Vlastnosti používania digitálneho mikroskopu na hodinách biológie. Hlavné časti mikroskopu: mechanické, optické a svetelné Štruktúra okuláru mikroskopu

Štúdium morfologických charakteristík mikróbov - ich tvar, štruktúra a veľkosť buniek, schopnosť pohybu atď. - sa vykonáva pomocou optického prístroja - mikroskopu (z gréckeho "mikros" - malý, "skopeo" - I pozrieť). Z vyrobených biologických mikroskopov sú najlepšie MBI-1, MBI-2, MBI-3, MBR-1 a niektoré ďalšie.

Hlavné časti mikroskopu sú: optická sústava (šošovka a okulár), osvetľovacia optická sústava (kondenzor a zrkadlo) a mechanická časť. Optický systém vytvára zväčšený obraz objektu. Mechanická časť zabezpečuje pohyb optickej sústavy a pozorovaného objektu (subjektu). Hlavné časti mechanického systému mikroskopu (obr. 60) sú: statív, stolík, držiak tubusu s revolverom a skrutky na pohyb tubusu - makrometrické a mikrometrické.

Makrometrická skrutka (prasknutie alebo ozubené koleso) sa používa na hrubé zameranie mikroskopu. Mikrometrická skrutka je mechanizmus jemného posuvu a slúži na konečné presné zaostrenie mikroskopu na preparát. Úplné otočenie mikroskrutky posunie tubus mikroskopu o 0,1 mm. Mikrometrická skrutka je jednou z najkrehkejších častí mikroskopu a musí sa s ňou zaobchádzať mimoriadne opatrne. Najostrejší a najčistejší obraz sa získa pohybom trubice pomocou makro- a mikrometrických skrutiek s príslušným nastavením osvetlenia. Tubus mikroskopu je upevnený v hornej časti statívu v držiaku tubusu. Stojan na objekt je tiež upevnený v hornej časti statívu. V moderných mikroskopoch je stolík takmer vždy pohyblivý. Je poháňaný dvoma skrutkami umiestnenými na oboch stranách stola. Pomocou týchto skrutiek sa preparát spolu so stolíkom pohybuje rôznymi smermi, čo značne uľahčuje vyšetrenie preparátu v jeho rôznych bodoch. Liek je pripevnený k stolu pomocou dvoch svoriek (svoriek).

Okrem pohyblivých stolíkov sú niektoré mikroskopy vybavené stolíkmi v tvare kríža. V tomto prípade sa lieky pohybujú v dvoch vzájomne kolmých smeroch. Dve stupnice na stole umožňujú označiť oblasti preparátu, ktoré výskumníka zaujímajú, aby sa dali ľahko nájsť pri opakovanom mikroskopovaní.

V spodnej časti držiaka trubice je revolver s otvormi vybavenými závitmi. Do týchto otvorov sa naskrutkujú šošovky. Objektívy tvoria najdôležitejšiu a najdrahšiu časť mikroskopu. Ide o komplexný systém bikonvexných šošoviek uzavretých v kovovom ráme. Šošovky zväčšujú sledovaný objekt a vytvárajú skutočne zväčšený inverzný obraz.

Všetky šošovky sú rozdelené na achromáty a apochromáty. Achromáty sú bežnejšie kvôli ich jednoduchosti a nízkej cene. Majú šesť šošoviek vyrobených z optického skla. Obraz získaný pomocou achromátov je najostrejší v strede. Okraje poľa v dôsledku chromatickej aberácie sú často zafarbené modrou, žltou, zelenou, červenou a inými farbami. Apochromáty pozostávajú z viacšošovky (až 10). Na ich výrobu sa používa sklo rôznych typov. chemické zloženie: bór, fosfor, fluorit, kamenec. V apochromatoch je chromatická aberácia do značnej miery eliminovaná.

Mikroskopy sú zvyčajne vybavené tromi objektívmi, ktoré označujú zväčšenie, ktoré poskytujú: objektívy 8X (nízke zväčšenie), 40X (stredné zväčšenie) a 90X (vysoké zväčšenie). Šošovky 8X a 40X sú suché systémy, pretože pri práci s nimi je medzi liekom a šošovkou vrstva vzduchu. Lúče svetla, ktoré prechádzajú médiami rôznych hustôt (index lomu vzduchu n = 1, sklo n = 1,52) a prechádzajú z hustejšieho média (sklo) do média s menšou hustotou (vzduch), sú silne odklonené a úplne nepreniknú šošovka mikroskopu. Preto je možné suché šošovky použiť len pri relatívne malom zväčšení (až 500-600-krát).

Čím väčšie zväčšenie, tým menší priemer šošoviek. Preto pri veľkom zväčšení vstupuje do šošovky objektívu príliš málo lúčov a obraz nie je dostatočne jasný. Aby tomu zabránili, uchýlia sa k ponoreniu (ponoreniu) šošovky do média s indexom lomu blízkym indexu lomu skla. Takýmto ponorným alebo ponorným objektívom v biologických mikroskopoch je objektív 90X. Pri práci sa medzi túto šošovku a podložné sklo dáva kvapka imerzného (najčastejšie cédrového) oleja, ktorého index lomu je 1,51. Šošovka je ponorená priamo do oleja, prechádzajú ňou svetelné lúče homogénny systém bez lomu alebo rozptylu, čo pomáha získať jasný obraz predmetného objektu.

IN vrchná časť Do tubusu mikroskopu sa vloží okulár. Okulár sa skladá z dvoch zbiehavých šošoviek: jedna smeruje k objektívu a druhá smeruje k oku. Medzi nimi v okulári je clona, ktorá blokuje bočné lúče a prenáša lúče rovnobežné s optickou osou. To poskytuje vyšší kontrast medziobrazu. Očná šošovka okuláru zväčšuje obraz prijímaný z objektívu. Okuláre sú vyrábané s vlastným zväčšením 7X, 10X, 15X. Celkové zväčšenie mikroskopu sa rovná zväčšeniu objektívu vynásobenému zväčšením okuláru. Kombináciou okulárov s objektívmi možno získať rôzne zväčšenia – od 56 do 1350 krát.

Kondenzátor je bikonvexná šošovka, ktorá zbiera svetlo odrazené od zrkadla do lúča a smeruje ho do roviny prípravku, čo poskytuje najlepšie osvetlenie objektu. Zdvíhaním a spúšťaním kondenzátora môžete nastaviť stupeň osvetlenia prípravku. V spodnej časti kondenzora sa nachádza irisová clona, pomocou ktorej môžete meniť aj jas osvetlenia, zužovať ho alebo naopak úplne otvárať.

Zrkadlo, ktoré má dve reflexné plochy - plochú a konkávnu, je upevnené na kyvnej páke, pomocou ktorej je možné ho inštalovať v akejkoľvek rovine. Konkávna strana zrkadla sa používa zriedkavo - pri práci so slabými šošovkami. Zrkadlo odráža svetelné lúče a smeruje ich do šošovky cez clonu kondenzora, kondenzor a sledovaný objekt. V spodnej časti rámu kondenzátora je skladací rám, ktorý slúži na inštaláciu svetelných filtrov.

Mikroskop je komplexné optické zariadenie, ktoré si vyžaduje starostlivé a starostlivé zaobchádzanie a vhodné prevádzkové zručnosti. Správna starostlivosť o zariadenie a starostlivé dodržiavanie návodu na použitie zaručujú jeho bezchybnú a dlhodobú službu. Kvalita obrazu mikroskopu je veľmi závislá od osvetlenia, takže úprava osvetlenia je dôležitým prípravným krokom.

Práca s mikroskopom sa môže vykonávať pri prirodzenom aj umelom osvetlení. Pre kritickú prácu sa používa umelé osvetlenie pomocou iluminátora OI-19. Pri prirodzenom svetle musíte použiť skôr rozptýlené bočné svetlo ako priame slnečné svetlo.

Moderné mikroskopy MBI-2, MBI-3 sú vybavené binokulárnymi nástavcami typu AU-12, ktoré majú vlastné zväčšenie 1,5x a priamo vymeniteľným tubusom (obr. 61). Pri použití binokulárneho nástavca je mikroskopovanie jednoduchšie, pretože pozorovanie prebieha oboma očami a zrak sa neunavuje.

RASTLINNÁ BUNKA

Bunka je funkčná a konštrukčná jednotkažijúci organizmus.

Mikroskopické zariadenie

Mikroskop sa používa na zväčšovanie a skúmanie malých predmetov, ktoré nie sú viditeľné voľným okom. Pri štúdiu je to potrebné anatomická štruktúra rastlín (obr. 1). Mikroskop má tri časti:

1.Optické (šošovka, okulár, clona, kondenzor).

2. Mechanické (trubica, držiak trubice, stolík, revolver, makro- a mikrometrické skrutky, stojan).

3. Osvetlenie (zrkadlo).

Obr.1. Štruktúra mikroskopu

Objektív Najdôležitejšou časťou mikroskopu je sústava šošoviek uzavretých v kovovom ráme. Mikroskop je vybavený niekoľkými objektívmi s rôznym zväčšením (10X,40X,80X).

Zrkadlo má dva povrchy, jeden plochý a druhý konkávny. Pri práci s mikroskopom používajte konkávne zrkadlo.

Kondenzátor pozostáva z dvoch alebo troch šošoviek v kovovom valci. Pomocou špeciálnej skrutky je možné kondenzátor zdvihnúť alebo spustiť, čím sa zvýši alebo zníži osvetlenie. Medzi zrkadlom a kondenzátorom sa nachádza bránica, pomocou ktorých sa upravuje osvetlenie a ostrosť obrazu.

Makrometrická skrutka potrebné na hrubé zameranie (zaostrenie) obrazu.

Mikrometrová skrutka potrebné na pohyb trubice na krátke vzdialenosti.

Predmetová tabuľka slúži na umiestnenie mikroprípravku na ňu. Na stole sú dve svorky na zaistenie lieku.

Pravidlá pre prácu s mikroskopom

1. Mikroskop by mal byť uchopený za oblúkovú časť držiaka trubice.

2. Mikroskop sa položí na stôl tak, aby oblúkový držiak trubice smeroval k vám, zrkadlo a stolík s predmetom smerovali od vás.

3. Mikroskop inštalovaný na začiatku práce nie je možné presúvať z miesta na miesto, nakoľko sú narušené svetelné podmienky.

4.Zápisník a všetky položky potrebné na prácu sa nachádzajú napravo od mikroskopu.

5. Mikroskop je osvetlený pri malom zväčšení (8X) zrkadlom s konkávnou stranou. Pri pohľade na zrkadlo zboku ho nasmerujeme k zdroju svetla. Potom sa ľavým okom (pravé oko je vždy otvorené) pozrieme do okuláru a dosiahneme maximálne osvetlenie.

6. Hotové mikrosklíčko položte na stolík s predmetmi a zaistite ho svorkami.

7. Pri pohľade zboku na šošovku 8X použite makrometrickú skrutku na spustenie šošovky do vzdialenosti menšej ako 1 cm od preparátu. Potom sa pri pohľade do okuláru pomocou tej istej makro skrutky otáčajte smerom k sebe, kým nezískate jasný obraz (ohnisková vzdialenosť). Ohnisková vzdialenosť - Toto je vzdialenosť od predmetného objektu k šošovke objektívu. Pri malom zväčšení je to 1 cm.

8. Ak chcete liek preskúmať pri veľkom zväčšení (40X), musíte pomocou revolvera vymeniť šošovku, otáčať ňou, kým nezacvakne. Ohnisková vzdialenosť sa nastavuje rovnakým spôsobom ako pri malom zväčšení. Ohnisková vzdialenosť pri veľkom zväčšení je 1 mm.

9. Po nakreslení lieku pri veľkom zväčšení otočte revolverom a nastavte zväčšenie na nízke. Potom odstráňte liek. Spustite makroskrutku nadol – toto nie je pracovný stav mikroskopu.

10. Mikroskop vložte do skrinky, ktorá ho chráni pred mechanickým poškodením a prachom (obr. 2).

Obr.2. Práca s mikroskopom

Mikroskopy- sú to zariadenia určené na získavanie zväčšených obrazov malých predmetov ako aj ich fotografií (mikrografov). Mikroskop musí vykonávať tri úlohy: ukázať zväčšený obraz preparátu, oddeliť detaily v obraze a vizualizovať ich na vnímanie ľudským okom alebo kamerou. Do tejto skupiny prístrojov patria nielen zložité viacšošovkové prístroje s objektívmi a kondenzormi, ale aj veľmi jednoduché samostatné prístroje, ktoré sa ľahko držia v ruke, ako napríklad lupa. V tomto článku sa pozrieme na štruktúru mikroskopu a jeho hlavné časti.

Konštrukcia a hlavné časti optického mikroskopu

Funkčne je prístroj mikroskopu rozdelený na 3 časti:

Systém osvetlenia

Osvetľovací systém je potrebný na generovanie svetelného toku, ktorý je privádzaný do objektu takým spôsobom, aby nasledujúce časti mikroskopu vykonávali svoje funkcie čo najpresnejšie na vytvorenie obrazu. Osvetľovacia sústava mikroskopu s priamym prenosom svetla je umiestnená pod objektom v priamych mikroskopoch (napríklad laboratórnych, polarizačných a pod.) a nad objektom v inverzných.

Osvetľovací systém mikroskopu obsahuje zdroj svetla (halogénová lampa alebo LED a elektrický zdroj) a opticko-mechanický systém (kolektor, kondenzor, nastaviteľné pole a clonu/irisová clona).

Mikroskopická optika

Určené na prehrávanieskonštruovanie preparátu v obrazovej rovine s kvalitou obrazu a zväčšením potrebným na výskum (t. j. skonštruovanie obrazu, ktorý by presne a vo všetkých detailoch reprodukoval objekt s rozlíšením, zväčšením, kontrastom a farebným podaním zodpovedajúcim optike mikroskopu).

Optika poskytuje prvý stupeň zväčšenia a je umiestnená za objektom do roviny zobrazenia mikroskopu.

Optika mikroskopu obsahuje šošovku a medziľahlé optické moduly (kompenzátory, medzizväčšovacie moduly, analyzátory).

Moderné mikroskopy sú založené na systémoch optických šošoviek korigovaných na nekonečno (Olympus UIS2). Na prácu v tomto optickom systéme sa používajú trubice, ktoré zachytávajú paralelné lúče svetla vychádzajúce z šošovky a „zbierajú“ ich v rovine obrazu mikroskopu.

Vizualizačná časť

Navrhnuté na získanie skutočného obrazu objektu na sietnici oka, fotografickom filme alebo na obrazovke počítača s dodatočným zväčšením (druhý stupeň zväčšenia).

Zobrazovacia časť v podobe tubusu s okulármi je umiestnená medzi obrazovou rovinou šošovky a očami pozorovateľa alebo digitálnej kamery pre mikroskopiu.

Tubusy pre mikroskopy sú monokulárne, binokulárne alebo trinokulárne. Trinokulárny tubus umožňuje pripojiť kameru pre mikroskopovanie a snímať fotografie a videá skúmanej vzorky v najlepšej kvalite.

Projekčné nástavce sa vyrábajú aj pre mikroskopy, vrátane diskusných nástavcov pre dvoch alebo viacerých pozorovateľov; kresliace prístroje;

Anatómia vzpriameného mikroskopu

Rozloženie hlavných prvkov optického mikroskopu Olympus BH2

Svetelný lúč z halogénovej žiarovky sa odráža a zachytáva kolektorovou šošovkou, aby bol nasmerovaný pozdĺž optickej dráhy. Pretože sa lampa počas prevádzky zahrieva, v optickej dráhe je nainštalovaný tepelný filter na odrezanie tepelného žiarenia smerujúceho k lieku. Halogénová žiarovka mení svoje spektrum v závislosti od napätia, ktoré je na ňu aplikované, čo ovplyvňuje farebné podanie obrázkov, preto sa v optickej dráhe nevyhnutne používa filter na vyváženie farieb, ktorý stabilizuje teplotu farieb a poskytuje biele pozadie.

Zrkadlo smeruje svetlo z iluminátora na clonu poľa, ktorá reguluje priemer svetelného lúča dodávaného do liečiva.

Kondenzátor zbiera prijaté svetlo a smeruje ho do prípravku, ktorý je inštalovaný na pódiu. Šošovka mikroskopu sa zaostruje pomocou jemných a hrubých zaostrovacích koliesok na preparáte a prenáša výsledný obraz na hranoly tubusu.

Na mikroskope je nainštalovaný trinokulárny tubus, ktorý má rozdeľovač lúčov pre okuláre a kameru. Používateľ môže skúmať preparát cez okuláre a tiež vykonávať merania pomocou objektového mikrometra.

Pomocou špeciálneho adaptéra sa na trinokulárnu trubicu inštaluje kamera na vytvorenie mikrofotografie. Filmové kamery boli na mikroskop namontované od začiatku dvadsiateho storočia až do vynálezu digitálnych fotoaparátov.

Samozrejme, dnes nezostáva technológia, ktorá sa ľahko inštaluje na mikroskop a má ešte väčšiu funkčnosť ako ich filmoví predchodcovia.

Z konštrukčného a technologického hľadiska sa mikroskop skladá z nasledujúcich častí:

Mechanická časť;
Optická časť;

1. Mechanická časť mikroskopu

Konštrukcia mikroskopu obsahuje rám (alebo statív), ktorý je hlavnou konštrukčnou a mechanickou jednotkou mikroskopu. Rám obsahuje nasledujúce hlavné bloky: základňu, zaostrovací mechanizmus, kryt lampy (alebo LED), držiak kondenzora, stolík na objekt, šošovkový nosič objektívov, posúvače na inštaláciu filtrov a analyzátorov.

V závislosti od modelu mikroskopu existujú nasledujúce systémy osvetlenie:

Zapaľovač so zrkadlom;

Pre hračkárske a detské mikroskopy stále nájdete osvetľovač so zrkadlom, ale použitie takéhoto mikroskopu je veľmi obmedzené.

Rozpočtové mikroskopy (CKX31, CKX41, CX23), ktoré sa používajú v biológii a medicíne, využívajú zjednodušené osvetlenie. Princíp kritického osvetlenia spočíva v tom, že rovnomerne jasný svetelný zdroj je umiestnený priamo za clonou poľa a pomocou kondenzora je zobrazovaný v rovine objektu. Veľkosť apertúry poľa je zvolená tak, aby jej obraz bol presne obmedzený zorným poľom okuláru (pri malom zväčšení šošovky. Vzhľadom na skutočnosť, že kritické osvetlenie neposkytuje priamu dráhu lúčov cez celú plochu optická dráha, rozlíšenie pri kritickom osvetlení je nižšie ako pri osvetlení pomocou Köllerovej metódy.

V mikroskopoch laboratórnej triedy a vyšších sa používa osvetľovací systém podľa Köllerovej metódy. Princíp Köllerovho osvetlenia spočíva vo vytvorení priamej dráhy lúča pozdĺž celej optickej osi mikroskopu. To poskytuje maximálne rozlíšenie a detaily lieku. Práve pri tomto osvetľovacom systéme je opodstatnené prepojiť kamery pre mikroskopiu pre získanie kvalitných mikrofotografií.

Čisto mechanická súčasť mikroskopu je stolík určený na montáž alebo upevnenie objektu pozorovania v určitej polohe. Stoly môžu byť pevné, koordinované a otočné (vystredené a nevystredené). Výskumné mikroskopy tiež používajú motorizované stolíky, ktoré umožňujú automatizovať proces zobrazovania a sledovať preparát v určitých súradniciach v intervaloch.

2. Optická časť

Optické prvky a príslušenstvo zabezpečujú hlavnú funkciu mikroskopu - vytváranie zväčšeného obrazu objektu s dostatočnou mierou spoľahlivosti tvaru, pomeru veľkostí jednotlivých prvkov a farebného podania. Okrem toho musí optika poskytovať kvalitu obrazu, ktorá spĺňa ciele štúdie a požiadavky metód analýzy.
Hlavnými optickými prvkami mikroskopu sú tieto optické prvky: clona poľa, kondenzor, filtre, šošovky, kompenzátory, okuláre, adaptéry fotoaparátu.

Objektívy mikroskopy sú optické systémy určené na vytváranie mikroskopického obrazu v obrazovej rovine s primeraným zväčšením, rozlíšením a presnosťou reprodukcie tvaru a farby predmetu štúdia. Objektívy sú jednou z kľúčových súčastí mikroskopu. Majú komplexný opticko-mechanický dizajn, ktorý zahŕňa niekoľko jednotlivých šošoviek a komponenty zlepené z 2 alebo 3 šošoviek.
Počet šošoviek je určený rozsahom úloh riešených šošovkou. Čím vyššia je kvalita obrazu produkovaného objektívom, tým zložitejší je jeho optický dizajn. Celkový počet šošoviek v zloženom objektíve môže byť až 14 (to sa môže týkať napríklad planárneho apochromatického objektívu UPLSAPO100XO so 100-násobným zväčšením a NA 1,40).

Objektív sa skladá z prednej a zadnej časti. Predná šošovka smeruje k preparátu a je hlavná pri vytváraní obrazu vhodnej kvality, určuje pracovnú vzdialenosť a numerickú apertúru šošovky. Následná časť v kombinácii s prednou časťou poskytuje požadované zväčšenie, ohniskovú vzdialenosť a kvalitu obrazu a určuje aj parfokálnu výšku šošovky a dĺžku tubusu mikroskopu.

Kondenzátor.
Optický systém kondenzora je navrhnutý tak, aby zvýšil množstvo svetla vstupujúceho do mikroskopu. Kondenzátor je umiestnený medzi objektom (pódiom) a iluminátorom (zdrojom svetla).
Vo vzdelávacích a jednoduchých mikroskopoch je kondenzor neodnímateľný a nehybný. V ostatných prípadoch je kondenzátor odnímateľný modul prispôsobený na konkrétnu úlohu. Pri nastavovaní osvetlenia (nastavovaní mikroskopu) sa kondenzor pohybuje pozdĺž a kolmo na optickú os.
Kondenzor vždy obsahuje apertúrnu clonu, ktorá ovplyvňuje kontrast a rozlíšenie obrazu.

Na prevádzku sa používajú špeciálne kondenzory, prispôsobené pre fázový kontrast, tmavé pole, DIC, metódy polarizačného kontrastu.

Okuláre

IN všeobecný pohľad okuláre sa skladajú z dvoch skupín šošoviek: očná šošovka - najbližšie k oku pozorovateľa - a šošovka poľa - najbližšie k rovine, v ktorej šošovka vytvára obraz predmetného objektu.

Okuláre sú klasifikované podľa rovnakých skupín charakteristík ako šošovky:

okuláre s kompenzačným (K - vyrovnávajú chromatický rozdiel vo zväčšení šošovky nad 0,8 %) a nekompenzačným pôsobením;
bežné a ploché okuláre;
širokouhlé okuláre (s číslom okuláru - súčin zväčšenia okuláru a jeho lineárneho poľa - viac ako 180); ultraširokouhlý (s očným číslom vyšším ako 225);
okuláre s predĺženou zrenicou na prácu s okuliarmi alebo bez nich;
pozorovacie okuláre, projekčné okuláre, fotografické okuláre, gamaly;
okuláre s vnútorným mierením (pomocou pohyblivého prvku vo vnútri okuláru dochádza k úprave ostrého obrazu nitkového kríža alebo obrazovej roviny mikroskopu; ako aj plynulej, pankratickej zmeny zväčšenia okuláru) a bez neho.

Mikroskopy Olympus používajú okuláre so širokým zorným polem s číslom poľa od 20 mm do 26,5 mm na použitie s okuliarmi alebo bez nich. Okuláre majú elektrostatickú ochranu a dioptrickú úpravu pre pohodlnú prácu.

3. Elektrická časť mikroskopu

Moderné mikroskopy namiesto zrkadiel využívajú rôzne zdroje osvetlenia napájané z elektrickej siete. Môžu to byť buď obyčajné halogénové žiarovky alebo xenónové a ortuťové výbojky pre fluorescenčné (luminiscenčné mikroskopy). Čoraz populárnejšie je aj LED osvetlenie. Oproti klasickým lampám majú niektoré výhody, ako je dlhá životnosť (iluminátor mikroskopu Olympus BX46 U-LHEDC má životnosť 20 000 hodín), nižšia spotreba energie atď.. Na napájanie svetelného zdroja slúžia rôzne napájacie zdroje, zapaľovacie jednotky a ďalšie zariadenia, ktoré premieňajú prúd z elektrickej siete na taký, ktorý je vhodný na napájanie konkrétneho zdroja osvetlenia.

Najbežnejšie biologické mikroskopy vo vzdelávacích laboratóriách sú MBR-1 (MBI-1) a M-11 (M-9), znázornené na obrázku 1. Poskytujú zväčšenie od 56 do 1350-krát.

Obr.1. Celkový pohľad na biologické mikroskopy:
A - mikroskop M-11; B - mikroskop MBR-1; 1-okulár; 2-rúrkové; 8 - držiak rúrky; 4 - račňa na hrubé mierenie; 5 - mikrometrická skrutka; 6 - základňa statívu; 7 - zrkadlo; 8 - kondenzátor a irisová membrána; 9 - pohyblivý stupeň; 10 - revolver s šošovkami.

V každom mikroskope, bez ohľadu na dizajn, je možné rozlíšiť optické a mechanické časti.

Optická časť, ktorý je hlavným v mikroskope, pozostáva zo šošoviek, vymeniteľných okulárov a osvetľovacieho zariadenia. Pomocou šošovky pozostávajúcej zo systému 5-7 šošoviek sa získa vysoko zväčšený, skutočný, inverzný obraz skúmaného objektu (alebo jeho časti) a pomocou okuláru, akoby cez lupu, sa tento obraz skúma . Okulár pozostáva zo sústavy 2-3 šošoviek a ďalej zväčšuje obraz objektu bez pridávania jemných detailov. Mikroskopy majú zvyčajne tri objektívy, ktoré poskytujú zväčšenie 8x, 40x a 90x.

V súlade s tým je číslo na šošovke 8, 40 alebo 90. Podobne sú čísla zväčšenia na okulároch. Najčastejšie sa používajú okuláre so zväčšením 7, 10 a 15 krát (podľa toho sa označujú 7 X, 10 X a 15 X). Celkové zväčšenie mikroskopu možno určiť vynásobením zväčšenia objektívu zväčšením okuláru. Napríklad s okulárom 10 X a objektívmi 8 a 40 budeme mať zväčšenie mikroskopu 8 X 10 = 80-krát a 40 X 10 = 400-krát a s okulárom 15 X a objektívmi 8 a 40 - 120 a 600 krát, resp. Veľkosť zorného poľa mikroskopu je obmedzená špeciálnou clonou umiestnenou vo vnútri okulára medzi jeho šošovkami. Preto pri malých zväčšeniach mikroskopu uvidíme všeobecný obraz objektu a pri veľkých zväčšeniach uvidíme strednú časť uvažovaného objektu. Objektívy sú označené nielen číslami zobrazujúcimi ich vlastné zväčšenie, ale aj číslami (0,20; 0,65; 1,25) označujúcimi ich číselnú (numerickú) apertúru. Čím väčšia je numerická apertúra šošovky, tým vyššie je jej rozlíšenie a tým je na skúmanom objekte vidieť viac jemných detailov. Niekedy sa vyskytuje aj tretie číslo, charakterizujúce hrúbku krycieho skla, pre ktoré je šošovka určená.

Numerická apertúra objektívu (NA) je hodnota, ktorá charakterizuje schopnosť šošovky zhromažďovať svetlo. Rozlišovacia schopnosť šošovky mikroskopu (d) sa chápe ako najmenší priemer častice, ktorý je možné vidieť v mikroskope d = λ / 2NA, kde λ je vlnová dĺžka svetelných lúčov, NA je číselná apertúra šošovky.

Na tréning stačí použiť dve zväčšenia: nízke (56-80 krát) s objektívom 8 a silné (400-600 krát) s objektívom 40.

Osvetľovacie zariadenie pozostáva z pohyblivého zrkadla, irisovej clony, kondenzora a dvoch matných skiel (bežné a modré). Slúži na nasmerovanie svetla na prípravok (objekt), nastavenie optimálneho osvetlenia objektu a nastavenie intenzity osvetlenia. Zrkadlo má dva povrchy - plochý a konkávny. Niekedy sa odporúča použiť konkávny zrkadlový povrch pre slabé svetelné zdroje a rovný povrch pre silné svetelné zdroje. Toto odporúčanie je však chybné, pretože úplne nezohľadňuje princíp osvetlenia objektov v moderných mikroskopoch s kondenzorom. Konkávne zrkadlo by sa malo používať len vtedy, keď je odstránený kondenzor mikroskopu a vo všetkých ostatných prípadoch by sa malo použiť ploché zrkadlo na správne osvetlenie skúmaného objektu.

Zrkadlo smeruje svetelné lúče dopadajúce z okna alebo z elektrickej lampy do otvoru membrány cez kondenzátor pozostávajúci zo systému 2-3 šošoviek na skúmaný liek. Pri najjednoduchšej príprave sa skúmaný objekt umiestni do kvapky vody na špeciálne podložné sklíčko (hrúbka 1-1,5 mm) a prikryje sa krycím sklom (hrúbka 0,12-0,20 mm).

Irisová clona slúži na zmenu šírky svetelného toku smerovaného zrkadlom cez kondenzor na preparát v súlade s priemerom prednej šošovky šošovky objektívu. Aby ste to dosiahli, pri skúmaní preparátu vyberte okulár a pri pohľade do tubusu mikroskopu zmenšujte apertúru kondenzorovej clony, kým sa jej okraje neobjavia na svetlom pozadí prednej šošovky šošovky objektívu. V tomto prípade sa lúč svetla prechádzajúci cez clonu približne rovná tomu, ktorý môže prenášať predná šošovka šošovky. Použitie clony na iné účely sa neodporúča, pretože to môže znížiť kvalitu snímky objektu.

Kondenzátor je možné posúvať pomocou špeciálnej račne, čo umožňuje nastaviť optimálne osvetlenie preparátu (teda zamerať svetelný lúč na objekt) pri rôznych hrúbkach sklíčka. Normálna poloha kondenzora je v hornej časti a pri úprave intenzity osvetlenia objektu by sa nemal posúvať smerom nadol.

Osvetlenie v mikroskope je riadené matnými sklami (biele alebo modré), ktoré sú umiestnené v špeciálnom skladacom ráme umiestnenom pod irisovou clonou kondenzora.

TO mechanická časť mikroskop obsahuje: stojan na mikroskop (základňa statívu - topánka); záves (v mikroskopoch MBR-1 a MBI-1 chýba); oblúkový držiak trubice; račňa (skrutka s ozubeným kolesom a hrebeňom) pohybujúca sa kondenzátorom a membránou; pohyblivý stolík s otvorom v strednej časti, dve pružinové spony (svorky), dve skrutky na posúvanie stolíka a aretačná skrutka; račňa na pohyb tubusu mikroskopu (hrubá skrutka); skrinka mikromechanizmu a príslušná mikrometrická skrutka; mikroskopová trubica (trubica); revolver s tromi alebo štyrmi objímkami na skrutkovanie šošoviek.

Otáčaním revolvera sa šošovky rýchlo menia. Jeden z okulárov je vložený do hornej časti tubusu. Záves spájajúci držiak tubusu so stojanom nám umožňuje nastaviť pohodlný uhol sklonu tubusu mikroskopu M-11 (M-9). V mikroskope MBR-1 (MBI-1) je trubica inštalovaná s konštantným uhlom sklonu. Svorky sa používajú na upevnenie lieku nad otvorom v stole. Skrutka hrubého nastavenia je určená na približný pohyb tubusu mikroskopu a zvyčajne sa používa pri malom zväčšení (8). Mikrometrická skrutka sa používa pri veľkých zväčšeniach mikroskopu (šošovka 40 a 90) na štúdium celej hrúbky objektu; nemal by sa otáčať jedným alebo druhým smerom o viac ako jednu otáčku, aby nedošlo k poškodeniu jemného mikrometrického mechanizmu. Pred začatím práce musí byť značka na pevnej časti držiaka tubusu mikroskopu umiestnená medzi dvoma líniami pohyblivej časti skrinky mikromechanizmu (značky sú označené na boku) a značka na skrutke mikrometra musí byť oproti číslo „nula“ na stupnici skrutiek. Mikromechanizmus posúva tubus mikroskopu spolu s mechanizmom hrubého posuvu.

S mikroskopom musíte zaobchádzať opatrne. Preneste ho z úložiska do pracovisko oboma rukami: jednou rukou berú rúrku a druhou podopierajú základňu. Pri zasekávaní revolvera alebo jednej z račne by ste nikdy nemali používať silu. Všetky časti mikroskopu musia byť udržiavané čisté a chránené pred kontaktom s chemicky aktívnymi kvapalinami (kyseliny, zásady, organické rozpúšťadlá). Objektívu, okuláru a kondenzorových šošoviek sa nedotýkajte prstami. Ak sa zašpinia, utrite ich čistou bavlnenou handričkou (suchou alebo navlhčenou vodou, alebo navlhčenou benzínom alebo zmesou alkoholu a éteru). Po ukončení práce by mal byť mikroskop zakrytý prachotesným uzáverom (vyrobeným z plastovej fólie alebo hustého materiálu). Mikroskop môže opraviť, vyčistiť a premazať len skúsený technik.

Mikroskop má mechanické a optické časti. Mechanickú časť predstavuje statív (pozostávajúci zo základne a držiaka tubusu) a na ňom upevnený tubus s revolverom na pripevnenie a výmenu objektívov. Mechanická časť ďalej obsahuje: stolík na prípravu, zariadenia na upevnenie kondenzátora a svetelných filtrov, mechanizmy zabudované v statíve pre hrubý (makromechanizmus, makroskrutka) a jemný (mikromechanizmus, mikroskrutka) pohyb stolík alebo držiak trubice.

Optická časť je zastúpená šošovkami, okulármi a osvetľovacím systémom, ktorý zase pozostáva z Abbeho kondenzora umiestneného pod stolíkom objektu a zabudovaného iluminátora s nízkonapäťovou žiarovkou a transformátorom. Šošovky sa naskrutkujú do revolvera a na opačnú stranu tubusu sa nainštaluje príslušný okulár, cez ktorý sa obraz pozoruje.

Obrázok 1. Štruktúra mikroskopu

Súčasťou mechanickej časti je statív, pozostávajúci zo základne a držiaka trubice. Základňa slúži ako podpera mikroskopu a nesie celú konštrukciu statívu. Podstavec obsahuje aj objímku pre zrkadlo alebo vstavané svetlo.

objektový stôl slúžiaci na umiestňovanie prípravkov a ich horizontálny pohyb;
zostava pre montáž a vertikálne svetelné filtre.

Vo väčšine moderných mikroskopov sa zaostrovanie vykonáva vertikálnym pohybom stolíka objektu pomocou makro- a mikromechanizmu so stacionárnym držiakom trubice. To vám umožní nainštalovať na držiak trubice rôzne nástavce (mikrofoto atď.). V niektorých konštrukciách mikroskopov určených na prácu s mikromanipulátorom sa zaostrovanie vykonáva vertikálnym pohybom držiaka trubice so stacionárnym stolíkom.

Mikroskopická trubica- jednotka používaná na inštaláciu šošoviek a okulárov v určitej vzdialenosti od seba. Ide o tubus, v ktorého hornej časti je okulár alebo okuláre a v spodnej časti je zariadenie na pripevnenie a výmenu šošoviek. Typicky ide o revolver s niekoľkými zásuvkami na rýchlu výmenu šošoviek rôznych zväčšení. V každej objímke revolvera je šošovka upevnená tak, že zostáva vždy vycentrovaná vzhľadom na optickú os mikroskopu. V súčasnosti sa konštrukcia tubusu výrazne líši od predchádzajúcich mikroskopov tým, že časti tubusu, ktoré nesú okuláre a revolver so šošovkami, nie sú konštrukčne spojené. Úlohu strednej časti trubice môže vykonávať statív.
Mechanická dĺžka tubusu biologických mikroskopov je zvyčajne 160 mm. V tubuse medzi šošovkou a okulárom môžu byť hranoly, ktoré menia smer lúčov a medzišošovky, ktoré menia očné zväčšenie a optickú dĺžku tubusu.

Existujú rôzne zameniteľné konštrukcie časti tubusu, ktorá nesie okuláre (priame a šikmé) a líšia sa počtom okulárov (okulárové nástavce):

monokulárne- s jedným okulárom, na pozorovanie jedným okom;
ďalekohľad- s dvoma okulármi, na súčasné pozorovanie dvoma očami, ktoré sa môžu konštrukciou líšiť v závislosti od modelu mikroskopu;
trinokulár- s dvoma okulármi a projekčným výstupom, umožňujúcim súčasne s vizuálnym pozorovaním dvoma očami premietať obraz drogy pomocou vhodnej optiky na monitor počítača alebo iný prijímač obrazu.

Mechanická časť mikroskopu okrem držiaka tubusu s tubusom obsahuje:

držiak na pripevnenie stola predmetov;
stolík používaný na umiestnenie preparátov a horizontálny pohyb v dvoch kolmých smeroch vzhľadom na os mikroskopu. Dizajn niektorých stolov umožňuje otáčanie prípravy. Vertikálny pohyb stolíka objektu sa uskutočňuje makro- a mikromechanizmom.
zariadenia na upevnenie a vertikálny pohyb kondenzátora a jeho centrovanie, ako aj na umiestnenie svetelných filtrov.