Окуляр в микроскопе где находится

Микроскоп — это оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.

Разрешающая способность микроскопа дает раздельное изображение двух близких друг другу линий. Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм или 100 мкм. Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.

Разрешающая способность и увеличение не одно и тоже. Если с помощью светового микроскопа получить фотографии двух линий, расположенных на расстоянии менее 0,2 мкм, то, как бы не увеличивать изображение, линии будут сливаться в одну. Можно получить большое увеличение, но не улучшить его разрешение.

Различают полезное и бесполезное увеличения. Под полезным понимают такое увеличение наблюдаемого объекта, при котором можно выявить новые детали его строения. Бесполезное — это увеличение, при котором, увеличивая объект в сотни и более раз, нельзя обнаружить новых деталей строения. Например, если изображение, полученное с помощью микроскопа, увеличить еще во много раз, спроецировав его на экран, то новые, более тонкие детали строения при этом не выявятся, а лишь соответственно увеличатся размеры имеющихся структур.

В учебных лабораториях обычно используют световые микроскопы, на которых микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР (микроскоп биологический рабочий), МБИ (микроскоп биологический исследовательский) и МБС (микроскоп биологический стереоскопический). Они дают увеличение в пределах от 56 до 1350 раз. Стереомикроскоп (МБС) обеспечивает подлинно объемное восприятие микрообъекта и увеличивает от 3,5 до 88 раз.

В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую. К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительное устройство (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).

Устройство световых микроскопов изображено на рис. 1.

Рис. 1. Устройство световых микроскопов:

А — МИКМЕД-1; Б — БИОЛАМ.

1 — окуляр, 2 — тубус, 3 — тубусодержатель, 4 — винт грубой наводки, 5 — микрометренный винт, 6 — подставка, 7 — зеркало, 8 — конденсор, ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 — предметный столик, 10 — револьверное устройство, 11 — объектив, 12 — корпус коллекторной линзы, 13 — патрон с лампой, 14 — источник электропитания.

Объектив — одна из важнейших частей микроскопа, поскольку он определяет полезное увеличение объекта. Объектив состоит из металлического цилиндра с вмонтированными в него линзами, число которых может быть различным. Увеличение объектива обозначено на нем цифрами. В учебных целях используют обычно объективы х8 и х40. Качество объектива определяет его разрешающая способность.

Окуляры сравнение

Окуляр устроен намного проще объектива. Он состоит из 2-3 линз, вмонтированных в металлический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объективом в плоскости диафрагмы, а верхняя служит непосредственно для наблюдения. Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляры не выявляют новых деталей строения, и в этом отношении их увеличение бесполезно. Таким образом, окуляр, подобно лупе, дает прямое, мнимое, увеличенное изображение наблюдаемого объекта, построенное объективом.

Для определения общего увеличения микроскопа следует умножить увеличение объектива на увеличение окуляра.

Осветительное устройство состоит из зеркала или электроосветителя, конденсора с ирисовой диафрагмой и светофильтром, расположенных под предметным столиком. Они предназначены для освещения объекта пучком света.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В лабораториях с рассеянным светом используют вогнутое зеркало.

Электроосветитель устанавливается под конденсором в гнездо подставки.

Конденсор состоит из 2-3 линз, вставленных в металлический цилиндр. При подъеме или опускании его с помощью специального винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, падающий от зеркала на объект.

Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конденсором. Она служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зеркалом через конденсор на объект, в соответствии с диаметром фронтальной линзы объектива и состоит из тонких металлических пластинок. С помощью рычажка их можно то соединить, полностью закрывая нижнюю линзу конденсора, то развести, увеличивая поток света.

Кольцо с матовым стеклом или светофильтром уменьшает освещенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и передвигается в горизонтальной плоскости.

Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубуса, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика.

Подставка — это основание микроскопа.

Коробка с микрометренным механизмом, построенном на принципе взаимодействующих шестерен, прикреплена к подставке неподвижно. Микрометренный винт служит для незначительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива на расстояния, измеряемые микрометрами. Полный оборот микрометренного винта передвигает тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм. Во избежание порчи микрометренного механизма разрешается крутить микрометренный винт в одну сторону не более чем на половину оборота.

Тубус или трубка — цилиндр, в который сверху вставляют окуляры. Тубус подвижно соединен с головкой тубусодержателя, его фиксируют стопорным винтом в определенном положении. Ослабив стопорный винт, тубус можно снять.

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда. Центрированное положение объектива обеспечивает защелка, расположенная внутри револьвера.

Тубусодержатель несет тубус и револьвер.

Винт грубой наводки используют для значительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива с целью фокусировки объекта при малом увеличении.

Предметный столик предназначен для расположения на нем препарата. В середине столика имеется круглое отверстие, в которое входит фронтальная линза конденсора. На столике имеются две пружинистые клеммы — зажимы, закрепляющие препарат.

Кронштейн конденсора подвижно присоединен к коробке микрометренного механизма. Его можно поднять или опустить при помощи винта, вращающего зубчатое колесо, входящее в пазы рейки с гребенчатой нарезкой.

Строение светового микроскопа

Вскоре Роберт Гук усовершенствовал прибор. Он добавил приспособление для освещения препарата и вторую линзу. Микроскоп стал увеличивать изображение в (30) раз.

shutterstock_1698119965 (1).jpg

Рис. (1). Микроскоп Р. Гука

Превосходным мастером в изготовлении микроскопов был голландец Антони ван Левенгук . Он производил линзы с увеличением в (200)–(270) раз и закреплял их на специальном штативе, чтобы изучаемый объект находился под линзой и на определённом расстоянии от неё.

shutterstock_1820567564.jpg

Рис. (2). Микроскоп Левенгука
Строение светового микроскопа

15.png

Рис. (3). Строение светового микроскопа
В микроскопе есть основание и штатив , к которому прикрепляется предметный столик и тубус .

В тубусе находится окуляр и объективы . В окуляр рассматривают изучаемые объекты, а объектив направлен на объект.

Микропрепарат помещают на предметный столик и закрепляют зажимами .

Для освещения микропрепарата используется источник света — зеркало или лампа. Для регулировки освещённости используют диафрагму .

Чёткость изображения регулируют с помощью двух винтов — макровинта и микровинта .
Увеличение микроскопа

Для того, чтобы увеличить изображение, в микроскопах есть (2) линзы. Одна линза располагается в объективе, а другая — в окуляре.

Устройство светового микроскопа

Световой микроскоп по-другому называется оптический микроскоп. Оптика — это раздел физики, изучающий поведение световых лучей. В световом микроскопе для увеличения предметов используются особенности распространения света. Поэтому световой микроскоп относится к оптическим приборам.

Световые микроскопы позволяют рассматривать мелкие объекты (например, многие клетки), которые без увеличения нам не видны. Однако очень мелкие объекты в них увидеть нельзя (например, вирусы, молекулы).

Световые микроскопы бывают разные. Одни более простые, другие имеют более сложное совершенное устройство и позволяют рассматривать более мелкие объекты (но всё-равно имеют ограничения увеличения). Вот так может выглядеть школьный микроскоп:

Учебный световой микроскоп

А вот так более современный:

Современный световой микроскоп

В световом микроскопе можно выделить 7 основных частей:

Окуляр, объектив и зеркало как раз и являются оптической системой светового микроскопа. Именно их совместное действие позволяет использовать световые лучи и увеличивать предметы. Остальные части светового микроскопа можно считать «техническими». Они «держат» оптическую систему и рассматриваемый предмет.

Окуляр — это самая верхняя часть микроскопа. Именно около него находится глаз, когда человек рассматривает объект с помощью микроскопа. Обычно окуляр состоит из пары увеличительных линз и оправы.

Окуляр прикрепляется к тубусу, представляющему собой просто трубку. Тубус определяет расстояние между окуляром и объективами. Тубус прикреплен к штативу, по отношению к которому может двигаться вверх-вниз с помощью винтов. Это позволяет регулировать расстояние от объектива до предметного столика.

Снизу к тубусу прикреплены объективы. Они также состоят из увеличительных стекол. Обычно микроскоп имеет несколько объективов с разной увеличительной способностью. Это позволяет рассматривать объекты при разном увеличении.

Ниже к штативу прикреплен предметный столик. На него кладут рассматриваемый препарат (объект) на стеклышке. В центре предметного столика находится отверстие, через которое проходят световые лучи от зеркала.

Под предметным столиком крепится зеркало. Его можно поворачивать, более точно направляя лучи в отверстие предметного столика.

Кроме того при необходимости весь штатив можно наклонять с помощью нижнего винта. Благодаря этому обеспечивается лучший поток лучей через отверстие предметного столика.

Световой микроскоп работает следующим образом. Объект размещают на стеклышке («готовят препарат»). Далее это стеклышко помещают на предметный столик микроскопа так, чтобы рассматриваемый объект находился прямо над отверстием в столике. Стеклышко закрепляется зажимами. Лучи света, направляемые зеркалом, проходят через отверстие столика и рассматриваемый объект (его делают тонким и, следовательно, достаточно прозрачным). Далее отраженный от предмета исследования свет проходит через линзы объектива и окуляра и попадает в глаз человека. В результате человек видит увеличенные части исследуемого объекта.

Максимальная увеличительная способность световых микроскопов оценивается примерно в 3500 раз. Школьные микроскопы увеличивают куда меньше. Например, если окуляр увеличивает в 10 раз, а объектив в 20 раз, то увеличение происходит всего в 200 раз.

Объективы

Рассмотрим наиболее важные характеристики объектива, которые определяют: 1) кривизну, или плоскостность поля зрения (часть поля зрения, находящуюся в фокусе); 2) увеличение и разрешающую способность и 3) цвето-коррекцию.

Основные параметры объективов устанавливаются общепризнанным стандартом DIN (Deutsche Industrial Normen). Согласно этому стандарту устанавливается длина тубуса, равная 160 мм, высота объектива 45 мм (расстояние от плоскости предмета до опорного торца объектива), стандартные диаметры окуляров, резьба объективов, кодировка объективов в виде цветной полоски вокруг объектива (красной для увеличения 4Х, желтой — 10Х, белой — 100Х и т.д.).

Тубус — это расстояние от верхней линзы окуляра до плоскости зрачка объектива (примерно совпадающей с последней линзой объектива). Некоторые фирмы выпускают объективы на тубус «бесконечность», что означает, что изображение, даваемое объективом, образуется в бесконечности, а окуляр приводит это изображение в определенную плоскость. Объективы на тубус 160 мм (или 170 мм) включают в себя стандартные ахроматические объективы, при использовании которых в фокусе оказывается около 2/3 поля зрения; Полупланахромат объективы — 80 % поля зрения в фокусе и Планахромат объективы — 100% поля зрения в фокусе.

На биологических микроскопах MicroOptix MX100 установлены 4 полуплан ахромат объектива: 4x/0,10, 10x/0,25, 40x/0,65, 100x/1,25

Следует внимательно изучать документацию производителя: некоторые используют термин “flat field” для обозначения полуплоского, а “plan” — полностью плоского поля. Другие используют для этого же соответственно термины “achromatic” и “plan”. У одних производителей “microplan” обозначает полуплоское поле, у других — совершенно плоское. Поэтому внимательно читайте литературу.

Объектив одного стандартного DIN микроскопа можно установить на другой DIN микроскоп, при этом сохраняется парфокальность и центрировка (объяснение этих терминов приведено далее). Справедливо то, что объективы, рассчитанные на определенную длину тубуса, можно устанавливать на разные микроскопы «старого образца», правда при этом, как минимум, теряется парфокальность.

Цветокоррекция: По цветокоррекции (исправлению хроматической аберрации положения) объективы разделяются на ахроматические, полуапохроматические (флюоритовые) и апохроматические.

У ахроматических объективов исправлен хроматизм положения для двух длин волн — красных и синих лучей, т.е. фокус для этих лучей сводится в одну точку. Зеленые лучи имеют более короткий фокус. По этой причине контуры в изображении объекта имеют цветную кайму.

Самые часто используемые красители — гематоксилин и эозин (HE, а большинство ваших объективов — ахроматы?

Флюоритовые объективы используют флюоритовое стекло, которое сводит все области спектра ближе к одному фокусу. По исправлению хроматической аберрации положения эти объективы занимают промежуточное положение между ахроматами и апохроматами.

Апохроматические объективы полностью выравнивают фокус трех основных цветов и сводят все остальные области спектра практически к одинаковому фокусу.

Чем выше качество объектива, тем выше его цена, достигаемое увеличение и необходимость критической фокусировки из-за снижения глубины резкости.

Увеличение и разрешающая способность: С ахроматическими объективами можно работать с увеличением микроскопа до 1000х N.A. (N.A.или А — численная апертура объектива). Дальнейшее повышение увеличения не выявляет новые подробности в объекте и может привести только к ухудшению качества изображения. С флюоритовыми объективами можно работать без существенного ухудшения качества изображения до увеличения 1500А; с апохроматами — до 2000А.

Таким образом, при работе с апохроматом 100Х можно добиться увеличения 2000Х, получив ту же разрешающую способность, что и при работе с ахроматом 100Х при увеличении 1000Х. Вопрос к исследователю – стоит ли игра свеч?

Пример:
Ахроматический иммерсионный объектив 100Х с A=1,25 можно использовать для получения увеличения до 1250Х; флюоритовый объектив — до 1875Х и апохроматический — до 2500Х.

Снижение глубины резкости означает, что неопытный пользователь может пройти фокальную плоскость препарата, не заметив ее. Поверьте мне, апохроматические объективы настолько же сложны в применении, насколько высока их стоимость.

Общеизвестно, что чем лучше микроскоп, тем сложнее работать с ним. Для этого необходима более высокая квалификация пользователя.

Выше мы упомянули новый термин — численная апертура (N.A.) объектива. (Чаще в литературе численная апертура называется просто апертурой и обозначается буквой А; прим. редактора). Численная апертура объектива определяет разрешающую способность микроскопа, т.е. способность давать раздельное изображение двух соседних элементов препарата.

Для каждого препарата существует увеличение, при котором его видно лучше всего, и это, как правило, не самое высокое увеличение микроскопа. Однако при максимальном увеличении все три класса упомянутых выше объективов должны давать одинаковое разрешение. Чем меньше детали, которые вам нужно исследовать, тем лучше должен быть объектив, т.е.он должен обладать наивысшей разрешающей способностью.

Давайте представим себе самый мелкий объект, который можно исследовать (то есть увидеть его полностью и с хорошим разрешением). Сделаем не совсем верное, но полезное предположение, что длина волны света — 0,2 микрон. Один дюйм равен 25,4 мм, в каждом миллиметре 1000 микрон, так что мы говорим о 0,2 тысячной доли миллиметра; или 1/5 от 25400-ой доли дюйма. Поскольку длина волны света должна быть меньше, чем рассматриваемый объект (свет должен проходить от центра через все края), то можно считать, что самая мелкая деталь, которую можно исследовать под оптическим микроскопом, имеет размер 0,25 микрон. При этом микроскоп должен быть чистым, правильно настроенным и находиться в отличном рабочем состоянии.

Существует устройство, используемое для измерения при помощи микроскопа, точность которого, как утверждается, равна 1/8 микрона (0,125 микрон). (Мы обсудим его в разделе, посвященном измерению).

Защита фронтальной линзы объектива: Обычно объективы (чаще всего 100Х, реже 40Х и 20Х) выполняются в пружинящей оправе, предохраняющей повреждение фронтальной линзы объектива при давлении на предметное стекло. При неисправности этой оправы объектив может оказаться меньше своей оптимальной высоты и не достичь положения фокусировки. Точно также иммерсионное масло типа Б может препятствовать установке объектива на достаточно близкое расстояние до препарата до момента срабатывания пружинящей оправы.

Блокировка фокусировки: Чтобы предотвратить повреждение объектива, в некоторых микроскопах предусмотрено устройство блокировки, ограничивающее движение предметного столика вверх. Здесь проблема в том, что если при настройке использовалось толстое предметное стекло, то может оказаться, что потом настроить фокусировку при работе с тонким стеклом невозможно.

Одна фирма изготавливает микроскопы, которые обеспечивают фокусировку препарата перемещением по вертикали объективов вместо перемещения предметного столика; в этом случае объектив имеет ограничитель перемещения.

Длина тубуса: Большинство производителей изготовляют все объективы с расчетом на одну длину тубуса и для биологических микроскопов проходящего света, и для металлографических микроскопов падающего света. Однако некоторые фирмы выпускают объективы для тубусов длиной 160 мм, другие — объективы «на бесконечность» для специальных моделей. На одном и том же микроскопе их использовать невозможно. Одна фирма изготавливает объективы на тубус 160 мм для микроскопов проходящего света и на тубус 215 мм — для микроскопов отраженного света.

Окуляры

Первая характеристика окуляров — увеличение, указанное сверху или сбоку окуляра: 10x, 15x и т. п. Вторая характеристика — вынос выходного зрачка, то есть расстояние от последней поверхности окуляра до плоскости изображения, которое появляется в микроскопе. Это расстояние обычно составляет величину от 15 до 24 мм. Последнее расстояние необходимо для исследователей, которые вследствие астигматизма постоянно носят очки. Для остальных наблюдателей это расстояние колеблется от 15 до 18 мм.

Окуляры обладают увеличением, которое составляет часть общего увеличения микроскопа. Последнее же равно произведению увеличений окуляра и объектива. Таким образом, общее увеличение микроскопа при использовании 10-кратного объектива и 10-кратного окуляра равно 10 х 10 = 100x.

Бинокулярная насадка или другое оптическое устройство, введенное в оптический ход микроскопа, могут вносить дополнительное увеличение. Так, при использовании бинокулярной насадки с собственным увеличением 1,5x общее увеличение микроскопа в указанном выше примере будет равно 10 х 10 х 1,5 = 150x.

Обычно в окулярах имеется посадочное место для установки в них сеток для измерений или других целей. Это приводит к уменьшению внутреннего диаметра окуляра и к соответствующему уменьшению поля зрения. Заметим, что именно окуляр (а не объектив) определяет размер поля зрения микроскопа. Более подробно это будет рассмотрено при описании объективов. Есть много разных окуляров, предназначенных для различных целей.

Окуляры Гюйгенса

В настоящее время используются редко, в основном на недорогих микроскопах с дешевыми объективами. Окуляр состоит из двух одиночных линз; вторая по ходу лучей — глазная линза — имеет небольшой диаметр и маленькую заднюю апертуру для ограничения поля зрения. Эти окуляры не обеспечивают цветокоррекцию, то есть компенсацию хроматических аберраций (см. раздел, посвященный поляризационным микроскопам).

Широкопольные окуляры

Получили сегодня широкое распространение. Окуляры отличаются большим диаметром первой линзы, удобны в работе; выпускаются с различными расстояниями от оправы окуляра до плоскости, в которой образуется изображение. Наружный диаметр тубуса, куда вставляется такой окуляр, составляет 25 мм (около 1 дюйма). Внутренний диаметр тубуса равен обычно 23,5 мм; наружный диаметр окуляра — 23 мм; внутренний диаметр окуляра — 21,5 мм. В окуляр на специальный круглый выступ с внутренним диаметром 18 мм часто помещается сетка диаметром 20 мм. Таким образом, рабочая модель биологического микроскопа с 10x широкопольным окуляром обеспечивает поле зрения 18 мм, более совершенный микроскоп — 20 мм. Исследовательские микроскопы могут иметь поле зрения 20 или 25 мм, очень немногие микроскопы — 30 мм. Вероятно есть очень веские причины для использования такого широкого поля зрения, но автор не знает ни одной. Обычно интересующие исследователя структуры препарата перемещают в центр поля зрения при помощи предметного столика. Разумеется, бывают иные ситуации. Например, невропатолог предпочтет целиком рассматривать всю структуру нервной клетки Пуркинье и её ветвей или любую другую клетку. Но для этого он воспользуется объективом с низким увеличением, чтобы увеличить площадь препарата, находящуюся в поле зрения.

На всех биологических микроскопах MicroOptix установлены широкопольные окуляры 10x/18 мм

Компенсационные окуляры

Востребованы не так часто. Раньше сложные объективы с высокими значениями числовой апертуры (см. дальше) давали различное увеличение для разных цветов — большее для фиолетового и синего и меньшее для красного. Из-за этого ближний конец поля изнутри светился синим, а дальний — красным. Для устранения такого эффекта устанавливали компенсационные окуляры, обеспечивающие противоположный эффект. Чтобы не возникало проблемы при работе с объективами низкого увеличения, их производят сразу со встроенной ошибкой, поэтому при использовании компенсационных окуляров цвета соответствовали действительности. Сложно, не так ли?

Окуляры Кельнера

Окуляры с фокусированной верхней линзой. Предназначены для измерений при большом увеличении, позволяют настроить резкое изображение шкалы или сетки для всех пользователей. Однако для этого прекрасно подходят и обычные окуляры.

Продолжение темы «Компоненты микроскопа» через две недели. Расскажем о визуальных насадках, предметных столиках и конденсорах. Всего доброго.

Ваша Вест Медика.

Общие сведения о биологических микроскопах

Современные оитические микроскопы дают увеличение до 2000 раз.

Микроскоп (рис. 9) имеет механическую и оптическую части. Механическая часть состоит из штатива, тубуса, револьверной насадки, предметного столика, макро– и микрометрических винтов.

Рис. 9. Микроскоп биологический

Рис. 9. Микроскоп биологический МБИ–1:
1 — штатив; 2 — тубус; 3 — револьверная насадка; 4 — предметный столик;
5 — клемма; 6 — макрометрический винт; 7 — микрометрический винт;
8 — окуляр; 9 — объективы; 10 — зеркало; 11 — конденсор

К оптической части относятся объективы, окуляры, зеркало, осветительное устройство (конденсор).

К верхней части штатива крепятся тубус и предметный столик. В тубус сверху вставляется окуляр (окуляры могут быть сменными), а внизу тубуса крепится револьверная насадка, в гнезда которой ввинчиваются 3–4 объектива. Вращая револьверную насадку, можно установить любой объектив в рабочее положение, т. е. под отверстие тубуса. Тубус передвигается с помощью макро– и микрометрического винтов. Макрометрический винт служит для грубой, а микрометрический — для более точной настройки микроскопа.

Отчетливое изображение получается тогда, когда исследуемый предмет попадает в фокус объектива.

Предметный столик может быть квадратным или круглым, подвижным или неподвижным. В центре его имеется отверстие, над которым размещается препарат; препарат фиксируется на столике двумя зажимами (клеммами).

Оптическая часть микроскопа является наиболее важной. Под предметным столиком находится зеркало и конденсор. Зеркало микроскопа с одной стороны вогнутое, с другой — плоское. В зависимости от источника света и характера объекта пользуются той или иной его стороной. Зеркало служит для отражения и направления световых лучей через конденсор в объектив.

Конденсор состоит из нескольких линз, которые фокусируют отраженные от зеркала лучи в плоскости исследуемого препарата. На нижней поверхности конденсора укрепляется ирисовая диафрагма, с помощью которой можно уменьшать или усиливать освещение изучаемого предмета.

Важнейшей частью микроскопа являются объективы. Каждый объектив состоит из нескольких линз, заключенных в общую металлическую оправу, на которой цифрой указывается увеличение. Объективы делятся на сухие и иммерсионные.

При пользовании сухими объективами (Х8, Х20, Х40) между объективом и рассматриваемым предметом находится воздух. При пользовании иммерсионным объективом (Х90, X100) рассматриваемый предмет покрывается каплей специального масла, в которую погружается фронтальная линза объектива, вследствие чего такие объективы называют погружными, или масляными.

Иммерсионные объективы обладают некоторыми преимуществами перед сухими. При рассмотрении препаратов с помощью сухих систем световые лучи проходят через неоднородные среды, которые различаются по показателю преломления: световые лучи из воздуха (показатель преломления 1,0), попадая в предметное стекло (показатель преломления 1,52), а затем опять в воздух, преломляются на границе разнородных сред, отклоняются в сторону, и часть их не попадает в объектив. Поэтому при пользовании сильными сухими объективами освещение изучаемого предмета оказывается ослабленным. При пользовании иммерсионным объективом световые лучи проходят через оптически однородную среду, так как показатель преломления кедрового масла близок к 1,50. Иммерсионные объективы имеют увеличение Х90, Х100 и обозначаются буквами «ОИ» (объектив иммерсионный).

Окуляр состоит из двух линз и дает небольшое увеличение того изображения, которое получается в объективе. Существуют окуляры со следующими увеличениями: Х7, Х10, X15, Х20.

Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличения объектива на увеличение окуляра. Качество микроскопа определяется не только степенью увеличения объекта, но и так называемой разрешающей способностью, т. е. наименьшим расстоянием между двумя точками, изображения которых видны отчетливо под микроскопом. Чем это расстояние меньше, тем разрешающая способность данного микроскопа выше.

Изображение объекта в микроскопе получается обратным, мнимым, увеличенным.

Существуют более совершенные системы микроскопов, позволяющие получить увеличение во много тысяч раз (электронный микроскоп) и дающие высококонтрастные изображения.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И МИКРОСКОПИРОВАНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ПРЕПАРАТОВ

Препараты, рассматриваемые с помощью микроскопа, бывают окрашенными, в которых устанавливают форму, размеры клеток, наличие спор, капсул, способы размножения, и неокрашенными, которых устанавливают подвижность, спорообразование и другие дополнительные признаки рассматриваемого объекта.

В неокрашенном виде микробы исследуются с помощью препаратов «раздавленная капля» и «висячая капля».

«Раздавленную каплю» готовят следующим образом. На середину предметного стекла наносят каплю исследуемого материала (взвеси микробов в физиологическом растворе, бульонной культуры), накрывают сверху покровным стеклом и исследуют с помощью сухих объективов при слегка опущенном конденсоре или суженной диафрагме. Под микроскопом на умеренно светлом фоне обнаруживают живые микробы, которые появляются в разных плоскостях.

Для приготовления «висячей капли» (рис. 10) используют предметное стекло с углублением луночкой и покровное стекло. На середину покровного стекла наносят маленькую каплю исследуемой взвеси микробов, край луночки предметного стекла слегка смазывают вазелином и покровное стекло быстро, но осторожно переворачивают над центром луночки, так чтобы капля свободно висела в углублении, не соприкасаясь с ее дном и краями. Получается закрытая герметичная камера, в которой капля долго не высыхает. При малом увеличении находят края капли, передвигают каплю в центр поля зрения, устанавливают большее увеличение и с помощью микрометрического винта добиваются отчетливого изображения. Микроскопическая картина такая же, как и в «раздавленной капле», но в таком препарате удобно наблюдать рост, деление, размножение микроорганизмов.

Рис. 10. Препарат висячая капля

Рис. 10. Препарат «висячая капля»:
1 — вид сверху; 2 — вид сбоку

Исследование микробов в окрашенном виде дает возможность при правильном приготовлении препаратов получать четкие, контрастные изображения объектов наблюдения.

Для окраски микробов применяют анилиновые краски, преимущественно основные, реже кислые. Все эти краски имеют вид порошков или кристалликов, из которых готовят спиртовые, спирто–водные и водные растворы красок.

Спиртовые, или насыщенные, растворы красок готовят путем растворения в спирте 10–15% сухой краски (10–15 г краски на 100 мл 96%–ного спирта). Раствор краски оставляют на несколько дней и за это время несколько раз встряхивают. Жидкую часть краски сливают и сохраняют впрок. По мере надобности используют для приготовления спирто–водных растворов.

Спирто–водные растворы готовят путем разведения спиртовых растворов в 3–10 раз дистиллированной водой.

В некоторых случаях с целью усиления красящей способности к растворам красок добавляют щелочи, фенол, таннин и др.

Наиболее употребительными растворами красок являются следующие.

Карболовый фуксин: 1 г основного фуксина растирают в ступке с 5 г карболовой кислоты, добавляя порциями 10 мл этилового спирта и 100 мл дистиллированной воды. Раствору дают постоять двое суток и фильтруют через фильтровальную бумагу.

Разведенный карболовый фуксин готовят из карболового фуксина путем разведения его 1 : 10 дистиллированной водой.

Карболовый генцианвиолет приготовляют аналогично карболовому фуксину.

Водные растворы метиленовой сини, кристаллвиолета, метилвиолета готовят путем растворения 1 г краски в 300 мл дистиллированной воды.

После приготовления краски профильтровывают через фильтровальную бумагу и хранят в темном месте. Для работы краски разливают во флаконы с пипетками или в капельницы с притертыми пробками.

Приготовление окрашенного препарата состоит из приготовления мазка, высушивания, фиксации и окраски.

Мазки готовят на чистых обезжиренных предметных стёклах, стремясь равномерно распределить материал (взвесь микробов, бульонную культуру и т. п.). Материалы берут стерильной, охлажденной бактериологической петлей, пипеткой или захватывают стеклянной палочкой и размазывают на середине обезжиренного предметного стекла в виде пятна площадью 2–4 см 2 . Если материал густой (агаровая культура), то он эмульгируется в капле воды или физиологического раствора, предварительно нанесенной на предметное стекло.

Приготовленный мазок выдерживают до полного высыхания. Не следует при этом препарат нагревать, так как это ухудшает его качество.

Сухой препарат подвергается фиксации. Наиболее часто применяется фиксация жаром путем быстрого троекратного проведения предметного стекла мазком кверху над пламенем горелки. При фиксации микробы погибают и в связи с этим лучше воспринимают окраску. Фиксация обеспечивает безопасность при дальнейшей работе (в случае исследования болезнетворных микроорганизмов) и закрепляет клетки высохшей поверхностной слизью на предметном стекле, позволяя не потерять их при последующей обработке струей воды. Нельзя фиксировать невысохшие мазки.

После фиксации мазок окрашивают. Несколько капель краски наливают на мазок. По истечении необходимого срока окрашивания краску сливают, препарат промывают водой и высушивают на воздухе или с помощью фильтровальной бумаги, которую осторожно прикладывают к предметному стеклу. Окрашенный мазок должен быть абсолютно сухим. Микроскопирование окрашенного препарата производится под иммерсионным объективом в капле кедрового масла.

Функция объектива и окуляра в микроскопе

Функция объектива и окуляра в микроскопе

В зависимости от типа микроскопа и его применения, могут использоваться различные типы объективов. Например, объективы с маслом используются для улучшения преломления света и разрешения, а объективы с переменным фокусным расстоянием позволяют регулировать глубину резкости и фокусировку на разных уровнях образца.

Объектив является одной из наиболее важных частей микроскопа, которая определяет качество и увеличение изображения. Он выполняет функции увеличения, фокусировки, сбора света и коррекции аберрации. Выбор правильного объектива в зависимости от требуемого увеличения и приложения является важным аспектом при работе с микроскопом и обеспечивает получение высококачественных и детализированных изображений образцов.

маркировка объектива.jpg

Окуляр, также известный как «окулярная линза», является одной из основных частей микроскопа и выполняет важную функцию для достижения увеличения и оптического разрешения при наблюдении образцов. В этой статье мы рассмотрим, какую именно функцию выполняет окуляр в микроскопе и почему он играет такую важную роль.

Окуляр позиционируется в верхней части тела микроскопа, и его основная функция заключается в увеличении изображения, полученного от объектов, которые мы изучаем с помощью микроскопа. Обычно окуляры имеют увеличение от 5 до 30 раз, в зависимости от типа микроскопа.

sci198-1.jpg

Когда свет падает на объект, находящийся на предметном стекле, лучи света проникают через объектив микроскопа и конденсор, создавая увеличенное изображение на заднем фокусе объектива. Это изображение называется промежуточным изображением.

Затем участвует окуляр. Промежуточное изображение проходит через окулярную линзу, которая фокусирует лучи света и создает конечное увеличенное изображение, которое мы видим через окуляр. Окуляр действует как лупа, усиливая размер промежуточного изображения и позволяющая наблюдать его с большей ясностью и детализацией. Обычно окуляры имеют фиксированное увеличение, которое добавляется к увеличению объектива, позволяя получить общее увеличение.

Однако окуляр также выполняет другую функцию — создает бинокулярное изображение. Благодаря двойному окуляру микроскопа, мы можем наблюдать изображение образца одновременно обоими глазами, что значительно улучшает восприятие и комфорт при работе с микроскопом. Окуляр также позволяет установить диоптрийную коррекцию, если это необходимо, чтобы достичь оптимального фокусирования для каждого отдельного наблюдателя.

Окуляры также могут содержать маркировки или индикаторы, которые помогают пользователю ориентироваться на предметном стекле или слайде. Это особенно полезно при навигации по образцам или при выполнении точных измерений. Маркировки на окуляре могут включать шкалы, кресты или другие индикаторы, которые помогают определить положение и размеры объектов.

Окуляры могут быть различных типов и конструкций в зависимости от типа микроскопа и его применения. Некоторые окуляры могут иметь дополнительные функции, такие как возможность подключения камеры для фотографирования или записи видео.

Важно отметить, что качество окуляра имеет прямое влияние на качество изображения. Окуляры высокого качества обеспечивают более четкое и резкое изображение, минимизируют искажения и аберрации. Поэтому при выборе микроскопа важно обратить внимание на качество окуляров.

Окуляр является важной составляющей оптической системы микроскопа. Он позволяет увеличить и фокусировать изображение, создать бинокулярное зрение и обеспечить удобство и точность при работе с микроскопом. Окуляры различных типов и конструкций позволяют исследователям получать более детальное представление о мире микроскопических объектов и проводить точные наблюдения и измерения.

Строение микроскопа рисунок с подписями

Строение микроскопа рисунок с подписями

Прибор состоит из механической, оптической и электрической частей.

Узлы механической части:

  • Штатив или рама микроскопа — основание микроскопа, обеспечивающее устойчивость микроскопа во время работы и имеет устройства крепления для всех компонентов микроскопа.
  • Тубус — представляет собой оптическое устройство для крепления окуляров. Может иметь дополнительный оптический выход на цифровую камеру.
  • Револьверная головка необходима для крепления и быстрой смены объективов
  • Предметный столик с препаратоводителем необходим для удобного размещения исследуемых образцов и перемещения препарата для поиска области интереса
  • Фокусировочный механизм позволяет, изменяя расстояние от объектива до исследуемого образца, добиваться наиболее четкого изображения. Фокусировочный механизм имеет ручку грубой и тонкой фокусировки.

Узлы оптической части:

  • Объективы — представляют собой сложные оптико-механические системы, состоящие из комплекса линз, соединенных между собой в определенной последовательности, предназначенные для получения изображения с соответствующим увеличением, разрешением и точностью цветопередачи.
  • Окуляры — оптические системы, предназначенные для передачи изображения препарата на сетчатку глаза наблюдателя. Имеют антибликовое покрытие и позволяют работать как в очках, так и без очков.
  • Осветительная система представляет собой систему линз, диафрагм и зеркал, обеспечивающую равномерное освещение объекта. Состоит из конденсора и светодиодной или галогеновой лампы.

1. Оптическая система конденсора предназначена для собирания или рассеивания света, поступающего на образец от источника света.

2. В качестве источника света может быть использовано собирающее лучи естественного света двояковогнутое зеркало при невозможности подключения рамы микроскопа к электрической сети

Оптические узлы обеспечивают основную функцию микроскопа — создание увеличенного изображения объекта исследования с высокой степенью достоверности по форме, цвету и размерам структурных элементов.

Узлы электрической части:

В современных микроскопах используются в качестве источники освещения проходящего и/или отраженного света – лампы (светодиодные, галогенные, металгаллидные, ксеноновые или ртутные), для работы которых используются различные блоки питания, преобразующие электрический ток электросети в подходящий для питания того или иного источника освещения.

Ознакомиться с ценами и купить микроскопы можно в нашем каталоге товаров.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий