Світлова мікроскопія

Для виявлення та дослідження мікроорганізмів застосовують мікроскопи.

  • Світлові мікроскопи призначені для вивчення мікроорганізмів, які мають розміри не менше 0,2 мкм: бактерії, найпростіші і т. д.;
  • Електронні мікроскопи призначені для вивчення більш дрібних мікроорганізмів (віруси) і дрібних структур бактерій.

Мікроскоп складається з оптичної та механічної частин.

Механічна частина представлена:

  • Штатив – складається з тримача тубуса і масивної ніжки, яка служить опорою мікроскопа;
  • Тубус – в ньому розміщена оптична система, яка переміщається за допомогою двох гвинтів, в нижній частині є револьверний пристрій з отворами для об’єктивів, в верхньому отворі – окуляр;
  • Предметний столик – укріплений на штативі, може бути рухомим.

Оптична частина представлена:

  • Дзеркало відбиває падаюче на нього світло і направляє його в конденсор для освітлення препарату. Одна сторона – плоска, її використовують при будь-якому джерелі світла і будь-якому збільшенні; інша – увігнута, її використовують для роботи без конденсора при малому збільшенні;
  • Конденсор складається з декількох лінз, які збирають відбитий дзеркалом пучок світла і направляють їх на площину препарату. У нижній частині конденсора – ірисова діафрагма, за допомогою якої можна змінювати кут променів і кількість світла, що пропускається;
  • Об’єктив – система лінз, що будують дійсне, збільшене і перевернуте зображення об’єкта. Зовнішня (передня) лінза називається фронтальною. Зображення, яке дається нею має низку аберацій, властивих простій лінзі. Ці недоліки усуваються вищерозташованими корекційними лінзами. Кожен об’єктив характеризується властивим йому власним збільшенням, фокусною відстанню. Об’єктиви можуть бути сухі і імерсійні. Сухі дають слабке збільшення через велику фокусну відстань між фронтальною лінзою і препаратом. При імерсійному мікроскопіюванні на препарат наносять краплю імерсійного масла (його показник заломлення близький до такого скла), при цьому не відбувається розсіювання променя світла, а значить, добре висвітлюється поле зору.
  • Окуляр – це збільшуюча оптична система, через яку розглядається дійсне зображення об’єкта, яке дає об’єктив. Окуляр складається з двох лінз: широкої збираючої, яка повернута до об’єктиву, і очної, яка повернута до ока. Між ними знаходиться діафрагма, яка затримує бічні промені і пропускає промені, близькі до оптичної осі і дає більш контрастне зображення. Окуляр ще раз збільшує зображення об’єкта, але не розкриває нових деталей його будови.

Мікроскопи бувають:

  • монокулярні (дають плоске зображення);
  • бінокулярні (дають об’ємне, стереоскопічне зображення).

Оптична потужність мікроскопа включає в себе можливе збільшення, що розширює силу і здатність точного відтворення, яка залежить від усунення аберацій.

Загальне збільшення мікроскопа – це добуток збільшень об’єктива і окуляра.

Роздільна здатність мікроскопа – це найменша відстань між двома точками об’єкта, які сприймаються оком роздільно і не зливаються в одну: чим менший розмір частинки, яку видно в мікроскоп, тим більша його роздільна здатність. Роздільна здатність об’єктива залежить від довжини хвилі світла і числової апертури об’єктивів і конденсора.

Залежно від середовища, яке знаходиться між об’єктивом і препаратом, розрізняють:

  • «сухі» об’єктиви малого і середнього збільшення (до 40х);
  • мерсійні об’єктиви з максимальною апертурою і збільшенням (90-100х).

«Сухий» об’єктив – це такий об’єктив, між фронтальною лінзою якого і препаратом, знаходиться повітря.

Особливістю імерсійних об’єктивів є те, що між фронтальною лінзою такого об’єктива і препаратом поміщають імерсійну рідину, яка має показник заломлення такий же, як скло (або близький до нього), що забезпечує збільшення числової апертури і роздільної здатності об’єктива.

Як імерсійну рідину для об’єктивів водної імерсії використовують дистильовану воду, а для об’єктивів масляної імерсії – кедрову олію або спеціальне синтетичне імерсійне масло.

Використання синтетичного імерсійного масла краще, оскільки його параметри більш точно нормуються, і це масло, на відміну від кедрового, не засихає на поверхні фронтальної лінзи об’єктива.

Правила роботи з імерсійною системою

  • встановити мікроскоп на мале збільшення;
  • навести максимальну освітленість (дзеркало, конденсор, діафрагма);
  • встановити препарат на столик;
  • нанести краплю олії на препарат;
  • встановити імерсійний об’єктив;
  • опустити об’єктив в краплю олії за допомогою макрогвинта;
  • дивлячись в окуляр обертати макрогвинт до появи зображення;
  • мікрогвинтом встановити більш чітке зображення;
  • провести мікроскопію мазка з описом морфологічних властивостей;
  • підняти тубус вгору, зняти препарат і очистити об’єктив від масла;
  • встановити мікроскоп в нейтральне положення (мале збільшення, тубус вниз).

Існує кілька модифікацій світлового мікроскопа, а, отже, і кілька видів світлової мікроскопії. Більшість бактеріальних об’єктів прозорі у видимому світлі. Пофарбовані препарати не дозволяють визначити деякі морфологічні властивості таких об’єктів. Для дослідження живих нефіксованих і нефарбованих об’єктів застосовують пристрої:

Фазово-контрастне пристрій забезпечує чітке зображення об’єктів. В основі методу лежить зміна фази світлових променів при проходженні їх через прозорі об’єкти. Людське око виявляє тільки відмінності в довжині (колір) і амплітуді (інтенсивність) світлової хвилі, але не дозволяє виявити відмінності в фазі. За допомогою пристрою, відмінності в фазі перетворюються в зміну амплітуди. Пристрій представляє собою прозорий диск, на поверхні якого напилене кільце з металу (фазове кільце), який розташований в задній площині об’єктива; і кільцеву діафрагму (світлонепроникна пластина з прозорою кільцеподібною ділянкою), яка вміщена під конденсором.

Темнопольний конденсор відрізняється від звичайного тим, що пропускає тільки косі крайові промені джерела світла, які, з огляду на силу нахилу, не потрапляють в об’єктив, в результаті поле зору мікроскопа залишається темним.

На об’єкт потрапляють тільки бічні промені, відбиті від внутрішніх дзеркальних поверхонь конденсора. Ці промені відбиваються в лінзу об’єктива і дозволяють бачити світле зображення на темному фоні.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Види прогресу