1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Будова мікроскопа — історія, види, схема

Будова мікроскопа — історія, види, схема

Оптичні прилади, призначені для збільшення зображень предметів, які не видно неозброєним оком, називаються оптичними (світловими) мікроскопами.

Зараз неможливо уявити роботу вчених і дослідників в пізнанні навколишнього світу без цього пристрою. За своїми характеристиками і будовою Мікроскопи поділяються на 2 основних типи: біологічні (лабораторні, медичні) і стереоскопічні.

Історія створення

До сих пір немає достовірних відомостей про появу першого мікроскопа. На початку XVI століття першою людиною, який запропонував об’єднати 2 лінзи для збільшення досліджуваних об’єктів, був відомий лікар з Італії Д.Фракасторо. За іншими даними, перший оптичний прилад винайшли в Голландії батько і син Янсени.

Відомо це стало після заяви, зробленої в середині XVII століття молодшим Янсеном. Існує версія, що першу конструкцію з опуклою і увігнутою лінзами створив знаменитий Галілео Галілей на початку XVII століття. Через 10 років К.Дреббель зібрав пристрій з двома опуклими лінзами, в якості яких він використовував 2 лупи.

Через кілька років голландець К. Гюйгенс, який створив окуляр для телескопа, придумав і зібрав дволінзову систему, яка регулювалася, не розкладаючи світла на складові кольору. Цей винахід став справжнім проривом в історії створення оптичної техніки, а окуляри Гюйгенса застосовуються і донині.

Велику роль в розробках оптичних приладів зіграв відомий основоположник наукової мікроскопії Левенгук. Він збирав невеликі пристрої з однією потужною лінзою. Хоча прості конструкції були дуже незручні, але вони давали можливість детальніше вивчати зображення об’єктів, ніж складові прилади.

Види мікроскопів

За всю історію розвитку мікроскопної техніки було винайдено безліч приладів. Всі вони відрізнялися пристроєм і принципом дії. Основні види мікроскопів:

  • оптичний;
  • електронний;
  • скануючі зондові;
  • рентгенівський.

Оптичні та електронні

Найпростішим і недорогим пристроєм вважається оптичний прилад. За своїми технічними параметрами він дозволяє збільшувати зображення об’єкта в 2 тис. разів. Завдяки такому високому показнику, за допомогою оптичного мікроскопа можна досліджувати:

  • структуру клітин;
  • поверхня тканини;
  • дефекти на штучних об’єктах тощо.

Прилади з таким збільшенням виконані більш якісно, тому коштують досить дорого. Більшість пристроїв мають просту конструкцію і невеликим збільшенням. Застосовуються вони в основному для навчальних цілей при виконанні лабораторних робіт з біології. Зазвичай прилади мають кілька рухомих об’єктивів з різними показниками збільшення, які можна міняти, в залежності від виконуваної роботи.

Електронний мікроскоп

Більш сучасним приладом вважається електронний мікроскоп, який може збільшувати зображення предмета в 20 тис.разів. Від оптичного пристрою він відрізняється тим, що замість променя світла використовується пучок електронів. Спеціальні магнітні лінзи перетворюють в зображення переміщення негативно заряджених частинок, а спрямованість пучка регулюється зміною магнітного поля.

Використання приладу в комплексі з комп’ютером дозволяє значно збільшити зображення і одночасно зробити знімок об’єкта. Недоліком таких пристроїв вважається висока вартість і їх експлуатація тільки в лабораторних умовах, оскільки молекули повітря впливають на електрони, порушуючи чіткість зображення. Крім того, щоб на функціонування мікроскопа не впливали зовнішні магнітні поля, лабораторії розміщують в підземних бункерах з товстими стінами.

Зондові та рентгенівські

Скануючі пристрої дозволяють отримати потрібне зображення за допомогою спеціального зонда, який виконує роль об’єктива і проводить дослідження об’єкта. У підсумку виходить тривимірне зображення з точними характеристиками досліджуваного предмета. Ця нова техніка має досить високу роздільну здатність, а зонд являє собою складний механізм, оснащений чутливими сенсорами, які реагують на переміщення електронів.

Рентгенівський мікроскоп

Найчастіше такі конструкції використовуються для сканування об’єктів зі складним рельєфом. Сканерами досліджуються внутрішні простори труб і дрібних тунелів. В результаті дослідження отримані початкові показники обробляються математичним методом за допомогою спеціальної комп’ютерної програми.

Для дослідження предметів, розміри яких співмірні з довжиною електромагнітних хвиль від 10 до 0,001 нм, застосовуються рентгенівські Мікроскопи. За своїми характеристиками і ефективності роботи ці прилади знаходяться між оптичними і електронними пристроями. Рентгенівські Хвилі можуть проникати крізь поверхню об’єкта, тому існує можливість, крім структури предмета, дізнатися його хімічний склад.

Будова мікроскопа

Всі Мікроскопи діляться за класами складності, і всього їх існує 6. До перших відносяться прості конструкції, а до останніх — найскладніші. Пристрій мікроскопа залежить від його типу і призначення. Щоб ознайомитися з основними частинами оптичного пристрою, досить дізнатися будову найпростішого лабораторного приладу.

Малюнок (розфарбування) олівцем-будова мікроскопа з підписами. Позначення вузлів схеми:

Будова мікроскопа

  1. Окуляр.
  2. Тубус.
  3. Штатив.
  4. Гвинт грубої настройки фокуса.
  5. Гвинт тонкого регулювання.
  6. Підстава.
  7. Насадка.
  8. Об’єктив.
  9. Затиск.
  10. Предметний столик.
  11. Конденсор з діафрагмою.
  12. Освітлювач.

На старих моделях встановлені дзеркала, які виконують функцію відбивача світла, а замість затискачів застосовується скло. Основною частиною мікроскопа є об’єктив і окуляр, крім того, це головні деталі оптичної системи. За допомогою цього вузла відбувається формування зображення об’єкта. Щоб змінити кратність, в професійних приладах підбираються різні комбінації окулярів і об’єктивів.

Для визначення збільшення мікроскопа слід помножити відповідний показник окуляра на Значення об’єктива. До механічної частини приладу відносяться: тубус, штатив, столик, система фокусування, револьверна головка. Фокусування виконується двома гвинтами (грубої і тонкої настройки), щоб можна було швидко відрегулювати різкість зображення предмета.

При цьому на деяких конструкціях регулювання здійснюється переміщенням столика, а на інших — тубуса. На професійних мікроскопах зазвичай встановлюють знімні об’єктиви, які кріпляться різьбовим з’єднанням. Важливу роль в оптичному приладі грає освітлювальна система, в яку входять: джерело світла, конденсор, діафрагма.

Конденсор влаштований з лінз або дзеркал, призначений для збору променів світла і направлення їх на досліджуваний об’єкт. Він може складатися з однієї, двох або трьох лінз. Користувач, піднімаючи або опускаючи пристрій, конденсує або розсіює світло, що падає на предмет. Яскравість плавно регулюється за допомогою діафрагми, яка зазвичай буває ірисової. Джерело світла може бути як вбудованим, так і зовнішнім, а складні конструкції мають ще декількома підсвічуваннями.

Особливості роботи з пристроєм

Для ефективного вивчення об’єктів слід дотримуватися ряду правил при роботі з мікроскопом. Дотримуючись їх, Користувач більш ефективно проведе дослідження предмета:

  • Перед початком роботи слід підготувати собі місце за столом, поставивши зручний стілець.
  • Всі дії необхідно виконувати тільки сидячи.
  • Прилад треба протерти від пилу і плям м’якою серветкою.
  • Зайнявши місце за столом, встановити мікроскоп трохи лівіше себе.
  • Робота починається з невеликого збільшення.
  • Потім встановлюється рівень освітлення. Для цього слід включити джерело світла і, дивлячись в окуляр одним оком, встановити потрібну яскравість. Якщо мікроскоп з дзеркалом, його направляють увігнутою стороною на вікно, щоб відбиття світла потрапляло на предметний столик.
  • Коли прилад буде налаштований, на столик кріпиться затискачами досліджуваний об’єкт.
  • Далі, гвинтом грубої регулювання тубус встановлюється так, щоб відстань між лінзою і предметом було 4-5 мм.
  • Перевіривши місце розташування об’єкта, гвинтом тонкого регулювання встановлюється остаточна різкість.
  • Для детального вивчення предмета, повернувши револьверну головку, слід встановити об’єктив, що збільшує в 40 разів. Потім знову мікрометрним гвинтом налаштувати правильний фокус. Причому регулювання здійснюється таким чином, щоб ризику на гвинті постійно перебувала між двома рисками на коробці механізму. Якщо це правило порушити, гвинт просто перестане працювати.

Закінчивши роботу з великим збільшенням, слід знову повернутися на мале значення, підняти об’єктив, прибрати об’єкт зі столу, протерти всі деталі приладу, поставити його в шафу і накрити поліетиленовою плівкою.

ПОДІЛИТИСЯ: