje sandara? Sunkiausius klausimus mokykloje nuolat užduodame tėčiams, mamoms ir mokytojams. Man visada įdomu, kaip veikia objektai, domiuosi eksperimentais, mėgstu daryti atradimus, išmokti kažką naujo.
    Kartą viename iš animacinių filmų pamačiau mikroskopą, apie jo struktūrą jie kalbėjo labai įdomiai. Iš karto norėjau patikrinti, kaip tai veikia ir ką jame galima pamatyti. Be to, šį nuostabų prietaisą man padovanojo Naujiesiems metams!

    Mano tyrimo tikslas: ištirti mikroskopo galimybes, jo pritaikymą skirtingų profesijų. Sukurkite mikroskopą savo rankomis.

    Tyrimo tikslai:
    1. Išsiaiškinti mikroskopo sukūrimo istoriją.
    2. Sužinokite, iš ko pagaminti mikroskopai ir kokie jie gali būti.
    3. Atlikti eksperimentus su tyrimo elementais.

    Tyrimo objektas yra mikroskopo tyrimas, o objektas yra jo galimybės.

    Šiame darbe taikėme stebėjimo metodą, studijuodami specializuotą literatūrą: žodyną, enciklopediją, eksperimentą, žiūrėdami televizijos laidą, kalbėdami su suaugusiaisiais.

    Mikroskopas
    Kas yra mikroskopas
    Mikroskopas (iš graikų kalbos – mažas ir atrodantis) yra optinis prietaisas, skirtas gauti padidintus plika akimi nematomų objektų vaizdus.
    Mikroskopu galima vadinti prietaisą, kuris atskleidžia paslaptis. Tai žavi veikla pažvelgti į ką nors pro mikroskopą.

    Mikroskopo istorija
    O kas išrado šį stebuklą – mikroskopą? XVI amžiuje Olandijoje gyveno meistras, gaminęs akinius silpnaregiams. Jis pagamino akinius ir pardavinėjo juos visiems, kam to reikėjo. Jis turėjo du vaikus – du berniukus. Jie mėgo lipti į tėvo dirbtuves ir žaisti su jo įrankiais ir stiklu. Ir tada vieną dieną, kai mano tėvas buvo kažkur išvykęs, vaikinai, kaip įprasta, nuėjo prie jo darbo stalo. Ant stalo gulėjo stiklinėms paruoštos stiklinės, o kampe – trumpas varinis vamzdelis: iš jo meistras ketino karpyti žiedus – rėmelius stiklinėms. Vaikinai į vamzdelio galus suspaudė akinių stiklą. Vyresnysis prikišo pypkę prie akies ir pažvelgė į atvertos knygos puslapį, kuris gulėjo ant stalo. Jo nuostabai laiškai tapo didžiuliai. Jaunesnysis pažiūrėjo į ragelį ir rėkė, nustebęs: pamatė kablelį, bet koks kablelis – atrodė kaip storas kirminas! Vaikinai nukreipė vamzdelį į stiklo dulkes ir pamatė ne dulkes, o krūvą stiklo grūdelių. Vamzdis pasirodė tiesiog stebuklingas: jis labai padidino visus objektus. Berniukai papasakojo tėvui apie savo atradimą. Jis jų net nepriekaištavo: jį taip nustebino neįprastas vamzdis. Jis bandė padaryti kitą vamzdelį su tais pačiais akiniais, ilgais ir ištraukiamais. Naujasis vamzdis padidino dar geriau. Tai buvo pirmasis mikroskopas.
    Bėgant metams mikroskopai atrodė kitaip, tačiau kiekvienais metais jie tapo vis sudėtingesni ir pradėjo turėti daug detalių.

    Laikui bėgant, kiti meistrai taip pat pradėjo bandyti išrasti mikroskopus.
    Pirmąjį didelį sudėtinį mikroskopą XVII amžiuje pagamino anglų fizikas Robertas Hukas.
    Taip mikroskopai atrodė XVIII amžiuje. XVIII amžiuje buvo daug keliautojų. O jiems reikėjo turėti kelioninį mikroskopą, kuris tilptų į krepšio ar striukės kišenę. Pirmoje XVIII amžiaus pusėje. Dažnai buvo naudojamas anglų optikos specialisto J. Wilsono sukurtas „kišeninis“ mikroskopas.

    Kaip veikia mikroskopas?
    Išstudijavus specializuotą literatūrą: enciklopedijas, žodyną, pažiūrėjus edukacinę TV laidą, pristatymą, apžiūrėjus patį įrenginį, ar galiu pasakyti, iš ko susideda mikroskopas?
    Visi mikroskopai susideda iš šių dalių:

    Mikroskopo dalis Kam ji skirta?
    okuliaras padidina vaizdą, gautą iš objektyvo
    objektyvas padidina mažus objektus
    teleskopo vamzdis, jungia objektyvą ir okuliarą
    reguliavimo varžtas pakelia ir nuleidžia vamzdelį, leidžia priartinti ir nutolinti tiriamą objektą
    dalykų lentelė, ant kurios dedamas egzamino dalykas
    Veidrodis padeda nukreipti šviesą į scenoje esančią skylę.
    Šiame nuostabiame įrenginyje nėra nereikalingų dalių. Kiekviena detalė yra labai svarbi.
    Taip pat yra apšvietimas ir spaustukai.

    Mikroskopų tipai
    Taip pat sužinojau, kas gali būti mikroskopai. IN modernus pasaulis Visus mikroskopus galima suskirstyti:
    1) Mokomieji mikroskopai. Jie taip pat vadinami mokykliniais ar vaikų.
    Mokomieji arba vaikiški mikroskopai yra patys paprasčiausi savo konstrukcijos ir naudojimo būdu. Pagrindinė tokio mikroskopo užduotis yra išmokyti vaiką naudotis mikroskopu ir sudominti jį šia mokslo sritimi.

    2) Skaitmeniniai mikroskopai. Pagrindinė skaitmeninio mikroskopo užduotis yra ne tik parodyti objektą padidintu pavidalu, bet ir nufotografuoti ar filmuoti. Skaitmeninis mikroskopas yra interaktyvią įrangą, susidedantis iš paties mikroskopo ir skaitmeninės kameros.
    Dirbant su skaitmeniniu mikroskopu galima daug kartų padidinti tiriamo objekto vaizdą, gautus duomenis perkelti į kompiuterį, projektoriumi parodyti kitiems, tyrimo rezultatus išsaugoti naudojimui ateityje.

    3) Laboratoriniai mikroskopai. Pagrindinė laboratorinio mikroskopo užduotis yra atlikti specifinius tyrimus įvairiose srityse mokslas, pramonė, medicina. Laboratorinis mikroskopas jau yra profesionalus optinis prietaisas, kurio pagalba daugelis Moksliniai tyrimai ir daromi moksliniai atradimai.

    4) Rentgeno mikroskopas – prietaisas, tiriantis mikroskopinę objekto struktūrą ir struktūrą, kai naudojamas rentgeno spinduliuotė. Rentgeno mikroskopas turi puikių galimybių.

    Eksperimentai.
    1 eksperimentas, kaip sukurti mikroskopą savo rankomis.
    Kai ieškojome informacijos apie mikroskopo istoriją, vienoje iš svetainių sužinojome, kad iš vandens lašo galite pasigaminti savo mikroskopą. Kartu su mikroskopu man buvo duotas eksperimentams atlikti skirtas albumas „Jaunasis chemikas“. Ir tada aš nusprendžiau pabandyti atlikti eksperimentą, kad sukurčiau tokį mikroskopą. Iš vandens lašo galite pagaminti nedidelį mikroskopą. Vandens lašelis man pasitarnaus kaip objektyvas (didinamasis stiklas).
    Norėdami tai padaryti, turite paimti storą popierių, stora adata pradurti jame skylę ir atsargiai užlašinti ant jo lašelį vandens. Mikroskopas paruoštas! Atnešk šį lašą į laikraštį – raidžių daugėja. Kuo mažesnis lašas, tuo didesnis padidinimas. Pirmajame Leeuwenhoeko išrastame mikroskope viskas buvo padaryta būtent taip, tik lašelis buvo stiklas.
    Kai pradėjau dirbti su savo mikroskopo išradimu, man prireikė suaugusiojo, mamos, pagalbos. Ji pasiūlė šiek tiek pakeisti įrenginio išradimo būdą. Darbui mums reikėjo:
    1. Dėžutė šokoladinių saldainių su skaidriais dekoratyviniais intarpais.
    2. Stiklainis vandens.
    3. Pipete.
    4. Popieriaus lapas su tekstu.
    Kai visa tai surinkome, pradėjome kurti mikroskopo modelį.
    1 veiksmas: eksperimentui paėmiau indelį vandens.
    2 veiksmas: žirklėmis iškirpau iš dėžutės viršutinė dalis, kuriame buvo iš storos plėvelės pagaminti skaidrūs intarpai, kurie vėliau taps veidrodžiu.
    3 veiksmas: pipete užlašinkite vandens lašelį ant skaidrios plėvelės
    4 veiksmas: pažiūrėjau į tekstą laikydamas tuščią lapą virš popieriaus su tekstu ir pamačiau, kad raidės padidės, jei žiūrėtumėte į jas per vandens lašą. Štai kas atsitiko:

    2 eksperimentas. Eksperimento atlikimas naudojant mokomąjį mikroskopą.
    Neseniai gavome labai įdomią namų užduotį apie mus supantį pasaulį. Reikėjo atlikti eksperimentą su sniegu. Stebėkite, kas su juo nutinka kambario temperatūroje ir išsiaiškinkite, koks tai sniegas: švarus ar nešvarus.
    Eksperimentui man reikėjo:
    1. Stiklas su sniegu
    2. 2 kolbos
    3. Piltuvėlis su filtru (vatos kilimėlis)
    4. Pipete
    5. Mokomasis mikroskopas
    Kai visa tai surinkome, pradėjome eksperimentą.
    1 veiksmas: eksperimentui paėmiau stiklinę ir užpildžiau ją sniegu.
    2 veiksmas: padėkite stiklinę sniego ant stalo ir užsirašykite laiką. Pagal laikrodį buvo 19:45
    3 veiksmas: kai laikrodis buvo 20:45, sniegas visiškai ištirpo ir virto vandeniu.
    4 veiksmas: norėdamas išsiaiškinti, ar sniegas švarus, paėmiau piltuvą ir vatos diskelį, kuris tarnavo kaip filtras.
    5 veiksmas: pilkite iš vienos kolbos naudodami piltuvą ištirpsta vanduoį kitą kolbą
    6 veiksmas: ištraukite filtrą iš piltuvo ir padėkite jį po mikroskopu.
    Mano tyrimas parodė, kad ant filtro liko nešvarumų dalelių, vanduo buvo išvalytas per vatos diskelį. Tai reiškia, kad sniegas atrodo tik baltas ir švarus, tačiau iš tikrųjų jame yra nešvarių medžiagų ir mikrobų.
    7 veiksmas: pipete paėmiau išgryninto vandens mėginį analizei ir pamačiau, kad jis beveik grynas.

    Išvada
    Taigi, man pavyko:

    1. Ištirkite mikroskopo galimybes ir jo naudojimą įvairiose profesijose.
    2. Sukurkite mikroskopą savo rankomis.
    3. Sužinok mikroskopo sukūrimo istoriją.
    4. Sužinokite, iš ko pagaminti mikroskopai ir kokie jie gali būti.
    5. Atlikti eksperimentus su tyrimo elementais.
    6. Sukurkite savo mikroskopą namuose naudodami improvizuotas medžiagas, naudodami lašą vandens!

    Mikroskopas yra prietaisas, skirtas padidinti tiriamų objektų vaizdą, kad būtų galima pamatyti plika akimi paslėptas jų struktūros detales. Prietaisas padidina dešimtis ar tūkstančius kartų, o tai leidžia atlikti tyrimus, kurių negalima gauti naudojant jokią kitą įrangą ar prietaisą.

    Mikroskopai plačiai naudojami medicinoje ir laboratoriniai tyrimai. Jų pagalba inicijuojami pavojingi mikroorganizmai ir virusai, siekiant nustatyti gydymo būdą. Mikroskopas yra būtinas ir nuolat tobulinamas. Pirmą kartą mikroskopo panašumą 1538 metais sukūrė italų gydytojas Girolamo Fracastoro, nusprendęs įrengti du optiniai lęšiai, panašiai kaip naudojami akiniuose, žiūronuose, teleskopai ir didinamuosius stiklus. Galileo Galilei, taip pat dešimtys žinomų pasaulio mokslininkų dirbo tobulindami mikroskopą.

    Įrenginys

    Yra daugybė mikroskopų tipų, kurie skiriasi savo konstrukcija. Dauguma modelių turi panašų dizainą, tačiau su nedidelėmis techninėmis savybėmis.

    Daugeliu atvejų mikroskopai susideda iš stovo, ant kurio pritvirtinti 4 pagrindiniai elementai:

    • Objektyvas.
    • Okuliaras.
    • Apšvietimo sistema.
    • Temų lentelė.
    Objektyvas

    Objektyvas yra sudėtinga optinė sistema, kurią sudaro vienas po kito einantys stikliniai lęšiai. Lęšiai gaminami vamzdelių pavidalu, kurių viduje galima pritvirtinti iki 14 lęšių. Kiekvienas iš jų padidina vaizdą, pašalindamas jį nuo priekyje esančio objektyvo paviršiaus. Taigi, jei vienas objektas padidinamas 2 kartus, kitas padidins šią projekciją dar labiau ir taip toliau, kol objektas bus rodomas paskutinio objektyvo paviršiuje.

    Kiekvienas objektyvas turi savo fokusavimo atstumą. Šiuo atžvilgiu jie yra tvirtai pritvirtinti vamzdyje. Jei kuris nors iš jų bus perkeltas arčiau ar toliau, negalėsite gauti aiškaus vaizdo padidinimo. Priklausomai nuo objektyvo savybių, vamzdžio, kuriame yra objektyvas, ilgis gali skirtis. Tiesą sakant, kuo jis aukštesnis, tuo vaizdas bus padidintas.

    Okuliaras

    Mikroskopo okuliarą taip pat sudaro lęšiai. Jis sukurtas taip, kad operatorius, dirbantis su mikroskopu, galėtų užmesti akį ir matyti padidintą vaizdą ant objektyvo. Okuliaras turi du lęšius. Pirmasis yra arčiau akies ir vadinamas akies, o antrasis laukas. Pastarosios pagalba lęšiu padidintas vaizdas koreguojamas taip, kad jis būtų tinkamai projekcinis į žmogaus akies tinklainę. Tai būtina norint koreguojant pašalinti regėjimo suvokimo defektus, nes kiekvienas žmogus fokusuoja skirtingu atstumu. Lauko objektyvas leidžia pritaikyti mikroskopą šiai funkcijai.

    Apšvietimo sistema

    Norint pamatyti tiriamą objektą, būtina jį apšviesti, nes objektyvas blokuoja natūralią šviesą. Dėl to žiūrėdami pro okuliarą visada galite matyti tik juodą arba pilką vaizdą. Specialiai tam buvo sukurta apšvietimo sistema. Jis gali būti pagamintas kaip lempa, LED ar kitas šviesos šaltinis. Paprasčiausi modeliai šviesos spindulius gauna iš išorinio šaltinio. Jie yra nukreipti studijuoti dalyką naudojant veidrodžius.

    Temų lentelė

    Paskutinė svarbi ir lengviausiai pagaminama mikroskopo dalis yra scena. Objektyvas yra nukreiptas į jį, nes būtent ant jo fiksuojamas tiriamas objektas. Stalas turi plokščią paviršių, leidžiantį pritvirtinti daiktą nebijant, kad jis pajudės. Net ir menkiausias tiriamojo objekto judėjimas padidinant bus milžiniškas, todėl surasti pradinį tašką, kuris buvo dar kartą ištirtas, nebus lengva.

    Mikroskopų tipai

    Už nugaros didžiulė istorija Nuo šio prietaiso egzistavimo buvo sukurti keli mikroskopai, kurie labai skiriasi veikimo principais.

    Tarp dažniausiai naudojamų ir paklausių šios įrangos tipų yra šie:

    • Optinis.
    • Elektroninė.
    • Nuskaitymo zondai.
    • Rentgenas.
    Optinis

    Optinis mikroskopas yra pats nebrangiausias ir paprasčiausias prietaisas. Ši įranga leidžia padidinti vaizdą 2000 kartų. Tai gana didelis rodiklis, leidžiantis ištirti ląstelių struktūrą, audinių paviršių, rasti defektus dirbtinai sukurtuose objektuose ir tt Verta paminėti, kad norint pasiekti tokį didelis padidinimasįrenginys turi būti labai kokybiškas, todėl brangus. Didžioji dauguma optinių mikroskopų yra daug paprastesni ir turi palyginti mažą didinimą. Mokomieji mikroskopų tipai atstovaujami optiniais. Taip yra dėl mažesnės jų kainos, taip pat ne per didelio padidinimo koeficiento.

    Paprastai optinis mikroskopas turi kelis lęšius, kurie montuojami ant kilnojamo stovo. Kiekvienas iš jų turi savo padidinimo laipsnį. Tirdami objektą galite perkelti objektyvą į darbinę padėtį ir tirti jį tam tikru padidinimu. Jei norite dar labiau priartinti vaizdą, tereikia perjungti į dar labiau didinantį objektyvą. Šie įrenginiai neturi itin tikslaus reguliavimo. Pavyzdžiui, jei jums reikia tik šiek tiek priartinti vaizdą, tada perjungus į kitą objektyvą, galite jį priartinti dešimtis kartų, o tai bus per daug ir neleis teisingai suvokti padidinto vaizdo bei išvengti nereikalingo vaizdo. detales.

    Elektroninis mikroskopas

    Elektronika yra pažangesnis dizainas. Jis suteikia vaizdo padidinimą mažiausiai 20 000 kartų. Maksimalus tokio prietaiso padidinimas galimas 10 6 kartus. Šios įrangos ypatumas yra tas, kad vietoj šviesos pluošto, kaip optiniai, jie siunčia elektronų pluoštą. Vaizdas gaunamas naudojant specialius magnetinius lęšius, kurie reaguoja į elektronų judėjimą prietaisų kolonėlėje. Spindulio kryptis reguliuojama naudojant . Šie įrenginiai pasirodė 1931 m. 2000-ųjų pradžioje buvo pradėta derinti kompiuterinė įranga ir elektroniniai mikroskopai, kurie žymiai padidino padidinimo koeficientą, reguliavimo diapazoną ir leido užfiksuoti gautą vaizdą.

    Elektroniniai prietaisai, nepaisant visų privalumų, yra brangesni ir reikalauja specialių eksploatavimo sąlygų. Norint gauti kokybišką, aiškų vaizdą, būtina, kad tiriamasis būtų vakuume. Taip yra todėl, kad oro molekulės išsklaido elektronus, paveikdamos vaizdo aiškumą ir neleisdamos tiksliai reguliuoti. Šiuo atžvilgiu ši įranga naudojama laboratorinėmis sąlygomis. Kitas svarbus elektroninių mikroskopų naudojimo reikalavimas yra išorinių magnetinių laukų nebuvimas. Dėl šios priežasties laboratorijos, kuriose jie naudojami, turi labai storas izoliuotas sienas arba yra požeminiuose bunkeriuose.

    Tokia įranga naudojama medicinoje, biologijoje, taip pat įvairiose pramonės šakose.

    Skenuojantys zondų mikroskopai

    Skenuojančio zondo mikroskopas leidžia gauti objekto vaizdą, jį tiriant specialiu zondu. Rezultatas yra trimatis vaizdas su tiksliais duomenimis apie objektų charakteristikas. Ši įranga turi didelę skiriamąją gebą. Tai palyginti nauja įranga, sukurta prieš kelis dešimtmečius. Vietoj objektyvo šiuose įrenginiuose yra zondas ir jo perkėlimo sistema. Iš jo gautas vaizdas registruojamas sudėtinga sistema ir įrašomas, po to sukuriamas išdidintų objektų topografinis paveikslas. Zondas aprūpintas jautriais jutikliais, kurie reaguoja į elektronų judėjimą. Taip pat yra zondai, kurie veikia pagal optinis tipas padidinus dėl lęšių montavimo.

    Duomenims apie sudėtingo reljefo objektų paviršių gauti dažnai naudojami zondai. Jie dažnai nuleidžiami į vamzdžius, skyles ir mažus tunelius. Vienintelė sąlyga – zondo skersmuo sutaptų su tiriamo objekto skersmeniu.

    Dėl šis metodas būdinga didelė matavimo paklaida, nes gautą 3D vaizdą sunku iššifruoti. Yra daug detalių, kurias apdorojimo metu kompiuteris iškraipo. Pradiniai duomenys apdorojami matematiškai naudojant specializuotą programinę įrangą.

    Rentgeno mikroskopai

    Rentgeno mikroskopas reiškia laboratorinę įrangą, naudojamą objektams, kurių matmenys yra panašūs į rentgeno bangos ilgį, tirti. Šio įrenginio padidinimo efektyvumas yra tarp optinių ir elektroninių įrenginių. Į tiriamą objektą siunčiami rentgeno spinduliai, po kurių jautrūs jutikliai reaguoja į jų refrakciją. Dėl to susidaro tiriamo objekto paviršiaus vaizdas. Dėl to, kad rentgeno spinduliai gali prasiskverbti pro objekto paviršių, tokia įranga leidžia gauti ne tik duomenis apie objekto struktūrą, bet ir jo cheminę sudėtį.

    Plonų dangų kokybei įvertinti dažniausiai naudojama rentgeno įranga. Jis naudojamas biologijoje ir botanikoje, taip pat miltelių mišinių ir metalų analizei.

    Skaityti daugiau: