оптичний мікроскоп
Загальні відомості [ред]
Людське око є природну оптичну систему. що характеризується певним дозволом, т. е. найменшим відстанню між елементами спостережуваного об'єкта (сприймаються як точки або лінії), при якому вони ще можуть бути помітні один від іншого. Для нормального ока при видаленні від об'єкта на т. Зв. відстань найкращого бачення (D = 250 мм), середньостатистичне нормальний дозволу становить 0,176 мм.
Поліпшити умови спостереження можна за допомогою оптичних приладів. в найпростішому випадку - лупи. Однак розміри мікроорганізмів. більшості рослинних і тваринних клітин. дрібних кристалів. деталей мікроструктури металів і сплавів і т. п. значно менше цієї величини.
Для спостереження та вивчення подібних об'єктів призначені мікроскопи різних типів. За допомогою мікроскопів визначають форму, розміри, будова і багато інших характеристик мікрооб'єктів. Об'єкти для мікроскопії готують і зберігають у вигляді спеціальних мікроскопічних препаратів. які можна фіксувати, фарбувати, фотографувати для подальшого вивчення (мікрофотографія).
До середини ХХ століття працювали тільки з видимим світлом, оптичним випромінюванням в діапазоні 400-700 нм. а також з ближнім ультрафіолетом (люмінесцентний мікроскоп). Оптичні мікроскопи не могли давати роздільної здатності менш напівперіоду хвилі опорного випромінювання (діапазон довжин хвиль 0,2-0,7 мкм. Або 200-700 нм), тому максимальне збільшення, якого можна було досягти, становило
0,20 мкм. (Хоча в ультрамікроскопа можна виявити об'єкти меншого розміру, їх структуру вивчити неможливо).
Історія [ред]
- а) суха: Коефіцієнт заломлення дорівнює n = 1;
- б) масляна: використовується при роботі з дрібними об'єктами n = 1,33.
Як иммерсионной рідини раніше використовували воду і т.зв. Іммерсійне масло. яке отримували з живиці деяких порід дерев.
Окуляри [ред]
Система освітлення препарату [ред]
У перших мікроскопах застосовували природні джерела світла. Для поліпшення освітленості застосовували дзеркало, потім - увігнуте дзеркало, за допомогою якого на препарат направляли промені світла (сонця, лмпи і ін.) У сучасних мікроскопах освітлення регулюють за допомогою конденсорів.
Конденсор [ред]
Конденсор (від лат. Condense - згущаю, ущільнюю), короткофокусна лінза або система лінз, яка використовується в оптичному приладі для освітлення даного або проектованого предмета. Конденсор збирає, підсилює і перетворює в пучок рівномірних параллелних променів в межах всієї площі конденсора, який рассчітивиается для освітлення площі досліджуваного предмета. Конденсор направляє на предмет промені від джерела світла, в тому числі і такі, які в його відсутність проходять повз предмета. В результаті такого ущільнення світлового потоку різко зростає освітленість предмета. Конденсори застосовуються в мікроскопах, в спектральних приладах, в проекційних апаратах різних типів (наприклад, діаскопію, Епідіаскоп, фотографічних збільшувачах і т. Д.). Конструкція конденсора тим складніше, чим більше його апертура. При числових апертурах до 0,1 застосовують прості лінзи; при апертурах 0,2-0,3- двохлінзові конденсори, вище 0,3-трьохлінзові. Найбільш поширений конденсор з двох однакових плосковипуклих лінз, які звернені один до одного сферичними поверхнями для зменшення сферичній аберації. Іноді поверхні лінз конденсора мають більш складну форму - параболоїдальними, еліпсоїдальної і т. Д. Роздільна здатність мікроскопа підвищується зі збільшенням апертури його конденсора, тому конденсори мікроскопів - зазвичай складні двох або трьохлінзові системи. У мікроскопах і кінопроекційних апаратах широко застосовують також дзеркальні і дзеркально-лінзові конденсори, апертура яких може бути дуже велика - кут 2u розчину збираного пучка променів досягає 240 °. Як правило наявність в конденсор декількох лінз викликано не тільки прагненням збільшити його апертуру, але головним чином необхідністю отримання ізотропного (однорідного) освітлення предмета при неоднорідній структурі джерела світла. (Наприклад, промені світла волоска лампи розжарювання в конденсорі перетворюються в одонородний стислий потік світла по всій площі лінзи). [3]
Конденсор темного поля [ред]
Предметний столик [ред]
Предметний столик виконує роль робочої поверхні, на якій розміщують досліджуваний об'єкт. Як правило столик може забезпечити переміщення об'єкта в поле зору об'єктива, за координатами Х-У і поворот об'єкта на заданий кут. Застосовуються також столики більш складної конструкції, обеспечівабщіе переміщення робочої поверніть столу в системі координат Х-У-Z, що забезпечують отримання стереозображень (Зазвичай столики випускаються як взаємозамінні пристрої з різними характеристиками). У складних мікроскопах дополніельную столики пов'язані з системами ціфрографіі і АЦП.
Допоміжні пристосування [ред]
Предметні та покривні скла [ред]
Перші спостереження в мікроскоп проводилися безпосередньо над будь-яким об'єктом (пташине перо, сніжинки, кристали і т. П.). Для зручності спостереження в світлі, препарат стали розміщувати на скляній пластинці (предметне скло). Іноді цю платівку робили з лункою - для розміщення об'єкта в краплі води. Пізніше препарат стали закріплювати тонким покривним склом, що дозволило створювати колекції зразків, наприклад, гістологічні колекції.
Спеціальні модифікації [ред]
Існують наступні модифікації оптичних мікроскопів:
