Paksa: Microscope Work No. 1. Disenyo ng light microscope
Kagamitan: mikroskopyo, permanenteng ispesimen, lalagyan ng lapis.
Disenyo ng trabaho: Isulat ang istraktura ng mikroskopyo, ang layunin ng mga bahagi nito, mga panuntunan sa pagpapatakbo.
Ang mikroskopyo ay isang optical-mechanical device na nagbibigay-daan sa iyong palakihin ang pinag-uusapang bagay (object, specimen).
Ang isang mikroskopyo ay nakikilala sa pagitan ng optical at mechanical system.
OPTICAL SYSTEM:
Ang lens ay ang pinakamahalagang bahagi ng mikroskopyo at naka-screw sa ilalim ng tubo. Ang lens sa isang mikroskopyo ay matatagpuan malapit sa bagay na sinusuri, kung kaya't nakuha nito ang pangalan nito. Binubuo ito ng isang sistema ng mga optical lens na ipinasok sa isang brass frame, at nangangailangan ng napakaingat na paghawak at maingat na pagpapanatili (hindi mo dapat pindutin ang lens sa ispesimen na nakahiga sa entablado, dahil maaari itong magdulot ng pinsala o kahit na ang lens ay mahulog).
Layunin ng lens:
1) Bumuo ng isang imahe sa isang microscope tube na geometrically katulad ng bagay na pinag-aaralan.
2) Palakihin ang larawan nang isa o ibang bilang ng beses.
3) Ibunyag ang mga detalyeng hindi nakikita ng mata. Mga lente sa dami 2-3 piraso ay screwed sa isang espesyal na aparato na tinatawag na isang revolver (4).
Eyepiece – ipinasok sa itaas na bahagi ng tubo. Tinitingnan nito ang imahe ng bagay (hindi ang bagay), na nakadirekta sa itaas ng lens. Binubuo ito ng isang sistema ng mga lente na ipinasok sa isang metal na silindro. Ang eyepiece ay nagtatayo ng isang imahe, pinalalaki ito, ngunit hindi inilalantad ang mga detalye ng istraktura.
Condenser – kinokolekta at iko-concentrate sa plane ng paghahanda ang lahat ng liwanag na makikita mula sa salamin. Ang condenser ay binubuo ng isang silindro (frame) sa loob kung saan mayroong 2 lens. Sa pamamagitan ng pagtaas at pagbaba ng condenser maaari mong ayusin ang pag-iilaw ng paghahanda.
Diaphragm – matatagpuan sa ilalim ng condenser. Tulad ng isang condenser, ito ay nagsisilbi upang i-regulate ang intensity ng liwanag.
Salamin – ginagamit upang mahuli ang liwanag mula sa pinagmumulan ng liwanag. Ito ay palipat-lipat na nakakabit sa ilalim ng mesa, umiikot sa isang pahalang na axis. Ang salamin sa isang gilid ay patag, kasama ang druse na ito ay malukong.
MECHANICAL SYSTEM:
base (tripod) o solid leg (1); kahon na may micromechanism (2) at microscrew (3);
mekanismo ng feed para sa magaspang na pagpuntirya - macroscrew o ratchet (8); yugto (4);
mga turnilyo (5, 6, 12, 13);
ulo (9); revolver (10); mga terminal; tubo (11);
arc o tube holder (7); Cremalier (macroscrew)– nagsisilbi para sa tinatayang "magaspang" na pag-install sa background
Microscrew - nagsisilbi para sa mas pino at mas tumpak na pagpuntirya.
Talahanayan ng paksa– nakakabit sa harap ng column kung saan inilalagay ang bagay na sinusuri. Mayroong 2 terminal sa mesa; sa kanilang tulong ang gamot ay naayos. Ang gamot ay inilipat gamit ang mga turnilyo na matatagpuan sa gilid ng mesa.
Tube – nagsisilbing kunekta sa lens at eyepiece, at nakakonekta sa tripod sa paraang ito ay maitaas at maibaba. Ang tubo ay inilipat gamit ang dalawang turnilyo: macrometric at micrometric.
Tripod – nag-uugnay sa lahat ng nasa itaas na bahagi ng mikroskopyo.
Pagtukoy sa kabuuang magnification ng isang mikroskopyo
Lens |
10x |
15x |
||
Pagtukoy ng focal length
F8=0.9cm~1cm
F40=1.2mm~1mm
Mga pantulong na kagamitan (tandaan ang mga pangalan):
1. mga slide at coverslip;
2. isang baso o prasko para sa tubig, isang pipette;
3. labaha (blade), dissecting needles;
4. mga piraso ng filter na papel, napkin.
Mga panuntunan para sa pagtatrabaho sa isang mikroskopyo:
Dapat kang magtrabaho kasama ang mikroskopyo nang walang pagmamadali o biglaang paggalaw. Kapag nagtatrabaho sa isang mikroskopyo, panatilihin ang kalinisan at katumpakan. Protektahan ang mikroskopyo mula sa alikabok at kontaminasyon.
1. Ang mikroskopyo ay dinadala gamit ang dalawang kamay: isang kamay - sa pamamagitan ng may hawak ng tubo, ang isa pa - mula sa ibaba sa pamamagitan ng base.
2. Ang mikroskopyo ay naka-install nang direkta sa harap ng manggagawa, sa tapat ng kanyang kaliwang mata, at hindi gumagalaw.
3. Sa kanang bahagi ay ang mga kinakailangang kasangkapan, materyales at isang sketchbook.
4. Bago simulan ang trabaho, gumamit ng malambot (mas mainam na cambric) na tela upang punasan ang alikabok mula sa eyepiece, lens, at salamin.
5. Ang pagkakaroon ng ilagay ang mikroskopyo sa isang permanenteng lugar, ibinababa namin ang mikroskopyo tube gamit ang isang microscrew, habang tumitingin mula sa gilid ng mikroskopyo, upang ang mababang-magnification lens ay nasa layo na ~ 1 cm mula sa slide.
6. Ang bawat bagay ay pinag-aaralan muna sa mababang pag-magnify, at pagkatapos ay inilipat sa mataas na pag-magnify.
7. Ang natural na liwanag ay ginagamit para sa pag-iilaw, ngunit hindi direkta, solar o electric, mas mabuti na matte.
8. Pag-install ng ilaw:
a) alisin ang frosted glass sa ilalim ng condenser; b) i-install ang condenser na may front lens sa antas ng mikroskopyo stage (sa ilalim-
alisin ito gamit ang isang tornilyo; c) ganap na buksan ang dayapragm;
d) mag-install ng mababang magnification lens; e) sa pamamagitan ng paggalaw ng salamin, idirekta ang ilaw upang, na dumaan sa lens, isang sinag ng liwanag
Ito ay ganap na nag-iilaw sa eroplano ng lens entrance pupil.
9. Pagkatapos i-install ang pag-iilaw, inilalagay namin ang ispesimen sa entablado upang ang bagay na pinag-uusapan ay nasa ilalim ng front lens ng low-power na layunin. Pagkatapos ay ibaba muli ang tubo gamit ang ratchet upang magkaroon ng distansya sa pagitan ng front lens ng maliit na layunin at ng cover glass ng specimen 3-4 mm (kapag ibinaba ang tubo, kailangan mong tumingin hindi sa eyepiece, ngunit sa gilid ng lens).
10. Sa pagtingin sa eyepiece gamit ang iyong kaliwang mata (nang hindi isinasara ang iyong kanan), maayos naming pinihit ang ratchet screw gamit ang iyong kanang kamay, hanapin ang imahe, at sa parehong oras gamit ang iyong kaliwang kamay binibigyan namin ang bagay ng isang kanais-nais na posisyon.
11. Kapag lumipat sa mataas na pag-magnify, inililipat namin ang revolver at sa halip na mababang pag-magnify ay naglalagay kami ng 40 lens X . Sa mataas na pag-magnify, sa pamamagitan ng pag-ikot ng microscrew, ang isang malinaw na imahe ay nakakamit (iikot ang microscrew nang hindi hihigit sa kalahating pagliko). Tandaan na kapag inikot mo ang micro- at macroscrew clockwise, bababa ang lens tube, at kapag iniikot mo ito sa tapat na direksyon, tataas ito.
12. Pagkatapos ng trabaho, ini-install namin muli ang mababang magnification lens.
13. Sa mababang paglaki lamang dapat alisin ang ispesimen mula sa yugto ng mikroskopyo. Pagkatapos gamitin, ang mikroskopyo ay dapat punasan ng isang napkin at ilagay sa ilalim ng kaso.
Trabaho No. 2. Paggawa gamit ang isang mikroskopyo sa mababa at mataas na magnification.
Disenyo ng gawain: Isulat ang pamamaraan ng paghahanda.
Mga paghahanda at kanilang paghahanda.
Ang mga gamot ay maaaring pansamantala o permanente. Kapag gumagawa ng pansamantalang paghahanda, ang bagay ay inilalagay sa isang patak ng malinaw na likido - tubig o gliserin. Ta-
Ang mga gamot na ito ay hindi maiimbak ng mahabang panahon. Sa kaso kapag ang bagay ng pag-aaral ay inilagay sa isang patak ng mainit na gliserin-gelatin o Canada balsam, na tumigas kapag pinalamig. Ang resulta ay isang permanenteng paghahanda na maaaring maimbak nang maraming taon.
Sa mga praktikal na klase sa anatomya ng halaman, ang mga mag-aaral ay gumagamit ng parehong permanenteng at pansamantalang paghahanda na sila mismo ang gumagawa. Upang gumawa ng pansamantalang paghahanda kailangan mo:
o gamit ang isang pipette, maglagay ng isang patak ng tubig o gliserol sa gitna ng slide; o gumamit ng dissecting needle upang ilagay ang bagay sa isang patak ng inihandang likido;
o Maingat na takpan ang bagay na may manipis (marupok) na takip na salamin. Ang tuktok ng takip na salamin ay dapat manatiling tuyo, i.e. ang tubig ay hindi dapat lumampas dito. Ang labis na tubig ay tinanggal gamit ang isang strip ng filter na papel. Kung walang sapat na likido sa ilalim ng baso, maaari mo itong idagdag sa pamamagitan ng paglipat ng pipette sa gilid ng coverslip nang hindi ito inaangat.
o ang paghahanda ay kadalasang naglalaman ng mga bula ng hangin, na pumapasok dito kasama ang bagay o kapag ang takip na salamin ay biglang, walang ingat na ibinababa, at sa kanilang mga contour ay nakakasagabal sa pag-aaral ng bagay. Maaalis ang mga ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng tubig sa isang gilid ng cover slip habang sabay-sabay na inaalis ito mula sa kabilang panig, o sa pamamagitan ng bahagyang pagtapik sa cover slip gamit ang isang dissecting needle, na hinahawakan ang ispesimen nang halos patayo.
GAMITIN SA PAARALAN
Ang nakuhang kaalaman at praktikal na kasanayan ay ginagamit sa kursong biology ng paaralan sa aralin na "Introduction to magnifying device" at sa proseso ng pagtuturo ng buong kurso ng botany at iba pang biological na disiplina.
GAWAING-BAHAY: Alamin ang istraktura ng isang mikroskopyo, ang mga patakaran ng pagtatrabaho dito at ang pamamaraan ng paghahanda ng mga paghahanda.
Lektura Blg. 7
Mga paraan ng pag-render sa ibabaw
Optical microscopy
Ang mata ng tao, na nagpapahintulot sa atin na makita at pag-aralan ang mundo sa paligid natin, ay isang medyo simpleng optical system, ang pangunahing elemento nito ay ang lens, na talagang isang lens na gawa sa isang likidong mala-kristal na substansiya. Ang pinakamaliit na bagay na makikita gamit ang naturang optical system ay humigit-kumulang 0.1 mm ang laki, at para tingnan at pag-aralan ang mas maliliit na bagay, mga salamin o magnifying glass ang unang ginamit, at pagkatapos ay mga kumplikadong istruktura na gawa sa optical lens, na tinatawag na optical microscope.
Mikroskopyo (mula sa Greek mikros - maliit at skopeo - tumingin ako) - isang aparato para sa pagkuha ng mataas na pinalaki na mga imahe ng mga bagay (o mga detalye ng kanilang istraktura) na hindi nakikita ng mata..
Optical na disenyo at operating prinsipyo ng isang optical mikroskopyo . Ang isa sa mga tipikal na diagram ng isang optical mikroskopyo ay ipinapakita sa Fig. 1. Ang isang bagay 7 na matatagpuan sa isang entablado 10 ay karaniwang iluminado ng artipisyal na ilaw mula sa isang illuminator (lampara 1 at isang collector lens 2) gamit ang isang salamin 4 at isang condenser 6. Upang palakihin ang bagay, isang lens 8 at isang eyepiece 9 ay Ang lens ay lumilikha ng isang tunay na baligtad at pinalaki na 7" na imahe ng bagay 7. Ang eyepiece ay bumubuo ng pangalawang pinalaki na virtual na imahe na 7" kadalasan sa pinakamainam na distansya ng pagtingin D=250 mm. Kung ang eyepiece ay inilipat upang ang 7" na imahe ay nasa harap ng front focus ng eyepiece F approx, kung gayon ang imahe na ibinigay ng eyepiece ay magiging totoo at maaaring makuha sa screen o pelikula. Ang kabuuang magnification ay katumbas ng produkto ng lens magnification sa pamamagitan ng eyepiece magnification: x = bX approx. eyepiece F approx (ang tinatawag na optical length ng microscope tube) ay ang focal length ng lens 250/F ok, kung saan ang F ok ay ang focal length ng eyepiece Karaniwan, ang mga lente ng optical microscope ay may magnification mula 6.3 hanggang 100, at eyepieces mula 7 hanggang 15. Samakatuwid, ang kabuuang magnification ng naturang mikroskopyo ay mula 44 hanggang 15. 100. 1500. Ang field diaphragm 3 at aperture 5 ay nagsisilbing limitahan ang light beam at bawasan ang nakakalat na liwanag. Ang isang mahalagang katangian ng isang optical microscope ay ang resolution nito, na tinukoy bilang ang katumbas ng pinakamaliit na distansya kung saan ang dalawang magkatabing elemento ng istruktura ay makikita pa rin nang magkahiwalay.. Limitado ang resolution ng isang optical microscope dahil sa light diffraction. Dahil sa diffraction, ang imahe ng isang infinitesimal na maliwanag na punto, na ibinigay ng lens ng naturang mikroskopyo, ay hindi mukhang isang punto, ngunit isang bilog na light disk (napapalibutan ng madilim at maliwanag na mga singsing), ang diameter nito ay katumbas ng: d = 1.22 /A, Saan – wavelength ng liwanag at A–numerical aperture ng lens, katumbas ng: A =nkasalanan(a/2)(n– refractive index ng medium na matatagpuan sa pagitan ng object at ng lens, a- ang anggulo sa pagitan ng matinding sinag ng isang conical light beam na umuusbong mula sa isang punto sa isang bagay at pumapasok sa lens). Kung ang dalawang maliwanag na punto ay matatagpuan malapit sa isa't isa, ang kanilang mga pattern ng diffraction ay nakapatong sa isa't isa, na nagbibigay ng isang kumplikadong pamamahagi ng pag-iilaw sa eroplano ng imahe. Ang pinakamaliit na kamag-anak na pagkakaiba sa pag-iilaw na makikita ng mata ay 4%. Ito ay tumutugma sa pinakamaliit na distansya na nalutas sa isang optical mikroskopyo, d=0.51 /A. Para sa mga bagay na hindi kumikinang sa sarili, ang maximum na resolution ay d pr mga halaga sa /(A+A"), Saan A"– numerical aperture ng microscope condenser. Kaya, ang resolusyon ( 1/d) ay direktang proporsyonal sa aperture ng lens at upang madagdagan ito, ang espasyo sa pagitan ng bagay at ng lens ay puno ng likido na may mataas na refractive index. Ang mga aperture ng mataas na magnification immersion na mga layunin ay umaabot A=1.3 (para sa kumbensyonal na "dry" lens A=0.9). Ang pagkakaroon ng limitasyon ng resolusyon ay nakakaimpluwensya sa pagpili ng optical microscope magnification. Optical microscope magnification sa loob ng 500 A – 1000A ay tinatawag na kapaki-pakinabang, dahil kasama nito ang mata ay nakikilala ang lahat ng mga elemento ng istraktura ng bagay na nalutas ng mikroskopyo. Sa magnification na higit sa 1000 A walang mga bagong detalye ng istraktura ng bagay ang inihayag; Gayunpaman, kung minsan ang mga ganitong pagpapalaki ay ginagamit, halimbawa, sa microphotography at microprojection.
Mga pamamaraan ng pagmamasid para sa optical microscopy . Ang istraktura ng isang bagay ay maaaring makilala kung ang iba't ibang bahagi nito ay sumisipsip at sumasalamin sa liwanag nang iba, o may iba't ibang mga indeks ng refractive mula sa isa't isa (o mula sa medium). Tinutukoy ng mga katangiang ito ang pagkakaiba sa mga amplitude at mga yugto ng mga light wave na sinasalamin o ipinadala sa iba't ibang bahagi ng bagay, na, naman, ay tumutukoy sa kaibahan ng imahe. Samakatuwid, ang mga pamamaraan ng pagmamasid na ginagamit sa optical microscopy ay pinili depende sa likas na katangian at katangian ng bagay na pinag-aaralan.
Paraan ng transmitted light field ginagamit kapag nag-aaral ng mga transparent na bagay na may sumisipsip (light-absorbing) na mga particle at mga bahagi na kasama sa mga ito. Ito ay, halimbawa, manipis na kulay na mga seksyon ng mga tisyu ng hayop at halaman, manipis na mga seksyon ng mga mineral at radio electronics na materyales. Sa kawalan ng isang bagay, ang isang sinag ng mga sinag mula sa condenser 6 (tingnan ang Fig. 1) ay dumadaan sa lens 8 at gumagawa ng isang pare-parehong iluminado na field malapit sa focal plane ng eyepiece 9. Kung ang object 7 ay naglalaman ng isang sumisipsip na bagay, kung gayon ito ay bahagyang sumisipsip at bahagyang nakakalat ang liwanag na insidente dito ( dashed line), na, ayon sa diffraction theory, ay tumutukoy sa hitsura ng imahe. Ang pamamaraan ay maaari ding maging kapaki-pakinabang para sa mga bagay na hindi sumisipsip kung ikinakalat nila ang nag-iilaw na sinag nang napakalakas na ang isang makabuluhang bahagi ng sinag ay hindi umabot sa lens.
Maliwanag na pamamaraan ng field sa naaninag na liwanag(Larawan 2) ay ginagamit upang obserbahan ang mga opaque na bagay, halimbawa, mga metal na seksyon 4.
Ang bagay ay iluminado mula sa illuminator 1 at ang translucent mirror 2 mula sa itaas sa pamamagitan ng lens 3, na sabay na nagsisilbing condenser. Ang imahe ay nilikha sa eroplano 6 sa pamamagitan ng lens kasama ang tube lens 5; ang istraktura ng isang bagay ay nakikita dahil sa mga pagkakaiba sa reflectivity ng mga elemento nito; Sa isang maliwanag na larangan, ang mga inhomogeneities ay namumukod-tangi, na nakakalat sa liwanag na pangyayari sa kanila.
Ipinadalang light dark field method(Larawan 3) ay ginagamit upang makakuha ng mga larawan ng transparent, hindi sumisipsip na mga bagay. Ang liwanag mula sa illuminator 1 at salamin 2 ay dumadaan sa isang espesyal na dark-field condenser 3 sa anyo ng isang guwang na kono at hindi direktang pumapasok sa lens 5. Ang imahe ay nilikha lamang sa pamamagitan ng liwanag na nakakalat ng mga microparticle ng bagay 4. Sa larangan ng view 6, laban sa isang madilim na background, ang mga liwanag na larawan ng mga particle na naiiba sa kapaligiran sa refractive index ay makikita.
Paraan ng Ultramicroscopy, batay sa parehong prinsipyo (ang pag-iilaw ng isang bagay sa ultramicroscope ay patayo sa direksyon ng pagmamasid), ginagawang posible na makita ang mga ultra-fine na detalye, ang mga sukat kung saan (2 nm) ay namamalagi nang higit pa sa resolusyon ng isang optical microscope . Ang kakayahang makita ang mga naturang bagay, halimbawa, ang pinakamaliit na mga partikulo ng koloid, gamit ang isang ultramicroscope ay dahil sa diffraction ng liwanag ng mga ito. Sa ilalim ng malakas na lateral illumination, ang bawat particle sa ultramicroscope ay minarkahan ng observer bilang isang maliwanag na punto (luminous diffraction spot) sa isang madilim na background. Dahil sa diffraction, napakaliit na liwanag ang nakakalat ng pinakamaliit na particle. Samakatuwid, sa ultramicroscopy, kadalasang ginagamit ang malakas na pinagmumulan ng liwanag. Depende sa intensity ng pag-iilaw, light wavelength, at ang pagkakaiba sa pagitan ng mga refractive index ng particle at medium, ang mga nakitang particle ay may sukat na (2–50) nm. Imposibleng matukoy ang totoong sukat, hugis at istraktura ng mga particle mula sa mga diffraction spot: ang ultramicroscope ay hindi nagbibigay ng mga larawan ng mga optical na bagay na pinag-aaralan. Gayunpaman, gamit ang isang ultramicroscope, posibleng matukoy ang presensya at numerical na konsentrasyon ng mga particle, pag-aralan ang kanilang paggalaw, at kalkulahin din ang average na laki ng mga particle kung ang kanilang timbang na konsentrasyon at density ay kilala. Ang ultramicroscope ay nilikha noong 1903. German physicist na si G. Siedentopf at Austrian chemist na si R. Zsigmondy. Sa scheme ng slit ultramicroscope na iminungkahi nila (Fig. 4, a) ang sistemang pinag-aaralan ay hindi gumagalaw. Ang cuvette 5 na may bagay na pinag-aaralan ay iniilaw ng light source 1 (2 – condenser; 4 – lighting lens) sa pamamagitan ng isang makitid na rectangular slit 3, ang imahe nito ay naka-project sa observation zone.
Sa pamamagitan ng eyepiece ng observation microscope 6, makikita ang mga makinang na punto ng mga particle na matatagpuan sa image plane ng slit. Sa itaas at sa ibaba ng iluminado na lugar, ang pagkakaroon ng mga particle ay hindi nakita. Sa isang ultramicroscope ng daloy (Larawan 4, b), ang mga particle sa ilalim ng pag-aaral ay gumagalaw sa kahabaan ng tubo patungo sa mata ng nagmamasid. Habang tumatawid sila sa illumination zone, naitatala ang mga ito bilang mga maliwanag na flash na nakikita o gumagamit ng photometric device. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng liwanag ng pag-iilaw ng mga naobserbahang particle na may movable photometric wedge 7, posible na pumili para sa mga particle ng pagpaparehistro na ang laki ay lumampas sa isang tinukoy na limitasyon. Ginagamit ang mga ultramicroscope sa mga pag-aaral ng mga dispersed system, upang subaybayan ang kadalisayan ng hangin sa atmospera, tubig, at ang antas ng kontaminasyon ng optically transparent na media na may mga dayuhang inklusyon.
Kapag nagmamasid paraan ng madilim na field sa sinasalamin na liwanag(Larawan 5) ang mga opaque na bagay (halimbawa, mga seksyon ng metal) ay iluminado mula sa itaas gamit ang isang espesyal na sistema ng singsing na matatagpuan sa paligid ng lens at tinatawag na epicondenser.
Ang mga sinag ng liwanag mula sa madilim na field illuminator lamp 1, na makikita mula sa epicondenser 2 at insidente sa isang anggulo sa ibabaw ng substrate 3, ay nakakalat ng mga dayuhang particle. Ang mga ilaw na sinag na ito na nakakalat mula sa mga dayuhang particle ay dumadaan sa mga lente ng layunin ng mikroskopyo 4 at 5, ay makikita mula sa salamin ng prisma ng mikroskopyo 6 at, na dumadaan sa lens ng eyepiece ng mikroskopyo 7, ay nakikilala ng tagamasid sa anyo ng mga maliwanag na punto sa isang madilim na larangan. .
Polarized light observation method(nailipat at sinasalamin) ay ginagamit upang pag-aralan ang mga bagay na anisotropiko, tulad ng mga mineral, ores, butil sa manipis na mga seksyon ng mga haluang metal, ilang tissue at cell ng hayop at halaman. Ang optical anisotropy ay ang pagkakaiba sa mga optical na katangian ng isang medium depende sa direksyon ng pagpapalaganap ng optical radiation (liwanag) sa loob nito at ang polarization nito. Ang light polarization ay isang pisikal na katangian ng optical radiation na naglalarawan sa transverse anisotropy ng light waves, iyon ay, ang hindi pagkakapantay-pantay ng iba't ibang direksyon sa isang eroplano na patayo sa light beam. Ang transverse na kalikasan ng mga electromagnetic wave ay nag-aalis ng wave ng axial symmetry na may kaugnayan sa direksyon ng pagpapalaganap dahil sa pagkakaroon ng mga napiling direksyon (vectors E– electric field at lakas ng vector N– lakas ng magnetic field) sa isang eroplanong patayo sa direksyon ng pagpapalaganap. Dahil ang mga vectors E At N Ang mga electromagnetic wave ay patayo sa bawat isa, upang ganap na ilarawan ang estado ng polariseysyon ng isang light beam, kinakailangan ang kaalaman sa pag-uugali ng isa lamang sa kanila. Karaniwan, ang vector E ay pinipili para sa layuning ito Ang ilaw na ibinubuga ng anumang indibidwal na elementarya na emitter (atom, molekula) ay palaging polarized sa bawat pagkilos ng radiation. Ngunit ang macroscopic light sources ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga naturang emitter particle; spatial na oryentasyon ng mga vector E at ang mga sandali ng mga pagkilos ng liwanag na paglabas ng mga indibidwal na particle ay sa karamihan ng mga kaso ay ibinahagi nang magulo. Samakatuwid, sa pangkalahatang radiation ang direksyon E hindi mahuhulaan sa anumang oras. Ang nasabing radiation ay tinatawag hindi polarized, o natural na liwanag. Ang ilaw ay tinatawag ganap na polarized, kung dalawang magkaparehong patayo na bahagi (projections) ng vector E Ang light beam ay umuusad na may pare-parehong pagkakaiba sa phase sa paglipas ng panahon. Karaniwan, ang estado ng polarization ng liwanag ay inilalarawan gamit ang isang polarization ellipse - isang projection ng trajectory ng dulo ng vector E sa isang eroplanong patayo sa sinag (Larawan 6)
Ang optical anisotropy ay nagpapakita ng sarili sa birefringence, mga pagbabago sa polarization ng liwanag, at pag-ikot ng polarization plane na nangyayari sa mga optically active substance. Ang natural na optical anisotropy ng mga kristal ay dahil sa pagkakaiba-iba sa iba't ibang direksyon ng larangan ng mga puwersa na nagkokonekta sa mga atomo ng sala-sala. Ang natural na optical na aktibidad ng mga sangkap na nagpapakita nito sa anumang estado ng pagsasama-sama ay nauugnay sa kawalaan ng simetrya ng istraktura ng mga indibidwal na molekula ng naturang mga sangkap at ang nagresultang pagkakaiba sa pakikipag-ugnayan ng mga molekula na ito sa radiation ng iba't ibang mga polariseysyon, pati na rin sa mga katangian. ng mga nasasabik na estado ng mga electron at "ionic core" sa mga optically active na kristal . Ang induced (artipisyal) na optical anisotropy ay nangyayari sa media na natural na optically isotropic sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na field na nagha-highlight ng isang tiyak na direksyon sa naturang media. Ito ay maaaring isang electric field, isang magnetic field, isang field ng nababanat na pwersa, pati na rin ang isang field ng mga pwersa sa isang tuluy-tuloy na daloy. Sa polarized light observation method, gamit ang mga analyzer at compensator na kasama sa optical system, pinag-aaralan ang pagbabago sa polarization ng liwanag na dumadaan sa isang bagay.
Phase contrast method ginagamit upang makakuha ng mga larawan ng transparent at walang kulay na mga bagay na hindi nakikita kapag sinusunod gamit ang maliwanag na pamamaraan ng field. Kasama sa mga bagay na ito, halimbawa, ang buhay, hindi tinina na tissue ng hayop. Ang pamamaraan ay batay sa katotohanan na kahit na may maliit na pagkakaiba sa mga indeks ng repraktibo ng bagay at daluyan, ang liwanag na alon na dumadaan sa kanila ay sumasailalim sa iba't ibang mga pagbabago sa yugto at nakakakuha. phase relief. Ang mga pagbabago sa phase na ito ay kino-convert sa mga pagbabago sa liwanag ("amplitude relief") gamit ang isang espesyal na phase plate (phase ring) na matatagpuan malapit sa back focus ng lens. Ang mga sinag na dumadaan sa isang bagay ay ganap na dumadaan sa phase ring, na nagbabago sa kanilang bahagi ng /4. Kasabay nito, ang mga sinag na nakakalat sa bagay (nalihis) ay hindi nahuhulog sa phase ring at hindi nakakatanggap ng karagdagang phase shift. Isinasaalang-alang ang phase shift sa bagay, ang pagkakaiba ng bahagi sa pagitan ng mga sinag na pinalihis at hindi nalihis ay lumalabas na malapit sa 0 o /2, at bilang resulta ng interference ng liwanag sa eroplano ng imahe ng bagay, kapansin-pansing pinapaganda o pinapahina nila ang isa't isa, na nagbibigay ng contrast na imahe ng istraktura ng bagay, kung saan ang pamamahagi ng liwanag ay nagre-reproduce ng relief phase sa itaas.
Paraan ng kaibahan ng interference Binubuo ang katotohanan na ang bawat sinag na pumapasok sa mikroskopyo ay bifurcates: ang isa ay dumadaan sa naobserbahang particle, at ang pangalawa ay dumadaan dito. Sa bahagi ng eyepiece ng mikroskopyo, ang parehong mga sinag ay muling konektado at nakakasagabal sa isa't isa. Ang resulta ng pagkagambala ay tinutukoy ng pagkakaiba sa landas ng mga sinag d, na ipinahayag ng formula: d=N =(n 0 -n m )d 0 , kung saan ang n 0 , n m ay ang mga refractive index ng particle at ng kapaligiran, ayon sa pagkakabanggit, d 0 - kapal ng butil, N– pagkakasunud-sunod ng panghihimasok. Ang isang schematic diagram ng isa sa mga pamamaraan para sa pagpapatupad ng interference contrast ay ipinapakita sa Fig. 4. Ang condenser 1 at lens 4 ay nilagyan ng mga birefringent plate (minarkahan sa figure na may mga diagonal na arrow), ang una ay hinahati ang orihinal na light beam sa dalawang beam, at ang pangalawa ay muling pinagsama ang mga ito. Ang isa sa mga sinag, na dumadaan sa bagay 3, ay naantala sa yugto (nakakakuha ng pagkakaiba sa landas kumpara sa pangalawang sinag); ang magnitude ng pagkaantala na ito ay sinusukat ng compensator 5. Ang interference contrast method sa ilang aspeto ay katulad ng phase contrast method - pareho ang mga ito ay batay sa interference ng mga sinag na dumaan sa isang microparticle at naipasa ito. Ang pagkakaiba sa pagitan ng paraan ng interference at ng phase contrast method ay pangunahing nakasalalay sa kakayahang sukatin nang may mataas na katumpakan (hanggang /300) ang mga pagkakaiba sa landas na ipinakilala ng isang microobject gamit ang mga compensator. Batay sa mga sukat na ito, posible na gumawa ng mga kalkulasyon ng dami, halimbawa, ng kabuuang masa at konsentrasyon ng tuyong bagay sa mga selula ng mga biological na bagay.
Paraan ng pananaliksik sa luminescence light ay batay sa katotohanan na ang berde-kahel na glow ng isang bagay na nangyayari kapag ito ay iluminado ng asul-violet o UV na ilaw ay pinag-aaralan sa ilalim ng mikroskopyo. Para sa layuning ito, ang naaangkop na mga filter ng ilaw ay ipinakilala bago ang condenser at pagkatapos ng lens ng mikroskopyo. Ang una sa kanila ay nagpapadala lamang ng radiation mula sa illuminator source na nagiging sanhi ng luminescence ng bagay, ang pangalawa (pagkatapos ng lens) ay nagpapadala lamang ng luminescence light sa mata ng nagmamasid. Ang pamamaraan ay ginagamit sa microchemical analysis at flaw detection.
Paraan ng pagmamasid sa UV nagbibigay-daan sa iyo na taasan ang maximum na resolution ng mikroskopyo, proporsyonal sa 1/. Ang pamamaraang ito ay nagpapalawak din ng mga posibilidad ng mikroskopikong pag-aaral dahil sa ang katunayan na ang mga particle ng maraming mga sangkap, na transparent sa nakikitang liwanag, ay malakas na sumisipsip ng UV radiation ng ilang mga wavelength at, samakatuwid, ay madaling makilala sa mga imahe ng UV. Ang mga imahe sa UV microscopy ay naitala sa pamamagitan ng pagkuha ng litrato o gamit ang isang electron-optical converter o isang fluorescent screen.
Paraan ng pagmamasid sa IR nangangailangan din ng pag-convert ng isang imahe na hindi nakikita ng mata sa isang nakikita sa pamamagitan ng pagkuha ng larawan o paggamit ng isang electron-optical converter. Binibigyang-daan ka ng IR microscopy na pag-aralan ang panloob na istraktura ng mga bagay na malabo sa nakikitang liwanag, halimbawa, madilim na baso, ilang kristal, at mineral.
Mga pangunahing bahagi ng isang optical mikroskopyo . Bilang karagdagan sa mga optical na bahagi sa itaas (halimbawa, lens, eyepiece), ang isang optical microscope ay mayroon ding tripod o katawan, isang yugto para sa pag-mount ng bagay na pinag-aaralan, mga mekanismo para sa magaspang at pinong pagtutok, isang aparato para sa pag-mount ng mga lente at isang tubo para sa pag-install ng eyepieces. Ang paggamit ng isa o ibang uri ng condenser (bright-field, dark-field, atbp.) ay depende sa pagpili ng kinakailangang paraan ng pagmamasid. Ang mga lente sa karamihan sa mga modernong optical microscope ay naaalis. Iba-iba ang mga lente:
a) ayon sa mga spectral na katangian - para sa mga lente para sa nakikitang rehiyon ng spectrum at para sa UV at IR microscopy (lens at mirror-lens);
b) kasama ang haba ng tubo kung saan sila ay dinisenyo (depende sa disenyo ng mikroskopyo);
c) ayon sa daluyan sa pagitan ng lens at ng bagay - tuyo at paglulubog;
G 
) ayon sa paraan ng pagmamasid - sa conventional, phase-contrast, atbp.
Ang uri ng eyepiece na ginamit para sa pamamaraang ito ng pagmamasid ay tinutukoy ng pagpili ng optical microscope lens. Ang mga adaptasyon para sa optical microscope ay ginagawang posible upang mapabuti ang mga kondisyon ng pagmamasid at palawakin ang mga kakayahan sa pananaliksik, magsagawa ng iba't ibang uri ng pag-iilaw ng mga bagay, matukoy ang laki ng mga bagay, kunan ng larawan ang mga bagay sa pamamagitan ng mikroskopyo, atbp. Ang mga uri ng mikroskopyo ay tinutukoy alinman sa lugar ng aplikasyon o sa pamamagitan ng pamamaraan ng pagmamasid. Halimbawa, biological na mikroskopyo dinisenyo para sa pananaliksik sa microbiology, histology, cytology, botany, gamot, pati na rin para sa pag-obserba ng mga transparent na bagay sa physics, chemistry, atbp. Mga mikroskopyo ng metallograpiko idinisenyo para sa pag-aaral ng mga microstructure ng mga metal at haluang metal. Ang mga microphotograph ng isang seksyon ng hindi nakadikit na metal na kinunan gamit ang naturang mikroskopyo ay ipinapakita sa Fig. 5 (a – sa maliwanag na field, b – na may phase-contrast device). Polarizing mikroskopyo ay nilagyan ng karagdagang mga polarizing device at inilaan pangunahin para sa pag-aaral ng mga manipis na seksyon ng mga mineral at ores. Mga stereomicroscope ay ginagamit upang makakuha ng tatlong-dimensional na larawan ng mga naobserbahang bagay. Pagsukat ng mga mikroskopyo Idinisenyo para sa iba't ibang mga sukat ng katumpakan sa mechanical engineering. Bilang karagdagan sa mga pangkat na ito ng mga mikroskopyo, mayroong dalubhasang optical microscope, halimbawa: micro-installation para sa pag-film ng mabilis at mabagal na proseso (paggalaw ng mga microorganism, proseso ng cell division, paglaki ng kristal, atbp.); mataas na temperatura mikroskopyo para sa pag-aaral ng mga bagay na pinainit hanggang 2000°C; low magnification surgical microscopes, ginagamit sa panahon ng operasyon. Ang mga napaka-komplikadong instrumento ay mga microspectrophotometric installation para sa pagtukoy ng absorption spectra ng mga bagay, television microimage analyzers, atbp.
Tulad ng nabanggit na, anuman ang uri ng mga lente na ginamit at ang paraan ng kanilang koneksyon, ang paglutas ng mga optical microscope ay limitado ng pangunahing panuntunan ng optical technology, na binuo noong 1873. (ang tinatawag na Rayleigh diffraction limit of resolution), ayon sa kung saan ang pinakamababang sukat ng mga nakikilalang detalye ng bagay na isinasaalang-alang ay hindi maaaring mas mababa sa kalahati ng wavelength ng liwanag na ginagamit para sa pag-iilaw. Dahil ang pinakamaikling wavelength sa hanay ay tumutugma sa humigit-kumulang 400 nm, ang resolusyon ng mga optical microscope ay panimula na limitado sa kalahati ng halagang ito, iyon ay, mga 200 nm. Ang tanging paraan sa labas ng sitwasyong ito ay ang paglikha ng mga aparato na gumagamit ng radiation ng alon na may mas maikling haba ng daluyong, iyon ay, radiation ng isang hindi magaan na kalikasan.
Electron microscopy
Sa quantum mechanics, ang isang electron ay maaaring ituring bilang isang wave, na, sa turn, ay maaaring maimpluwensyahan ng electric o magnetic lenses (sa kumpletong pagkakatulad sa mga batas ng conventional geometric optics). Ito ang batayan ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga mikroskopyo ng elektron, na ginagawang posible na makabuluhang mapalawak ang mga posibilidad ng pag-aaral ng bagay sa antas ng mikroskopiko (sa pamamagitan ng pagtaas ng resolusyon sa pamamagitan ng mga order ng magnitude). Sa isang mikroskopyo ng elektron, sa halip na liwanag, ang mga electron mismo ang ginagamit, na sa sitwasyong ito ay kumakatawan sa radiation na may mas maikling wavelength (mga 50,000 beses na mas maikli kaysa sa liwanag). Sa ganitong mga aparato, sa halip na mga lente ng salamin, natural, ginagamit ang mga elektronikong lente (iyon ay, mga patlang ng naaangkop na pagsasaayos). Ang mga electron beam ay hindi maaaring magpalaganap nang hindi nakakalat kahit sa gaseous media, samakatuwid ang isang mataas na vacuum (presyon hanggang 10–6 mm Hg o 10–4 Pa) ay dapat mapanatili sa loob ng electron microscope kasama ang buong electron path. Ang mga electron microscope ay nahahati sa dalawang malalaking klase ayon sa paraan ng aplikasyon: transmission electron microscopes (TEM) at scanning (SEM) o, sa madaling salita, raster microscopes (SEM). Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay na sa TEM isang electron beam ay dumaan sa napakanipis na mga layer ng substance na pinag-aaralan, na may kapal na mas mababa sa 1 micron (na parang "nagpapadala" ng mga layer na ito sa pamamagitan ng), at sa pag-scan ng mga microscope ang electron beam ay sunud-sunod na sinasalamin mula sa maliliit na lugar ng ibabaw ( ang istraktura ng ibabaw at ang mga tampok na katangian nito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagtatala ng mga sinasalamin na mga electron o pangalawang mga electron na nagmumula sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng sinag sa ibabaw).
Transmission electron microscope (TEM) . Ang disenyo ng isang TEM ay katulad ng sa isang maginoo na optical mikroskopyo (Larawan 1), tanging mga electron (iyon ay, ang kanilang mga kaukulang alon) ang ginagamit sa halip na mga light ray. Ang unang aparato ng ganitong uri ay nilikha noong 1932. Ang mga siyentipikong Aleman na sina M. Knoll at E. Ruska. Sa naturang mikroskopyo, ang pinagmumulan ng liwanag ay pinapalitan ng tinatawag na electron gun (electron source). Ang pinagmulan ng elektron ay karaniwang isang pinainit na tungsten o lanthanum hexaboride cathode. Ang cathode ay electrically isolated mula sa natitirang bahagi ng device, at ang mga electron ay pinabilis ng isang malakas na electric field. Ang metal cathode 2 ay nagpapalabas ng mga electron, na kinokolekta sa isang sinag gamit ang isang nakatutok na elektrod 3 at tumatanggap ng enerhiya sa ilalim ng impluwensya ng isang malakas na electric field sa espasyo sa pagitan ng cathode at anode 1. Upang lumikha ng field na ito, isang mataas na boltahe ng 100 kV o higit pa ay inilapat sa mga electrodes. Ang sinag ng mga electron na lumalabas mula sa electron gun ay nakadirekta gamit ang isang condenser lens 4 sa bagay na pinag-uusapan, na nagkakalat, sumasalamin at sumisipsip ng mga electron. Ang mga ito ay nakatuon sa layunin ng lens 5, na lumilikha ng isang intermediate na imahe ng object 7. Ang projection lens 6 ay muling kinokolekta ang mga electron at lumilikha ng isang segundo, kahit na mas pinalaki na imahe ng bagay sa luminescent screen, kung saan, sa ilalim ng impluwensya ng mga electron, ang isang maliwanag na imahe ng bagay ay nilikha. Gamit ang isang photographic plate na inilagay sa ilalim ng screen, isang larawan ng bagay na pinag-uusapan ay nakuha.
Ang mikroskopyo ni Hooke
Replica ng single-lens microscope ni Leeuwenhoek
Imposibleng matukoy nang eksakto kung sino ang nag-imbento ng mikroskopyo. Ang Dutch spectacle maker na si Hans Jansen at ang kanyang anak na si Zacharias Jansen ay pinaniniwalaang nag-imbento ng unang mikroskopyo noong , ngunit ito ay isang claim na ginawa mismo ni Zacharias Jansen noong kalagitnaan ng ika-17 siglo. Ang petsa, siyempre, ay hindi eksakto, dahil lumabas na si Zacarias ay ipinanganak sa paligid ng lungsod Ang isa pang contender para sa pamagat ng imbentor ng mikroskopyo ay si Galileo Galilei. Binuo niya ang "occhiolino", o compound microscope na may convex at concave lens sa Galileo, iniharap ang kanyang mikroskopyo sa publiko sa Accademia dei Lincei, na itinatag ni Federico Cesi sa lungsod ay bahagi ng seal ang larawan ni Francesco Stelluti ni Pope Urban VIII at itinuturing na unang nai-publish na microscopic na simbolo (tingnan ang Stephen Jay Gould, The Lying stones of Marrakech, 2000). Pagkalipas ng sampung taon, nag-imbento si Galileo Cornelius Drebbel ng bagong uri ng mikroskopyo, na may dalawang matambok na lente. Si Christian Huygens, isa pang Dutchman, ay nag-imbento ng isang simpleng two-lens eyepiece system noong huling bahagi ng 1600s, na achromatically adjustable at samakatuwid ay isang malaking hakbang pasulong sa kasaysayan ng microscope development. Ginagawa pa rin ang Huygens eyepieces ngayon, ngunit kulang ang mga ito ng malawak na field of view at ang pagkakalagay ng eyepiece ay hindi komportable sa mga mata kumpara sa modernong wide-field eyepieces. Noong 1665, ang Ingles na si Robert Hooke ay nagdisenyo ng kanyang sariling mikroskopyo at sinubukan ito sa isang tapunan. Bilang resulta ng pananaliksik na ito, ipinanganak ang pangalang "cells". Si Anton Van Leeuwenhoek (-) ay itinuturing na unang nakakuha ng atensyon ng mga biologist sa mikroskopyo, sa kabila ng katotohanan na ang mga simpleng magnifying lens ay nagawa na mula noong 1500s, at ang mga katangian ng magnifying ng mga glass vessel na puno ng tubig ay binanggit ng ang mga sinaunang Romano (Seneca). Gawa ng kamay, ang mga mikroskopyo ni Van Leeuwenhoek ay napakaliit na produkto na may isang napakalakas na lens. Ang mga ito ay hindi maginhawang gamitin, ngunit ginawa nilang posible na suriin ang mga imahe nang detalyado lamang dahil hindi nila kinuha ang mga pagkukulang ng isang tambalang mikroskopyo (ilang mga lente ng naturang mikroskopyo ay nadoble ang mga depekto sa imahe). Tumagal ng humigit-kumulang 150 taon ng pag-unlad sa optika para sa isang tambalang mikroskopyo upang makagawa ng parehong kalidad ng imahe gaya ng mga simpleng Leeuwenhoek microscope. Kaya, kahit na si Anton Van Leeuwenhoek ay isang mahusay na master ng mikroskopyo, hindi siya ang imbentor nito, salungat sa popular na paniniwala.
Mga Kamakailang Nakamit
Noong 2006, ang grupo ng German scientist na si Stefan Hell mula sa Max Planck Institute for Biophysical Chemistry (Göttingen) sa pakikipagtulungan ng Argentine scientist na si Mariano Bossi ay nakabuo ng optical microscope na tinatawag na Nanoscope, na nagpapahintulot sa isa na malampasan ang Abbe barrier at mag-obserba ng mga bagay tungkol sa 10 nm sa laki (at kahit na mas maliit noong 2010), na natitira sa nakikitang saklaw ng radiation, habang kumukuha ng mataas na kalidad na three-dimensional na mga imahe ng mga bagay na dati ay hindi naa-access sa maginoo na liwanag at confocal microscopy.
Aplikasyon
aparatong mikroskopyo
Ang optical system ng isang mikroskopyo ay binubuo ng mga pangunahing elemento - isang lens at isang eyepiece. Ang mga ito ay naayos sa isang movable tube na matatagpuan sa isang metal na base kung saan mayroong isang entablado. Ang pagpapalaki ng isang optical mikroskopyo na walang karagdagang mga lente sa pagitan ng layunin at ng eyepiece ay katumbas ng produkto ng kanilang mga pagpapalaki.
Ang isang modernong mikroskopyo ay halos palaging may sistema ng pag-iilaw (sa partikular, isang condenser na may iris diaphragm), macro- at microscrews para sa pagsasaayos ng sharpness, at isang sistema para sa pagkontrol sa posisyon ng condenser.
Depende sa layunin, ang mga karagdagang device at system ay maaaring gamitin sa mga espesyal na mikroskopyo.
Mga lente
Microscope lens - ang microlens ay isang kumplikadong optical system na bumubuo ng isang pinalaki na imahe ng isang bagay, at ito ang pangunahing at pinakamahalagang bahagi ng mikroskopyo. Ang microlens ay lumilikha ng isang tunay na baligtad na imahe na tinitingnan sa pamamagitan ng eyepiece
Paglulubog
Ang pagsasawsaw sa mikroskopya ay ang pagpapakilala ng likido sa pagitan ng lens ng mikroskopyo at ng bagay na sinusuri dito upang mapahusay ang liwanag at palawakin ang mga limitasyon ng pagpapalaki ng imahe.
Mga eyepiece
Altami 136 mikroskopyo eyepieces
Eyepiece- ang bahagi ng mikroskopyo na nakaharap sa mata, na inilaan para sa pagtingin na may ilang pagpapalaki ng optical na imahe na ibinigay ng lens ng mikroskopyo.
Sistema ng pag-iilaw ng droga
Sistema ng pag-iilaw na may condenser
Sa mga unang mikroskopyo, napilitan ang mga mananaliksik na gumamit ng mga likas na pinagmumulan ng liwanag. Upang mapabuti ang pag-iilaw, nagsimula silang gumamit ng salamin, at pagkatapos ay isang malukong salamin, sa tulong kung saan ang mga sinag ng araw o isang lampara ay nakadirekta sa paghahanda. Sa modernong mikroskopyo, ang pag-iilaw ay kinokontrol gamit ang isang condenser.
Condenser
Dark field condenser
Ang mga dark-field condenser ay ginagamit sa dark-field optical microscopy. Ang mga ilaw na sinag ay itinuro ng condenser sa paraang hindi sila direktang pumasok sa butas ng pasukan ng lens. Ang imahe ay nabuo sa pamamagitan ng liwanag na nakakalat sa pamamagitan ng optical inhomogeneities ng sample. Sa ilang mga kaso, ang pamamaraan ay nagpapahintulot sa isa na pag-aralan ang istraktura ng mga transparent na bagay nang walang kulay ang mga ito. Ang isang bilang ng mga disenyo ng dark field condenser ay binuo na may isang lens o mirror-lens optical na disenyo.
Talahanayan ng paksa
Ang entablado ay gumaganap bilang isang ibabaw kung saan inilalagay ang isang mikroskopiko na ispesimen. Sa iba't ibang disenyo ng mga mikroskopyo, ang entablado ay maaaring magbigay ng coordinate na paggalaw ng ispesimen sa larangan ng view ng lens, patayo at pahalang, o pag-ikot ng ispesimen sa isang naibigay na anggulo.
Mga accessories
Mga slide at coverslip
Ang mga unang obserbasyon sa pamamagitan ng isang mikroskopyo ay ginawa nang direkta sa itaas ng anumang bagay (mga balahibo ng ibon, mga snowflake, mga kristal, atbp.). Para sa kadalian ng pagmamasid sa ipinadala na liwanag, ang paghahanda ay inilagay sa isang glass plate (slide). Nang maglaon, ang paghahanda ay nagsimulang ayusin gamit ang isang manipis na coverslip, na naging posible upang lumikha ng mga koleksyon ng mga sample, halimbawa, mga koleksyon ng histological. Para sa pananaliksik gamit ang paraan ng hanging drop, ginagamit ang mga glass slide na may balon - mga silid ng Ranvier.
Nagbibilang ng mga silid
Upang mabilang ang dami ng mga cell na nasuspinde sa anumang likido, ginagamit ang mga silid sa pagbibilang - mga espesyal na idinisenyong glass slide. Sa medisina, ang Goryaev camera ay ginagamit upang mabilang ang mga selula ng dugo.
Pag-uuri
Mga gumaganang mikroskopyo sa laboratoryo
Binocular microscopes (mga microscope na may binocular attachment)
Binocular optical microscopes ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng 2 mga imahe ng isang bagay, na tiningnan sa isang bahagyang anggulo, na nagbibigay ng tatlong-dimensional na pang-unawa. Ang pangkalahatang pag-magnify (layunin*ocular) ng mga optical microscope na may binocular attachment ay karaniwang mas malaki kaysa sa kaukulang monocular microscope.
Mga stereomicroscope
Pagsusuri gamit ang computerized binocular microscope
Pagsasanay stereomicroscope Altami PS II
Optical diagram ng isang modernong stereomicroscope.
A- Lens B- mga sistemang Galilean ( umiikot na mga lente) C- Kontrol ng zoom D- Panloob na lens E- Prisma F- Reversible lens system G- Eyepiece reticle H- Eyepiece
Ang mga stereomicroscope, tulad ng iba pang mga uri ng optical microscope, ay nagbibigay-daan sa iyong magtrabaho sa parehong ipinadala at sinasalamin na liwanag. Karaniwang mayroon silang mga mapagpapalit na eyepiece para sa isang binocular attachment at isang hindi maaaring palitan na lens (mayroon ding mga modelo na may mga interchangeable lens). Karamihan sa mga stereo microscope ay nagbibigay ng makabuluhang mas mababang magnification kaysa sa modernong optical microscope, ngunit may mas malaking focal length, na nagbibigay-daan sa pagtingin sa malalaking bagay. Bilang karagdagan, hindi tulad ng mga maginoo na optical microscope, na karaniwang gumagawa ng isang baligtad na imahe, ang optical system ng mga stereo microscope ay hindi "invert" ang imahe. Nagbibigay-daan ito sa kanila na malawakang magamit para sa pag-dissect ng mga mikroskopikong bagay nang manu-mano o paggamit ng mga micromanipulator.
Ang mga binocular ay pinakamalawak na ginagamit upang pag-aralan ang mga inhomogeneity sa ibabaw ng solid, opaque na mga katawan, tulad ng mga bato, metal, at tela; sa microsurgery, atbp.
Mga mikroskopyo ng metallograpiko
Ang pagtitiyak ng metallographic na pananaliksik ay nakasalalay sa pangangailangan na obserbahan ang istraktura sa ibabaw ng mga opaque na katawan. Samakatuwid, ang mikroskopyo ay itinayo ayon sa isang nakalarawan na pamamaraan ng liwanag, kung saan mayroong isang espesyal na illuminator na naka-install sa gilid ng lens. Ang isang sistema ng mga prisma at salamin ay nagdidirekta ng liwanag papunta sa isang bagay, pagkatapos ay ang liwanag ay makikita mula sa isang opaque na bagay at ipinadala pabalik sa lens. "..
Ang mga modernong direktang metalurhiko na mikroskopyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking distansya sa pagitan ng ibabaw ng entablado at ng mga layunin at isang malaking vertical stroke ng entablado, na ginagawang posible na magtrabaho kasama ang malalaking sample. Ang maximum na distansya ay maaaring umabot ng sampu-sampung sentimetro. Ngunit kadalasan ang mga inverted microscope ay ginagamit sa mga materyales sa agham, dahil wala silang mga paghihigpit sa laki ng sample (tanging timbang) at hindi nangangailangan ng parallelism ng pagsuporta at gumaganang mga mukha ng sample (sa kasong ito ay nag-tutugma sila).
Polarizing mikroskopyo
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng polarizing microscope ay batay sa pagkuha ng isang imahe ng bagay sa ilalim ng pag-aaral kapag ito ay irradiated na may polarized ray, na kung saan ay dapat makuha mula sa ordinaryong ilaw gamit ang isang espesyal na aparato - isang polarizer. Sa esensya, kapag ang polarized na liwanag ay dumaan sa isang substansiya o naipakita mula dito, ang eroplano ng polariseysyon ng liwanag ay nagbabago, na nagreresulta sa isang labis na pagdidilim na lumilitaw sa pangalawang polarizing filter. O nagbibigay sila ng mga tiyak na reaksyon tulad ng birefringence sa mga taba.
MICROSCOPE- isang optical device para sa pagkuha ng pinalaki na mga larawan ng mga bagay o mga detalye ng kanilang istraktura na hindi nakikita ng mata; ay isa sa mga pinakakaraniwang device na ginagamit sa biology at medisina.
Makasaysayang background
Ang kakayahan ng mga sistema ng dalawang lente na palakihin ang imahe ng mga bagay ay kilala ng mga manggagawa na gumawa ng mga baso (tingnan). Alam ng mga artisanal na optiko sa Netherlands at North ang tungkol sa mga ganitong katangian ng hemispherical at plano-convex lens. Italya noong ika-16 na siglo. May impormasyon na noong mga 1590, isang M type device ang ginawa ni Z. Jansen sa Netherlands.
Una, lumitaw ang mga simpleng lente, na binubuo ng isang solong lens (tingnan ang Magnifier), at pagkatapos ay idinisenyo ang mas kumplikadong mga lente, na mayroong, bilang karagdagan sa isang lens, isang eyepiece.
Ang mabilis na paglaganap at pagpapabuti ng teleskopyo ay nagsimula pagkatapos Galileo (G. Galilei), pagpapabuti ng teleskopyo na kanyang dinisenyo, nagsimulang gamitin ito bilang isang uri ng teleskopyo (1609 -1610), na binabago ang distansya sa pagitan ng lens at ng eyepiece.
Nang maglaon, noong 1624, nang makamit ang paggawa ng mas maikling focal length lens, makabuluhang binawasan ni Galileo ang mga sukat ng kanyang mikroskopyo.
Noong 1625, iminungkahi ni I. Faber, isang miyembro ng Romanong “Academy of the Vigilant” (“Academia dei lincei”), ang terminong “microscope”.
Ang mga unang tagumpay na nauugnay sa paggamit ng M. sa siyentipikong biyolohikal na pananaliksik ay nakamit ni R. Hooke, na siyang unang naglalarawan ng isang selula ng halaman (ca. 1665).
Si A. Leeuwenhoek, sa tulong ni M., ay natuklasan at nag-sketch ng spermatozoa, iba't ibang protozoa, at mga detalye ng istraktura ng tissue ng buto (1673 - 1677).
Noong 1668 B]. Diviney, sa pamamagitan ng paglakip ng isang field lens sa eyepiece, lumikha ng isang modernong uri ng eyepiece; noong 1673, ipinakilala ni Havelius ang isang micrometer screw, at iminungkahi ni Hertel na maglagay ng salamin sa ilalim ng mesa ng mikroskopyo. Kaya, nagsimulang tipunin ang M. mula sa mga pangunahing bahagi na bahagi ng modernong biol. M.
Sa simula ng ika-18 siglo. M. lumitaw sa Russia; Dito unang binuo ni Euler (Z. Euler) ang mga pamamaraan para sa pagkalkula ng mga optical na bahagi ng isang mikroskopyo.
Noong ika-18 at ika-19 na siglo. M. patuloy na umunlad. Noong 1827, si G. V. Amici ang unang gumamit ng immersion lens sa photography.
Sa pagtatapos ng ika-18 - simula ng ika-19 na siglo. Ang isang disenyo ay iminungkahi at ang mga kalkulasyon ay ibinigay para sa mga achromatic lens para sa mikroskopya, dahil sa kung saan ang kanilang mga optical na katangian ay makabuluhang napabuti, at ang pagpapalaki ng mga bagay na ibinigay ng naturang mga lente ay tumaas mula 500 hanggang 1000 beses.
Noong 1850 ang Ingles. Ang optiko na si N. S. Sorby ay nagdisenyo ng unang mikroskopyo para sa pag-obserba ng mga bagay sa polarized na liwanag.
Noong 1872-1873 Binuo ni Abbe (E. Abbe) ang klasikong teorya ngayon ng pagbuo ng mga larawan ng mga bagay na hindi maliwanag sa sarili sa M. Proceedings of English. optika ng J. Sirks (1893) inilatag ang pundasyon para sa interference microscopy.
Noong 1903, si R. Zsigmondy at H. Siedentopf ay lumikha ng isang ultramicroscope noong 1911, inilarawan ni M. Sagnac ang unang dalawang-beam na interference microscope noong 1935, iminungkahi ni F. Zernicke ang paggamit ng phase contrast na paraan para sa pag-obserba ng mga transparent, mahinang nakakalat na mga bagay sa liwanag; M. Sa kalagitnaan ng ika-20 siglo. Ang electron microscope ay naimbento noong 1953, ang Finnish physiologist na si A. Wilska ang nag-imbento ng anoptral microscope.
M. V. Lomonosov, I. P. Kulibin, L. I. Mandelstam, D. S. Rozhdestvensky, A. A. Lebedev, S. . Linnik, D. D. Maksutov, atbp.
Biological microscope device
Ang biological M. (Larawan 1) ay naka-mount sa isang napakalaking tripod (base), kadalasang may hugis ng horseshoe. Ang base ay nilagyan ng bracket, sa loob kung saan mayroong isang micromechanism box para sa fine-tuning tube M. Bilang karagdagan, ang micromechanism box ay may gabay para sa condenser bracket. Ang isang umiikot na centering table ay nakakabit sa tuktok ng micromechanism box gamit ang isang espesyal na bracket. Ang arched tube holder sa ibabang bahagi nito ay nilagyan ng macroscrew na may dalawang pakpak, na nagsisilbi para sa magaspang na paggalaw ng tubo. Ang itaas na bahagi ng may hawak ng tubo ay nilagyan sa ibaba ng isang ulo para sa paglakip ng isang rebolber na may mga socket para sa mga lente, at sa itaas ay may isang espesyal na mounting socket para sa paglakip ng mga maaaring palitan na tubo: isang binocular attachment para sa visual na pananaliksik at isang monocular na tuwid na tubo para sa pagkuha ng litrato.
Ang yugto ng M. ay may aparato para sa paglipat ng ispesimen na pinag-uusapan sa mga direksyon na patayo sa bawat isa. Ang paggalaw ng gamot sa isang direksyon o iba pa ay maaaring masukat gamit ang mga vernier scale na may katumpakan na 0.1 mm.
kanin. 2. Schematic optical diagram ng isang biological microscope na may illuminator: 1 - mata ng tagamasid; 2 - eyepiece; 3 - bagay na pinag-uusapan (droga); 3 - isang haka-haka na baligtad na imahe ng isang bagay na nabuo ng eyepiece, ang mga sinag mula sa kung saan, na dumadaan sa mga optical system ng mata ng tagamasid, ay lumikha ng isang tunay na imahe ng bagay sa retina ng mata; 3" - baligtad at pinalaki ang tunay na imahe ng bagay; 4 - lens; 5 - condenser, na tumutuon sa isang sinag ng liwanag na sinasalamin mula sa salamin sa bagay; 6 - aperture diaphragm; 7 - salamin; 8 - field diaphragm; 9 - illuminator lens-collector; 10 - ilaw na pinagmulan;
Pangunahing optical scheme ng biol. M. ay ipinapakita sa Figure 2.
Ang mga sinag ng liwanag na sinasalamin ng salamin ay kinokolekta ng isang condenser. Ang condenser (Fig. 3) ay binubuo ng ilang lens na naka-mount sa isang metal frame, na sinigurado ng screw sa manggas ng condenser bracket, at isang high-aperture na short-focus na lens. Ang aperture ng condenser ay depende sa bilang ng mga lente. Depende sa mga pamamaraan ng pagmamasid, iba't ibang uri ng condenser ang ginagamit: light- at dark-field condenser; condenser na lumikha ng pahilig na pag-iilaw (sa isang anggulo sa optical axis ng M.); condenser para sa pananaliksik gamit ang phase contrast method, atbp. Ang dark-field condenser para sa transmitted light ay nagbibigay ng pag-iilaw ng paghahanda na may guwang na kono ng liwanag na may malaking anggulo; Ang condenser para sa reflected light ay isang hugis-singsing na salamin o mirror-lens system sa paligid ng lens, ang tinatawag na. epicondenser
Sa pagitan ng salamin at ng condenser ay may isang iris diaphragm (iris diaphragm), kung hindi man ay tinatawag na aperture diaphragm, dahil ang antas ng pagbubukas nito ay kinokontrol ang aperture ng condenser, ang mga gilid ay dapat palaging bahagyang mas mababa kaysa sa siwang ng lens na ginamit. Ang diaphragm sa condenser ay maaari ding matatagpuan sa pagitan ng mga indibidwal na lente nito.
Ang pangunahing optical element ng isang lens ay ang lens. Nagbibigay ito ng tunay na baligtad at pinalaki na imahe ng bagay na pinag-aaralan. Ang mga lente ay isang sistema ng magkasanib na mga lente; Ang lens na pinakamalapit sa bagay ay tinatawag na front lens. Ang aktwal na imahe ng bagay na ibinibigay nito ay naghihirap mula sa isang bilang ng mga aberasyon (tingnan) na katangian ng bawat simpleng lens, na inaalis sa pamamagitan ng nakapatong na mga correction lens. Karamihan sa mga lente na ito ay medyo kumplikado: ang mga ito ay ginawa mula sa iba't ibang uri ng salamin o kahit na iba pang optical na materyales (hal. fluorite). Ang mga lente ay nahahati sa ilang mga grupo ayon sa antas ng pagwawasto ng aberration. Ang pinakasimple ay mga achromatic lens; itinutuwid nila ang chromatic aberration para sa dalawang wavelength at pinapanatili lamang ang isang bahagyang natitirang kulay ng imahe (halo). Ang mga semi-apochromatic, o fluorite, na mga system ay may medyo mas maliliit na chromatic aberration: ang kanilang chromatic aberration ay itinatama para sa tatlong wavelength. Tinatanggal ng mga planachromatic at planapochromatic system ang curvature ng imahe (ibig sabihin, gumagawa ng flat image field) at mga chromatic aberration. Ang bawat lens ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong magnification, focal length, numerical aperture at ilang iba pang constants. Ang intrinsic magnification ay nakasalalay sa front focal length ng lens, ayon sa laki kung saan ang mga lens ay nahahati sa malakas (na may focal length na 1.5-3 mm), medium-strong (na may focal length na 3.5 mm), medium (focal length 5-12 mm) ay may mahina (focal length 12-25 mm) at pinakamahina (focal length higit sa 25 mm).
Ang numerical aperture ng mga lente (at condensers) ay tinutukoy ng produktong Sin ng kalahati ng pambungad na anggulo, kung saan "nakikita" ng bagay ang gitna ng front lens ng lens ("pupil" nito) at ang harap ng condenser lens , at ang refractive index ng medium na nakapaloob sa pagitan ng mga optical system na ito. Kung ang medium na ito ay air alternating na may plate ng glass slide kung saan nakahiga ang isang bagay, kung gayon ang numerical aperture ay hindi maaaring mas mataas sa 0.95, dahil ang refractive index ng hangin ay katumbas ng 1. Upang mapataas ang numerical aperture, ang lens ay inilubog ( ilubog) sa tubig, gliserin o immersion oil, ibig sabihin, sa naturang medium, ang refractive index ng hiwa ay mas mataas sa 1. Ang mga naturang lens ay tinatawag na immersion lens. Ang mga lente ng M. para sa pag-aaral ng mga bagay sa ipinadalang liwanag ay idinisenyo para sa paggamit ng mga salamin sa takip;
kanin. 4. Schematic na representasyon ng Huygens eyepiece (I) at ang landas ng mga sinag sa loob nito na bumubuo ng imahe (II): 1.9 - field lens; 2.6 - siwang; 3 - frame ng eyepiece; 4.8 - lens ng mata; 5 - pangunahing optical axis; 7 - lumabas na mag-aaral; 10 - pangunahing larawan; H at H" ang mga pangunahing eroplano.
Ang imahe na ginawa ng lens ay tinitingnan sa pamamagitan ng isang optical system na tinatawag na eyepiece. Ang imahe sa eyepiece ay isang pinalaki na virtual. Ang pagpapalaki ng eyepieces ay karaniwang ipinahiwatig sa kanilang frame, hal. 5x, 10x, 15x, atbp. Ang mga eyepiece ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing grupo: normal, na may normal na larangan ng pagtingin, at malawak na anggulo. Sa iba't ibang sistema ng eyepiece, ang pinakakaraniwan ay ang Huygens eyepiece at ang Ramsden eyepiece. Ang Huygens eyepiece (Fig. 4), na binubuo ng dalawang flat-convex lens na nakaharap sa lens sa kanilang convex side, ay ginagamit kapag nagtatrabaho sa achromatic at planaromatic lenses sa mababang magnification. Ang Ramsden eyepiece (Fig. 5) ay binubuo rin ng dalawang flat-convex lens, ngunit ang kanilang convex na gilid ay nakaharap sa isa't isa. Ang eyepiece na ito ay maaari ding gamitin bilang magnifying glass (tingnan).
Upang itama (mabayaran) ang mga natitirang chromatic aberrations ng lens, ginagamit ang tinatawag na mga aberration. kompensasyon eyepieces; ang pinakamalakas sa kanila ay nagbibigay ng pagtaas ng 20 beses.
Binubuo ang compensating eyepieces ng kumbinasyon ng mga bonded at single lens na pinili upang ang kanilang chromatic error ay kabaligtaran ng natitirang chromatism ng isang apochromatic na layunin, at samakatuwid ay nagbabayad para sa natitirang chromaticity ng layunin. Ang mga photo eyepiece at projection eyepiece ay ginagamit upang i-project ang isang imahe sa photographic film o isang screen. Sa ilang mga kaso, sa M., sa halip na eyepieces, ang tinatawag na. Ang mga Gomal ay mga optical system na nagwawasto sa curvature ng imahe ng mga apochromatic lens at nilayon para sa projection ng imahe at photography. Upang sukatin ang laki ng mga mikroskopikong bagay na pinag-aaralan, ginagamit ang isang eyepiece micrometer (tingnan).
Mga iluminador ng mikroskopyo
Ang pinagmumulan ng liwanag para sa M. ay maaaring maging isang malawak na uri ng mga lamp: maliwanag na maliwanag lamp, mercury-quartz lamp, atbp.
Kapag nagtatrabaho sa malalakas na pinagmumulan ng liwanag, upang protektahan ang mga gamot mula sa sobrang pag-init o pagkatuyo, ginagamit ang mga filter na proteksiyon sa init (lahat ng salamin o likidong puno ng translucent na mga plato) na sumisipsip ng mga light ray ng hindi nagamit na mga wavelength (halimbawa, mga sinag ng mahabang wavelength. bahagi ng spectrum) at thermal ray. Kapag nag-aaral ng isang gamot sa ipinadalang liwanag, ang pinagmumulan ng liwanag ay matatagpuan sa ilalim ng bagay, kapag nag-aaral sa nakalarawan na liwanag - sa itaas ng bagay o sa gilid nito. Sa ilang mga kaso, ch. arr. pananaliksik, M., halimbawa. MBI-6, MBI-15, atbp., Ang mga espesyal na illuminator ay bahagi ng disenyo ng M. Ang ilan sa mga ito ay may mga transformer na nagpapatatag sa boltahe na ibinibigay sa lampara, at mga rheostat upang i-regulate ang intensity ng lamp.
Ang pinakasimpleng disenyo ay ang OS-14 illuminator. Ginagamit ito kapag nagmamasid sa mga microobject sa ipinadalang liwanag sa isang maliwanag na larangan. Ang OI-19 illuminator ay may mas matinding pinagmumulan ng liwanag at ginagamit para sa mga obserbasyon sa maliwanag at madilim na mga field, gamit ang phase contrast method, atbp., pati na rin para sa microphotography sa maliwanag na field. Ang OI-25 illuminator ay idinisenyo para sa mga obserbasyon sa ipinadalang liwanag. Direkta itong naka-install sa ilalim ng condenser sa halip na salamin. Ang illuminator na ito ay kadalasang ginagamit kapag nagtatrabaho sa mga portable na modelong M Ang OI-9M illuminator ay ginagamit sa chap. arr. kapag nagtatrabaho sa transmitted light na may polarized lens; Ang OI-24 illuminator ay ginagamit kapag nagtatrabaho sa biological at polarizing lens Ito ay dinisenyo para sa pagkuha ng mga micro-object at may isang set ng mga light filter. Ang SI-18 fluorescent illuminator ay ginagamit upang gumana sa biological, fluorescent at iba pang mga materyales.
Optical na disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mikroskopyo
Ang pagtatayo ng isang imahe sa magnetism ay maaaring ipaliwanag mula sa punto ng view ng geometric optika. Ang liwanag na sinag mula sa pinagmumulan ng liwanag ay umaabot sa bagay sa pamamagitan ng salamin at pampalapot. Ang lens ay gumagawa ng isang tunay na imahe ng bagay. Ang larawang ito ay tinitingnan sa pamamagitan ng isang eyepiece. Ang kabuuang magnification M. (G) ay tinukoy bilang ang produkto ng linear magnification ng lens (β) at ang angular magnification ng eyepiece (G ok): G = β*G ok; β = Δ/f" about, kung saan ang Δ ay ang distansya sa pagitan ng rear focus ng lens at ang front focus ng eyepiece, at f" about ay ang focal length ng lens. Magnification ng eyepiece Г approx = 250/f" approx, kung saan 250 ay ang distansya mula sa mata sa imahe sa mm, f" approx ay ang focal length ng eyepiece. Ang pagpapalaki ng mga lente ay karaniwang umaabot mula 6.3 hanggang 100, at ng mga eyepieces - mula 7 hanggang 15. Ang kabuuang pagpapalaki ng M ay nasa hanay na 44-1500; maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga halaga ng pag-magnify ng eyepiece at layunin. Sa teknikal na posibleng lumikha ng mga lente at eyepieces na magbibigay ng kabuuang magnification na higit sa 1500. Gayunpaman, ito ay karaniwang hindi praktikal. Ang isang makabuluhang kontribusyon sa pagbuo ng mga imahe sa mga mikroskopikong imahe ay ginawa ng mga phenomena ng diffraction at interference ng liwanag. Ang bawat maliit na punto ng isang naiilaw na bagay, ayon sa teorya ni Huygens, mismo ay nagiging, kumbaga, ang sentro ng isang bagong liwanag na alon na kumakalat sa lahat ng direksyon. Ang lahat ng umuusbong na alon ay nakakasagabal, bumubuo ng diffraction spectra, at lumilitaw ang madilim at maliwanag na mga lugar (minima at maximum). Ayon sa teorya ni Abbe, ang imahe sa lens ay katulad lamang ng bagay kung ang lahat ng sapat na matinding maxima ay nahulog sa lens. Ang mas kaunting maxima ay kasangkot sa pagbuo ng imahe ng isang bagay, mas mababa ang pagkakatulad ng imahe sa bagay.
Mga uri ng mikroskopyo
Bilang karagdagan sa mga biological microscope, mayroong stereoscopic, contact, dark-field, phase-contrast, interference, ultraviolet, infrared, polarizing, luminescent, X-ray, scanning, telebisyon, holographic, paghahambing na mikroskopyo at iba pang uri ng mga mikroskopyo ang mga ito, halimbawa, phase- contrast at luminescent, ay maaaring, kung kinakailangan, ay malikha batay sa maginoo na biol. M. gamit ang mga angkop na unlapi.
Stereoscopic mikroskopyo ay, sa katunayan, dalawang lente na pinagsama ng isang disenyo sa paraang nakikita ng kaliwa at kanang mata ang bagay mula sa magkaibang anggulo. Nagbibigay ito ng stereoscopic effect, na nagpapadali sa pag-aaral ng maraming three-dimensional na bagay. Ang M. na ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan ng biomedical na pananaliksik. Ito ay kinakailangan lalo na kapag nagsasagawa ng micromanipulations sa panahon ng pagmamasid (biol, pananaliksik, microsurgical operations, atbp.). Ang kaginhawaan ng oryentasyon sa larangan ng view ng lens ay nilikha sa pamamagitan ng pagsasama ng mga prisms sa optical na disenyo nito, na gumaganap ng papel ng mga wraparound system: ang imahe sa naturang stereoscopic lens ay direkta, hindi baligtad.
Ang mga stereoscopic lens, bilang panuntunan, ay may maliit na paglaki, hindi hihigit sa 120 beses. Ang mga ginawang lente ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: mga lente na may dalawang lente (BM-56, atbp.) at mga camera na may isang lens (MBS-1, MB S-2, MBS-3, atbp.). Binocular M. BM-56 ay ang pinakasimpleng stereoscopic M. at binubuo ng dalawang independiyenteng optical system, bawat isa ay nagbibigay ng hiwalay na imahe.
Ang Stereoscopic M. MBS-1 ay nagpapatakbo sa ipinadala at nasasalamin na liwanag (Larawan 6). Ang stereoscopic M. MB S-2 ay may unibersal na tripod, na nagbibigay-daan sa iyo upang gumana sa malalaking bagay. Ang Stereoscopic M. MBS-3 ay naiiba mula sa mga nauna sa optical na disenyo nito, kung saan ang spherochromatic aberration ay makabuluhang nabawasan at ang curvature ng imahe ay naitama.
Mayroon ding mga espesyal na binocular head-mounted microscope na inilaan para sa microsurgical operations (tingnan ang Microsurgery, Microsurgery), at isang operating microscope (tingnan).
Paghahambing ng mga mikroskopyo binubuo ng dalawang structurally combined conventional lens na may isang solong eyepiece system. Sa naturang M., ang mga larawan ng dalawang bagay nang sabay-sabay ay makikita sa dalawang halves ng visual field, na ginagawang posible na ihambing ang mga ito sa pamamagitan ng kulay, istraktura, pamamahagi ng mga elemento, atbp. M. ng ganitong uri ay ginagamit sa comparative pag-aaral ng anumang mga bagay sa normal at pathological na kondisyon, intravital na kondisyon at pagkatapos ng pag-aayos o pangkulay gamit ang iba't ibang pamamaraan. Ginagamit din ang M. paghahambing sa forensic medicine.
Makipag-ugnay sa mikroskopyo, na ginagamit para sa intravital na pag-aaral ng iba't ibang biol, mga istraktura, ay naiiba mula sa iba pang M. sa pagkakaroon ng mga espesyal na contact lens, na binago ang mga lente ng paglulubog. Sa una, ang isang manipis na plato ng salamin ay nakadikit sa kanila at ang direktang pakikipag-ugnay ay nilikha sa ibabaw ng bagay na pinag-aaralan. Noong 1963, iminungkahi at idinisenyo ng A.P. Grammatin ang mga lente na partikular na idinisenyo para sa contact microscopy. Ang pagtutok sa contact lens ay isinasagawa ng isang espesyal na optical system, dahil ang lens ay pinindot nang hindi gumagalaw sa bagay. Sa fluorescent contact microscopy, ang lugar ng bagay na pinag-aaralan ay iluminado ng mga short-wave rays sa pamamagitan ng contact lens gamit ang isang opaque illuminator na may interference beam splitter.
Dark field microscope, na ginagamit sa trabaho gamit ang dark-field method (tingnan ang Dark-field microscopy), ay nagbibigay-daan sa iyo na mag-obserba ng mga larawan ng mga transparent, non-light-absorbing objects na hindi nakikita kapag naiilaw gamit ang bright-field method. Ang ganitong mga bagay ay kadalasang biyolohikal. mga bagay. Sa dark-field M. liwanag mula sa illuminator at salamin ay nakadirekta papunta sa paghahanda sa pamamagitan ng isang espesyal na pampalapot, ang tinatawag na. dark field condenser. Sa paglabas ng condenser, ang pangunahing bahagi ng mga sinag ng ilaw, na hindi nagbabago sa kanilang direksyon kapag dumadaan sa transparent na paghahanda, ay bumubuo ng isang sinag sa anyo ng isang guwang na kono, na hindi pumapasok sa lens na matatagpuan sa loob ng kono na ito. Ang imahe sa dark-field M. ay nilikha ng isang maliit na bahagi lamang ng mga sinag na nakakalat ng mga microparticle ng gamot sa loob ng guwang na kono at dumadaan sa lens. Ang dark-field microscopy ay ginagamit para sa microsurgical operations sa mga indibidwal na cell, kapag pinag-aaralan ang mekanismo ng proseso ng pagkumpuni, pagtatala ng iba't ibang estado ng mga elemento ng cellular, atbp. Ang dark-field microscopy na paraan ay maaari ding gamitin upang pag-aralan ang mga bagay na ang mga sukat ay mas maliit. kaysa sa resolution ng light microscopy (tingnan ang . Ultramicroscope).
Phase contrast microscope at ang iba't-ibang nito, anoptral M., ay ginagamit upang makakuha ng mga larawan ng transparent at walang kulay na mga bagay na hindi nakikita kapag sinusunod gamit ang maliwanag na pamamaraan ng field. Karaniwan ang mga bagay na ito ay hindi maipinta, dahil ang pangkulay ay may masamang epekto sa kanilang istraktura at lokalisasyon ng mga kemikal. mga compound sa cellular organelles, atbp. (tingnan ang Phase-contrast microscopy). Ang pamamaraang ito ay malawakang ginagamit sa microbiology. Sa mga clinical diagnostic laboratories, ginagamit ito upang pag-aralan ang ihi, hindi naayos na mga tisyu (halimbawa, sa pagsusuri ng mga malignant na tumor), at ilang mga fixed histol. gamot (tingnan ang Histological na pamamaraan ng pagsusuri).
kanin. 7. Optical diagram ng isang phase-contrast microscope na may isang illuminator: 1 - illuminator; 2 - aperture diaphragm; 3 - pampalapot; 4 - bagay na pinag-aaralan; 4" - imahe ng bagay na pinag-aaralan; 5 - lens; 6 - phase plate, sa ibabaw kung saan mayroong isang annular protrusion o annular groove, ang tinatawag na phase ring (ang mga solidong arrow ay nagpapakita ng kurso ng mga ordinaryong ray, may tuldok mga arrow - aperture ray).
Sa phase-contrast M. (Larawan 7), ang isang aperture diaphragm ay naka-install sa front focus ng condenser ang butas ay may hugis ng isang singsing. Ang imahe na itinayo nito ay nabuo malapit sa likurang pokus ng lens, at ang phase plate ay naka-install doon. Maaari itong mai-install hindi sa focus ng lens (kadalasan ang phase ring ay direktang inilapat sa ibabaw ng isa sa mga lens lens), ngunit ang mga light ray mula sa illuminator, na dumadaan sa bagay, ay dapat na ganap na dumaan sa phase ring , na makabuluhang nagpapahina sa kanila at nagbabago ng kanilang yugto ng isang quarter wavelength. Ang mga sinag, kahit na bahagyang pinalihis (nakakalat) sa paghahanda, ay hindi pumapasok sa phase ring at hindi sumasailalim sa isang phase shift. Isinasaalang-alang ang phase shift ng light rays sa paghahanda ng materyal, ang phase difference sa pagitan ng deflected at non-deviated rays ay tumataas; Bilang isang resulta ng pagkagambala ng liwanag sa eroplano ng imahe, ang mga sinag ay nagpapahusay o nagpapahina sa bawat isa, na nagbibigay ng isang magkakaibang imahe ng istraktura ng gamot.
Ang industriya ay gumagawa ng iba't ibang phase-contrast na device para sa M. Ang phase-contrast device na KF-4 ay binubuo ng isang condenser at isang set ng mga lente. Maaari itong magamit sa biological, polarizing, luminescent at iba pang M. Ang phase-contrast device na KF-5 ay naiiba sa KF-4 na ang mga phase plate sa mga lente nito ay inilapat sa anyo ng dalawang singsing, ang kaibahan ng imahe ay bahagyang din. mas mataas. Ang MFA-2 phase contrast device ay naiiba sa KF-4 sa laki ng mga phase ring at ang paraan ng kanilang aplikasyon.
Anoptral Ang M. ay isang uri ng phase-contrast microscope at nagbibigay-daan sa isa na mag-aral ng mga low-contrast na buhay na bagay (protozoa, bacteria, virus), ngunit nagbibigay ng mas contrast na imahe kaysa sa isang conventional phase-contrast microscope. Kapag gumagamit ng anoptral M., ang hitsura sa ilang mga kaso ng halos sa paligid ng imahe ng mga bagay ay maaaring ituring na hindi kanais-nais. Gumagawa ang industriya ng kit para sa anoptral microscopy KAF-2, atbp.
Mikroskopyo ng interference ay idinisenyo upang malutas ang parehong mga problema tulad ng phase-contrast M., gayunpaman, may mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito. Sa interference photography, posible na obserbahan ang mga lugar ng mga bagay hindi lamang sa malaki, kundi pati na rin sa maliit na gradients ng refractive index o kapal, iyon ay, posible na pag-aralan ang mga detalye ng mga transparent na bagay, anuman ang kanilang hugis at sukat, at hindi lamang ang kanilang mga contour, tulad ng sa phase-contrast M.
Ang prinsipyong pinagbabatayan ng disenyo ng interference microscopy ay ang bawat sinag na pumapasok sa mikroskopyo ay bifurcated: ang isa sa mga resultang sinag ay nakadirekta sa pamamagitan ng naobserbahang particle ng bagay, at ang isa pa - lampasan ito kasama ang pareho o karagdagang optical branch ng mikroskopyo ( Larawan 8). Sa ocular na bahagi ng naturang lens, ang parehong mga beam ay muling kumonekta at nakakasagabal sa isa't isa.
Ang interference M. ay angkop para sa pag-aaral ng mga buhay at hindi naayos na mga tisyu, pinapayagan nito ang paggamit ng iba't ibang mga aparato upang gumawa ng mga sukat, batay sa kung saan posible na kalkulahin, halimbawa, ang masa ng tuyong bagay ng isang halaman o selula ng hayop, konsentrasyon, laki ng bagay, nilalaman ng protina sa buhay at mga nakapirming bagay, atbp. (Larawan 9).
Ang industriya ay gumagawa ng malaking bilang ng iba't ibang interference microscope na nilayon para sa biological, medikal, metallographic at iba pang pananaliksik. Ang isang halimbawa ay ang interference biol microscope MBIN-4, na idinisenyo para sa pag-aaral ng mga sample sa transmitted light gamit ang interference method. Pinapayagan ka nitong sukatin ang mga pagkakaiba sa mga landas ng mga sinag na lumilitaw kapag dumaan sila sa iba't ibang bahagi ng bagay.
Ang interference contrast method ay madalas na pinagsama sa iba pang microscopy techniques, hal. sa pagmamasid ng mga bagay sa polarized light, sa UV light, atbp., na nagpapahintulot, halimbawa, upang matukoy ang nilalaman ng mga nucleic acid sa kabuuang tuyong masa ng bagay.
Ultraviolet at infrared na mikroskopyo dinisenyo para sa pag-aaral ng mga bagay sa ultraviolet (UV) at infrared (IR) ray. Ang mga M. na ito ay nilagyan ng mga camera, fluorescent screen, o electron-optical converter para sa pagkuha ng mga larawan. Ang resolution ng UV microscopes ay mas mataas kaysa sa resolution ng conventional microscopes, dahil ang kanilang maximum na resolution, na depende sa wavelength, ay mas mababa. Ang wavelength ng liwanag na ginagamit sa UV microscopy ay 400 - 250 nm, habang ang wavelength ng nakikitang liwanag ay 700 - 400 nm. Gayunpaman, ang pangunahing bentahe ng UV mikroskopyo ay ang mga particle ng maraming mga sangkap, na transparent sa nakikitang liwanag, malakas na sumisipsip ng UV radiation sa ilang mga wavelength at samakatuwid ay madaling makilala sa mga UV na imahe. Ang isang bilang ng mga sangkap na nilalaman sa mga selula ng halaman at hayop ay may katangian na spectra ng pagsipsip sa rehiyon ng UV ng spectrum. Ang mga naturang sangkap ay mga protina, purine base, pyrimidine base, aromatic amino acid, ilang lipid, bitamina, thyroxine at iba pang biologically active compound.
Pananaliksik UV mikroskopyo MUF-6 (Fig. 10) ay inilaan para sa biological pananaliksik sa transmitted at reflected liwanag. Pinapayagan nito ang pagkuha ng mga bagay, pati na rin ang photographic na pag-record ng optical density at absorption spectra ng mga sample na lugar kapag naiilaw ng monochromatic na ilaw.
Ang microphotometric ultraviolet installation MUF-5 ay idinisenyo para sa pag-aaral ng mga biological na bagay sa transmitted light. Maaari itong magamit upang awtomatikong mag-record ng spectra ng pagsipsip, gumamit ng yugto ng pag-scan upang i-record ang mga pagbabago sa optical density kasama ang isang napiling direksyon sa nais na spectral interval, at kunan ng larawan ang fluorescence ng mga bagay.
Ang pagmamasid sa mga bagay gamit ang isang infrared microscope ay nangangailangan din ng pag-convert ng isang imahe na hindi nakikita ng mata sa isang nakikita sa pamamagitan ng pagkuha ng larawan o paggamit ng isang electron-optical converter. Infrared microscope, hal. Ang MIC-1 (Larawan 11), ay nagpapahintulot sa iyo na pag-aralan ang panloob na istraktura ng mga bagay na malabo sa nakikitang liwanag (halimbawa, zool., Paleontol., anthropol., paghahanda, atbp.). Ang MIK-4 infrared microscope, na ginawa ng industriya, ay nagpapahintulot sa iyo na suriin ang mga bagay sa liwanag na may mga wavelength mula 750 hanggang 1200 nm, kabilang ang sa polarized na ilaw.
Polarizing mikroskopyo ay nagbibigay-daan sa iyo upang obserbahan ang mga bagay na pinag-aaralan sa polarized na liwanag at ginagamit upang pag-aralan ang mga paghahanda na ang mga optical na katangian ay heterogenous, ibig sabihin, ang tinatawag na. mga bagay na anisotropic (tingnan ang Anisotropy). Ang ganitong mga bagay ay myo- at neurofibrils, collagen fibers, atbp. Ang ilaw na ibinubuga ng illuminator sa sistema ng naturang mikroskopyo ay dumaan sa isang polarizer; polariseysyon (tingnan), ibinibigay sa liwanag, nagbabago sa panahon ng kasunod na pagpasa nito sa paghahanda (o pagmuni-muni mula dito). Ginagawa nitong posible na makilala ang iba't ibang mga elemento sa paghahanda at ang kanilang oryentasyon sa espasyo, na lalong mahalaga kapag nag-aaral ng medico-biol. mga bagay. Sa polarized microscopy, ang pagsasaliksik ay maaaring isagawa sa parehong transmitted at reflected light. Ang mga polarizing microscope ay idinisenyo para sa tumpak na mga sukat ng dami: ang mga eyepiece ay may mga crosshair, micrometer scale, atbp.; Ang umiikot na yugto ay may goniometric dial.
Gumagawa ang industriya ng mga polarized lens para sa iba't ibang layunin. Ang isang halimbawa ng naturang mikroskopyo ay ang unibersal na polarizing microscope MIN-8 (Fig. 12), na mayroong mga kinakailangang kagamitan at karagdagang mga accessory para sa iba pang mga pag-aaral ng polariseysyon, maliban sa mga mikroskopiko. Ang pinakamahusay na mga dayuhang aparato ng ganitong uri ay ang mga unibersal na mikroskopyo na "Ortolux-Pohl" mula sa Leitz (Germany) at "Pohl" mula sa Opton.
Luminescence mikroskopyo. Ang aparato ng luminescent M. ay batay sa ilang pisikal na kemikal. mga batas ng luminescence (tingnan ang Luminescence microscopy). Ang mataas na sensitivity ng luminescent M. ay ginagamit sa microbiological, immunological, cytol, at biophysical studies.
Ang ML-3 fluorescence microscope, na ginawa ng industriya, ay idinisenyo para sa pagmamasid at pagkuha ng larawan ng mga bagay sa liwanag ng kanilang nakikitang pag-ilaw sa sinasalamin na liwanag. Ang ML-2 fluorescent microscope ay naiiba sa ML-3 sa kakayahang mag-obserba ng mga bagay sa ipinadalang liwanag. Ang mga luminescent device, na mas madalas na ginagamit kasabay ng mga conventional lamp, ay naglalaman ng isang illuminator na may mercury lamp, isang set ng mga light filter, at ang tinatawag na. opaque illuminator para sa pag-iilaw ng mga paghahanda mula sa itaas. Sa kumbinasyon ng conventional fluorescent M., ang photometric adjustment na FMEL-1 ay ginagamit, na ginagamit para sa quantitative measurement ng intensity ng nakikitang fluorescence. Ang MLI-1 microfluorimeter ay ginagamit upang pag-aralan ang ultraviolet at nakikitang pag-ilaw sa sinasalamin na liwanag. Nagbibigay-daan ang device para sa quantitative measurements ng fluorescence, photography, pagsukat ng fluorescence spectra, at fluorescence excitation.
X-ray mikroskopyo dinisenyo upang pag-aralan ang isang bagay sa X-ray. Ang pagtutok ng mga sinag sa X-ray microscopy ay may sariling mga katangian: para sa layuning ito, gumagamit sila ng mga curved mirror na eroplano. Naglalaman din ang X-ray microscopy ng microfocal source ng X-ray radiation at mga detektor ng imahe: mga photographic film o electro-optical converter. Ang mga mikroskopyo ng X-ray ng ganitong uri ay may ilang mga disadvantages na nauugnay sa mga imperpeksyon ng istruktura ng mga solong kristal at ang mga kahirapan sa tumpak na pagproseso ng mga salamin, kaya naman hindi ito malawakang ginagamit.
Ang prinsipyo ng projection, o "shadow," X-ray microscopy ay batay sa paraan ng projection sa isang diverging beam ng rays mula sa isang point supermicrofocal source ng X-rays. Ang ganitong mga mikroskopyo ay mayroon ding mga camera para sa mga microobject at isang recording device. Ang linear na resolusyon ng ganitong uri ng mikroskopyo ay hanggang 0.1 microns.
Ang X-ray M. ay ginagamit sa pag-aaral ng mga bagay, iba't ibang lugar kung saan piling sumisipsip ng X-ray, pati na rin ang mga bagay na malabo sa iba pang mga sinag. Ang ilang mga modelo ng X-ray microscope ay nilagyan ng X-ray sa mga nakikitang radiation converter at mga kagamitan sa telebisyon.
Pag-scan ng mikroskopyo nagbibigay-daan para sa sunud-sunod na inspeksyon ng isang bagay sa bawat punto o imahe nito gamit ang isang photoelectric converter na may pagsukat ng intensity ng liwanag na dumaan sa bagay o nasasalamin mula dito. Ang pag-scan sa isang bagay ay bumababa sa sunud-sunod na pagsukat ng transmittance o pagmuni-muni ng mga light ray mula sa bagay sa bawat punto at ginagawa itong isang electrical signal. Ang uri ng mga katangian ng microstructure na nakuha bilang isang resulta ng pagproseso ng mga signal ng video ay tinutukoy ng mga algorithm (tingnan) na ipinasok sa kaukulang mga aparato sa pag-compute; Kaya, ang pag-scan sa M. ay isang kumbinasyon ng M. mismo at isang sistema ng pag-scan ng impormasyon. Ito ay isang mahalagang bahagi ng disenyo ng mga analyzer at particle counter, television microphotometers, scanning at integrating microphotometers, atbp. Scanning microphotometers ay ginagamit sa microbiology, cytology, genetics, histology, physiology, at iba pang larangan ng biology at medisina.
Nangangako na gumamit ng pag-scan ng M. o mga istruktura, na kinabibilangan ng mga ito, para sa mga layunin ng diagnostic, upang pag-aralan ang istraktura at istraktura ng mga tisyu, kabilang ang dugo, upang matukoy ang mga pagbabagong nauugnay sa edad at pathological sa mga ito, upang makita ang mga hindi tipikal na selula sa mga seksyon ng mga tisyu, atbp. Sa pang-eksperimentong gamot, ginagamit ang scanning microscopy upang kontrolin ang paglaki at pag-unlad ng mga tissue at cell sa mga kultura, atbp.
Gumagawa ang industriya ng mga aparato sa pag-scan na ginawa sa anyo ng mga attachment sa isang light microscope.
Ang mga sistema ng pag-scan ay maaaring telebisyon at mekanikal. Ang telebisyon ay pangunahing ginagamit para sa pagsusuri ng mga geometriko at istatistikal na katangian at pag-uuri ng mga micro-object. Ang mga mekanikal ay mas maraming nalalaman at tumpak. Pinapayagan ka ng mga ito na magtrabaho sa isang partikular na spectral range sa rehiyon ng UV ng spectrum at kadalasang ginagamit para sa photometric measurements.
Mikroskopyo sa TV constructively combines M. with television technology. Gumagana ang mga camera sa telebisyon ayon sa isang microprojection scheme: ang imahe ng isang bagay ay na-convert sa mga serial electrical signal, na pagkatapos ay i-reproduce ang larawang ito sa isang pinalaki na sukat sa isang screen ng kinescope. Depende sa paraan ng pag-iilaw sa bagay na pinag-aaralan, ang mga kamera sa telebisyon ay nahahati sa dalawang uri: mga kamera na may tubo sa pagpapadala at mga kamera na may tumatakbong lugar.
Ang Telebisyon M. na may transmitting tube ay isang simpleng kumbinasyon ng optical M. at isang channel sa telebisyon. Ang imaheng ibinigay ni M. ay naka-project sa screen ng kinescope. Sa kasong ito, ang imahe ng mga signal ay maaaring obserbahan sa isang malaking screen kahit na may mababang pag-iilaw ng bagay mismo.
Sa mikroskopya sa telebisyon na may tumatakbong lugar, ginagamit ang optical scan ng isang bagay na may gumagalaw na sinag ng liwanag.
Ang mga kagamitan sa telebisyon ay kadalasang ginagamit kasabay ng phase-contrast na M. Nakakamit nito ang pinakamataas na contrast ng imahe. Ang mataas na ningning ng mga imahe sa mga camera sa telebisyon ay nagbibigay-daan sa mga ito na magamit para sa pagkuha ng litrato at paggawa ng pelikula ng mga nakatigil at gumagalaw na bagay. Ang Telebisyon M. ay maaari ding magamit bilang isang malayuang aparato, iyon ay, ang tatanggap ng telebisyon mismo ay maaaring mai-install sa isang malaking distansya mula sa M., na lalong mahalaga kapag nag-aaral ng mga bagay na ang kalapitan sa Crimea ay mapanganib para sa tagamasid (para sa halimbawa, mga radioactive). Sa isang mikroskopyo sa telebisyon, posibleng pag-aralan ang mga bagay sa UV at IR ray; ginagamit din ito bilang microspectrophotometer sa telebisyon. Kapag gumagamit ng karagdagang mga electronic system, posible na makakuha ng isang kulay na imahe. Ang mga awtomatikong counter ng microparticle ay nilikha batay sa mga microparticle sa telebisyon (tingnan ang Mga Autoanalyzer). Sa kasong ito, ang imahe sa kasong ito ay na-convert sa isang serye ng mga de-koryenteng signal ng mga espesyal na aparato sa pagbibilang, na ginagawang posible na simple at mabilis na bilangin ang bilang ng iba't ibang mga particle sa paghahanda (erythrocytes at leukocytes sa dugo, mga kolonya ng bakterya , mga particle ng aerosol sa hangin, mga kristal at butil sa mga mineral, atbp.), pati na rin ang isang buong kumplikado ng iba pang mga sukat.
Ang industriya ay gumagawa ng mga kamera sa telebisyon ng iba't ibang uri. Ultraviolet na telebisyon M. amer. Ang Newtronics Research ay isang microspectrophotometer sa telebisyon. Gumagawa ito ng tatlong kulay na imahe ng isang bagay na tumutugma sa tatlong napiling wavelength sa UV na bahagi ng spectrum. Ang ganitong uri ng microscopy ay nagbibigay-daan sa mga pagsukat ng pagsipsip na magawa.
Quantitative telebisyon M. "KTM" English. mula sa Metals Research ginagawang posible na magkahiwalay na sukatin ang mga elemento ng imahe na may iba't ibang pag-iilaw sa loob ng anim na antas ng intensity, matukoy ang porsyento ng lugar na inookupahan ng isang partikular na bahagi ng istraktura, matukoy ang average na bilang ng mga particle upang makalkula ang kanilang average na laki, at suriin ang pamamahagi ng mga particle ayon sa mga pangkat ng laki.
Holographic na mikroskopyo nagsisilbing bumuo ng mga larawan ng mga bagay gamit ang holographic method, ibig sabihin, isang paraan ng pagkuha ng three-dimensional na imahe ng isang bagay batay sa wave interference (tingnan ang Holography). Pinapayagan ka ng hologram na makakuha ng isang imahe, na resulta ng pag-record hindi lamang ng mga amplitude (tulad ng sa photography), kundi pati na rin ang mga yugto ng mga light wave na nakakalat ng isang bagay. Sa holographic magnetism, ang pinagmulan ng alon ay isang laser beam (tingnan ang Laser). Kapag gumagamit ng pulsed laser sources, posibleng makakuha ng holograms ng mga gumagalaw na bagay. Ang nakabubuo na kumbinasyon ng mga holographic device na may conventional microscopy ay nagbibigay-daan sa object na iposisyon nang patayo, na kinakailangan kapag nag-aaral, halimbawa, mga cell suspension. Ang hologram ay nakuha mula sa imahe na nilikha ng lens. Ang reconstructed hologram reproduces ang imahe, na kung saan ay sinusunod sa pamamagitan ng M eyepiece Ang paggamit ng holographic paraan ay promising para sa pag-aaral ng transparent (phase) na mga bagay; maaari din itong gamitin upang ilarawan ang mga micro-object na naglalaman ng mabagal na paggalaw ng mga rehiyon sa isang static na kapaligiran (circulation ng dugo, pagsipsip ng mga bula ng hangin sa mga capillary, atbp.). Ang Holographic M. ay nakahanap ng aplikasyon sa cryoscopy para sa pag-aaral ng iba't ibang mga cell nang normal at sa panahon ng pagyeyelo (halimbawa, pagsubaybay sa mga proseso ng intracellular crystallization). Sa holographic M. posibleng makakuha ng resolution ng approx. 1 micron, pati na rin ang black-and-white at color holograms.
Ang mga holographic na device ay lalong ginagamit bilang mga automated na microparticle analyzer. Ang pagkilala sa mga microparticle gamit ang pamamaraang ito ay pinabilis ng libu-libong beses. Ang paghahanap para sa isang bagay ay isinasagawa nang sabay-sabay sa buong hologram. Upang kontrolin ang trabaho at iproseso ang mga resulta, ang mga holographic installation ay konektado sa isang computer.
Bibliograpiya: Barsky I. Ya., Polyakov N. I. at Yakubenas V. A. Contact microscopy, M., 1976, bibliogr.; Bernstein A. S., Johad-z e Sh R. at Perova N. I. Photoelectric measuring microscopes, M., 1976, bibliogr.; Voronin V.V. Mga Batayan ng teorya ng mikroskopyo, Tbilisi, 1965; M i s t r o v L. E. Mga aparato at instrumento na may kahalagahang pangkasaysayan, Microscopes, M., 1974; Pagsusuri ng makina ng mga mikroskopikong bagay, ed. G. M. Frank, M., 1968; Panov V. A. at A n dr e e in L. N. Optics of microscopes, L., 1976, bibliogr.: Teknolohiya sa pag-scan sa pag-aaral ng mga populasyon ng cell, mga cell, organelles at macromolecules, ed. G. M. Franka, Pushchino-on-Oka, 1973; Skvortsov G. E. et al. Microscopes, L., 1969, bibliogr.; Fedin L. A. Microscopes, accessories at magnifying glass, M., 1961, bibliogr.; ChernukhA. M. et al. Ilang isyu ng paggamit ng holography sa biomedical na pananaliksik, Med. Tekhn., No. 1, p. 30, 1976, bibliogr.
Yu. V. Agibalov, N. G. Budkovskaya, A. B. Tsypin.
Ang mikroskopyo ay isang optical instrument na idinisenyo upang pag-aralan ang maliliit (microscopic) na mga bagay sa pamamagitan ng pagpapalit ng bagay na pinag-aaralan ng pinalaki nitong imahe.
Sa pamamagitan ng pagpapalit ng isang bagay sa isang pinalaki na imahe, sa gayon ay pinapataas natin ang anggulo ng view (visual angle) ng bagay at ang imahe ng bagay sa retina. Ang visual na anggulo ay ang anggulo sa pagitan ng mga sinag mula sa matinding mga punto ng bagay hanggang sa optical center ng mata. Ang pinakamaliit na anggulong nakikita kung saan makikilala pa rin ng mata ng tao ang dalawang punto sa isang bagay ay humigit-kumulang 1′, na tumutugma sa distansya sa pagitan ng mga puntong 70 µm kung ang mga puntong ito ay nasa distansya ng pinakamahusay na paningin (25 cm; ito ang pinakamababa distansya kung saan ang tirahan (" pagtutok sa mata") ay isinasagawa pa rin nang walang pag-igting). Ang laki ng imahe sa retina sa kasong ito ay 5 microns, na tumutugma sa pag-iilaw ng dalawang photoreceptor na pinaghihiwalay ng isang hindi nakalantad. Kung ang imahe ng dalawang punto sa retina ay mas maikli kaysa sa 5 microns, kung gayon ang mga puntong ito ay hindi malulutas, iyon ay, ang mata ay hindi makikilala ang mga ito.
Kaya, ang kakayahang malutas ang mga detalye ng isang bagay ay nakasalalay sa laki ng imahe nito sa retina o sa anggulo ng pagtingin. Ang anggulo ng pagtingin ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng paglalapit sa bagay sa mata, ngunit ito ay nauugnay sa ilang mga limitasyon: 1) sa ilang mga kaso, teknikal na imposibleng baguhin ang distansya sa pagitan ng bagay at ng mata (halimbawa, kapag tumitingin sa mga bituin. o ang Araw); 2) ang mga kakayahan sa tirahan ng mata ay limitado, i.e. ang bagay ay hindi maaaring ilapit sa isang distansya na mas mababa kaysa sa distansya sa pinakamalapit na punto ng mata.
Sa bagay na ito, ginagamit ang mga optical na instrumento upang mapataas ang anggulo ng view: mga teleskopyo, magnifying glass, mikroskopyo.
Ang aparato ng isang biological microscope.
Ang isang light microscope ay binubuo ng tatlong bahagi: optical, mekanikal At pag-iilaw.
1 - eyepiece, 2 - tube, 3 - tube holder, 4 - coarse aiming screw, 5 - micrometer screw, 6 - stand, 7 - mirror, 8 - condenser, iris diaphragm at light filter, 9 - stage, 10 - revolving device , 11 – lente.
Alinsunod dito, ang tube, tube holder, stage, stand, coarse aiming screw, micrometer screw, at revolving device ay inuri bilang mekanikal na bahagi; pinagmumulan ng ilaw, salamin, pampalapot, iris diaphragm at light filter - sa bahagi ng ilaw; lens at eyepiece - sa optical na bahagi.
3. Optical system ng isang biological microscope.
Sa pinakasimpleng kaso, ang optical system ng isang mikroskopyo ay isang kumbinasyon ng dalawang lente: lente At eyepiece. Ang lens na nakaharap sa bagay ("object") ay tinatawag lente. Tinatawag ang lens na nakaharap sa mata ng nagmamasid eyepiece. Sa modernong optical microscope, ang layunin at eyepiece ay mga sistema ng mga lente na nabubuo nakasentro optical system. Nangangahulugan ito na ang mga optical center ng eyepiece at lens ay nasa parehong tuwid na linya, na tinatawag na pangunahing optical axis.
Bago tayo magpatuloy sa pagsusuri sa landas ng mga sinag sa isang mikroskopyo, alalahanin natin ang ilang mga konsepto ng geometric optics:
1) Ang bawat punto o linya sa espasyo ng mga bagay ay tumutugma lamang sa isang punto o linya sa espasyo ng mga imahe. Ang mga pares ng punto o linyang ito ay tinatawag conjugated.
2) Ang isang sinag ng liwanag na pumapasok sa system (lens), kahanay sa pangunahing optical axis, pagkatapos ng repraksyon, ay dumadaan sa isang tiyak na punto sa pangunahing optical axis, na tinatawag na focus mga lente. Alinsunod dito, ang bawat lens ay may dalawang focus - harap at likod. Ang mga eroplano na iginuhit sa pamamagitan ng foci patayo sa pangunahing optical axis ay tinatawag nakatutok. Ang distansya mula sa optical center ng lens hanggang sa focus ay tinatawag haba ng focal.
3) Ang mga light ray na dumadaan sa optical center ng lens ay hindi na-refracted.
