Микроскоп и лупа – что это такое?

Все живые организмы состоят из клеток. Однако об этом люди узнали не сразу так как клетки очень маленькие и увидеть их можно только в увеличительные приборы. Сегодня на уроке вы с ними познакомитесь. Это лупа и, микроскоп.

В 1250 году английский философ и естествоиспытатель англичанин Роджер Бекон изобрёл лупу.

Разглядывание различных предметов в лупу было очень увлекательным занятием. Вдруг увидеть во всех подробностях какое-нибудь зёрнышко или ножку какого-либо жучка!

Лупа ― это самый простой увеличительный прибор. Главная его часть ― увеличительное стекло, выпуклое с двух сторон и вставленное в оправу.

Лупы бывают ручные и штативные.

Ручная лупа увеличивает предметы в 2―20 раз. При работе её берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета наиболее чётко.

Штативная лупа увеличивает предметы в 10―25 раз. В её основу вставлены два увеличительных стекла, укреплённых на подставке ― штативе. К штативу прикреплён предметный столик с отверстием и зеркалом.

Любители оптики, усердно занимавшиеся изучением изображений, получающихся с помощью зеркал и линз, конечно, не могли не натолкнуться на мысль соединять несколько зеркал и линз, чтобы получать изображения. Из таких комбинаций постепенно получались труба и микроскоп.

Микроскоп и лупа - что это такое?

С открытием микроскопа в науке произошли кардинальные изменения. Если при помощи лупы можно было рассмотреть только форму клеток, то при помощи микроскопа можно изучить их строение.

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

Микроскоп от греческих слов «микрос» ― малый и «скопео» ― смотрю. 

Микроскоп также изобрели не сразу. История микроскопии очень интересна, её вы можете изучить самостоятельно.

Световой микроскоп, с которым вы будете работать в школе, может увеличивать изображения предметов до 3600 раз.

Микроскопы открывают крохотные миры. С их помощью можно увидеть невероятный мир, существующий на клеточном уровне.

Итак, давайте возьмём микроскоп и изучим его строение. Запомните, что микроскоп необходимо брать одновременно и за штатив, и за подставку.

Во время переноски микроскопа нельзя его трясти, наклонять и небрежно ставить на стол! Дело в том, что у микроскопа есть немало хрупких частей, которые могут выпасть и разбиться.

Теперь давайте рассмотрим строение микроскопа.

Основание микроскопа ─ подставка.

К нему крепится штатив. Штатив подвижен и за счёт движения макровинта мы его можем и поднимать, и опускать.

В основание встроен микровинт. С его помощью также можно или поднимать, или опускать штатив, но движения микровинта более мелкие.

Микровинт служит для незначительного перемещения тубусодержателя, а следовательно, и объектива на расстояния, измеряемые микрометрами.

К основанию пристроен предметный столик. Сюда размещается препарат. То есть объект для изучения.

Препарат можно зажимать с помощь зажима. При необходимости зажим можно снять.

  • Под предметным столиком располагается конденсор, или оптическая система.
  • Конденсор можно также и опускать, и поднимать при помощи винта конденсора.
  • Снизу в состав конденсора входит линза.

Над линзой располагается светофильтр. Он может быть матовым белым или синим, фиолетовым. Светофильтр уменьшает освещённость объекта. Им пользуются редко. Часто его отодвигают в сторону.

Под конденсером располагается зеркало. Оно служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект.

Микроскоп и лупа - что это такое?

Зеркало имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В лабораториях с рассеянным светом используют вогнутое зеркало.

  1. На штативе располагается револьвер.
  2. Он предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда.
  3. Повороты револьвера позволяют менять объективы и увеличение.
  4. Над револьвером располагается тубус ― зрительная трубка, в которую вставлены увеличительные стекла (линзы).  

Его можно поворачивать с помощью винта крепления тубуса. Слегка ослабив этот винт, мы можем показать соседу, то, что наблюдаем в микроскоп.

В тубус встраивается окуляр. (от латинского слова «окулус» ― глаз).

Окуляр — это элемент оптической системы, обращённый к глазу наблюдателя, который предназначен для рассматривания изображения.

Окуляры могут иметь различные увеличения. И если мы хотим изменить увеличение изображения, то можем поставить другой окуляр.

А сейчас посмотрим, как пользоваться микроскопом.

Работать с ним следует сидя.  Но прежде аккуратно поставьте микроскоп на ровную поверхность стола. Так, чтобы от края стола было примерно 5―10 см.

  • Осмотрите его на наличие всех комплектующих.
  • Затем возьмите чистую марлю и протрите объектив и окуляр от пыли.
  • Для того что бы перевести микроскоп в рабочее положение, поверните макровинт на себя, так чтобы наименьший из объективов, поднялся на 1 см относительно предметного столика.
  • Теперь необходимо настроить свет.

Можно пользоваться естественным освещением. Тогда желательно, чтобы стол с микроскопом находился у окна.

Смотрим в окуляр. Используя зеркало направляем пучок света в поле зрения. Так, чтобы было видно яркое световое пятно.

  1. Если вы работаете в плохо освещённом помещении ― можно использовать настольную лампу.
  2. Теперь следует отрегулировать тубус, так чтобы было удобно, и закрепить его при помощи винта крепления.
  3. Помните, что все действия по отношению к микроскопу должны быть неспешными и аккуратными.
  4. И только тогда, когда микроскоп будет готов к работе, можно взять микропрепарат.

Микропрепарат — это предметное стекло с расположенным на нём объектом, подготовленным для исследования под микроскопом. Сверху объект обычно накрывается тонким покровным стеклом.

  • Препараты бывают фиксированные (постоянные) и временные.
  • Готовые фиксированные препараты храниться в специальных коробках ― планшетах.
  • Микроскоп и лупа - что это такое?

Препарат необходимо брать аккуратно за края предметного стекла чтобы отпечатки ваших пальцев не оставили на нём следа. Иначе из-за следов ухудшится изображение.

  1. На фиксированном постоянном препарате располагается объект исследования, накрытый покровным стеклом, заключённый в канадский бальзам или другую прозрачную твердеющую среду.
  2. Рядом имеется бирка с названием препарата.
  3. Постоянные препараты могут сохраняться без изменений многие десятилетия.

Поместим препарат на предметный столик так, чтобы объект исследования оказался в поле зрения. Укрепим его при помощи зажима осторожно с краю.

Начинать работу с микроскопом необходимо всегда с объектива малого увеличения.

Смотря в окуляр, поднимаем объектив с помощью макровинта на себя. Делать это нужно очень медленно. Не спеша. До появления изображения.

  • Теперь можно поправить предметное стекло так чтобы в центре был необходимый объект для изучения.
  • Но передвигать микропрепарат следует не руками, а при помощи винтов, расположенных под предметным столиком.
  • Теперь при помощи микровинта мы можем чётче сфокусировать изображение.
  • На данном этапе, для того чтобы лучше рассмотреть объект можно перевести изображение на большее увеличение. 
  • Всегда следует помнить, что сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении, а уже потом переводить на большое увеличение.

При этом важно помнить, что другие объективы с большей кратностью…больше, и если мы будем прокручивать револьвер, то они могут поцарапать наш препарат. Поэтому нужно аккуратно прокручивать револьвер до щелчка. При этом левой рукой мы придерживаем микроскоп за основание, а правой рукой вращаем револьверную головку по часовой стрелке.

Микровинтом регулируется чёткость изображения.

С помощью конденсора и диафрагмы регулируется освещение поля зрения. Производится исследование объекта при «большом» увеличении.

  1. Если вы допустите неосторожность и провернёте макровинт от себя, то объектив расколет препарат, и он станет уже непригодным для дальнейшей работы.
  2. Микроскоп и лупа - что это такое?
  3. Поэтому помним: для того чтобы приподнять штатив, необходимо поворачивать макровинт на себя.
  4. Итак, мы рассмотрели изучаемые объекты.
  5. Теперь необходимо убрать препарат и привести микроскоп в нерабочее состояние.
  6. Однако следует помнить, что из-под большого увеличения вынимать препарат нельзя.

Поэтому переведём микроскоп обратно на меньшее увеличение. И только тогда мы можем убрать препарат с предметного столика.

  • Если это постоянный препарат, то кладём его обратно в планшет.
  • Временные микропрепараты можно выбросить, а предметное и покровное стекла помыть и положить сушиться.
  • Если микроскоп нам больше не понадобиться ― то нужно привести его в порядок.
  • Возьмите чистую марлю и протрите все части микроскопа.

Теперь приведём микроскоп в нерабочее положение. Для этого необходимо вернуть тубус в исходное положение параллельно штативу. Закрепить его так. Опустить штатив при помощи макровинта с самым маленьким объективом вниз.

Читайте также:  Антропогенез с точки зрения эволюции, Биология

А теперь поставьте микроскоп в шкаф для хранения. И не забудьте убрать своё рабочее место.

Гдз по биологии 5 класс пасечник. с бабочкой дрофа 2020. линейный курс 7. увеличительные приборы ответы и решения онлайн

На данной странице представлено детальное решение задания 7. Увеличительные приборы по биологии для учеников 5 классa автор(ы) Пасечник. С бабочкой

7. Увеличительные приборы

Стр. 50. Вопросы в начале параграфа

№ 1. Что собой представляет научный метод «наблюдение»?

Научный метод «наблюдение» представляет собой комплекс целенаправленных восприятий явлений объективной действительности, в процессе которых наблюдатель может получать знания о внешних сторонах, свойствах, реакциях изучаемого конкретного объекта.

№ 2. Какие увеличительные приборы вы знаете? Для чего их применяют?

Увеличительные приборы позволяют увеличить изображение в несколько сотен раз, чтобы более детально изучить их внешние характеристики. Я знаю такие увеличительные приборы:

  1. Лупа – это простой прибор, который позволяет получить увеличенное до 20 раз изображение. С его помощью можно только увидеть клетки, но вот изучить их строение не удастся;

  2. Микроскоп – это более сложный прибор, позволяющий не только рассмотреть, но и изучить самые мелкие предметы, так как его увеличительная способность достигает нескольких тысяч раз;

  3. Телескоп – это прибор, который предназначен для наблюдения за небесными телами, однако под таким понятием еще подразумевают оптическую телескопическую систему, применяющуюся не обязательно для астрономических целей.

Стр. 51. Лабораторная работа «Устройство лупы и рассматривание с её помощью клеточного строения растений»

  1. Рассматриваем ручную лупу. Это достаточно простой прибор, который позволяет увидеть предмет, увеличенным в 20 раз. Лупа состоит из ручки, необходимой для удерживания прибора в руке, и оправы, на которой крепится увеличительное стекло. При помощи лупы легко можно рассмотреть некоторые части и клетки исследуемого предмета, однако строение этих клеток увидеть не получится.

  2. Рассматриваем невооружённым глазом мякоть полуспелого плода томата, арбуза, яблока. Невооруженным глазом можно увидеть, что мякоть плода томата и арбуза рыхлая, мягкая. Мякоть плода яблока немного плотнее, но также имеет рыхлую структуру. У всех плодов она состоит из мелких крупинок, которые словно «кирпичики» образовывают структуру плода.

  3. Рассматриваем кусочки мякоти плодов под лупой. Для этого ручную лупу держим близко к глазу, а биологический объект приближаем к лупе (или лупу к объекту) до тех пор, пока не получим чёткого изображения.

    Рассматривая кусочки мякоти плодов арбуза, яблока и томата под лупой, можно увидеть разное строение их клеток. Например, у мякоти плода помидора и арбуза клетки округлые, прозрачные, бледно-розовые. У мякоти яблока клетки бесцветные.

    В мякоти всех плодов клетки имеют оболочку, которая не придает им определенную форму, не дает растекаться цитоплазме и внутри которой находятся органеллы.

  4. Зарисовываем увиденное в тетрадь, рисунки подписываем.

Микроскоп и лупа - что это такое?

Вывод:

Невооруженным глазом разглядеть клетки, из которых состоит мякоть плодов арбуза, яблока или томата, невозможно. Удается лишь оценить ее структуру: рыхлая, мягкая, в виде зернышек.

При помощи лупы можно увидеть клетки, которые у каждой мякоти разные. Например, у яблока они светлые, полупрозрачные. А у арбуза и томата – бледно-розовые, округлые.

Также с помощью лупы можно увидеть, что все клетки имеют клеточную стенку, которая держит форму.

Стр. 53. Лабораторная работа. «Устройство микроскопа и приёмы работы с ним».

  1. Рассматриваем микроскоп. Находим тубус, окуляр, объектив, штатив с предметным столиком, зеркало, винты. Выясняем, какое значение имеет каждая часть.

  • Тубус представляет собой зрительную трубку, в которую вставляются увеличительные стекла.
  • Окуляр – это верхняя часть тубуса, через которую можно увидеть изображение в микроскопе.
  • Штатив – это специальное приспособление, которое служит соединяющим и удерживающим креплением для всех частей микроскопа.
  • Объектив – это нижняя часть тубуса, позволяющая еще больше увеличивать рассматриваемый объект при помощи дополнительных увеличительных стекол.
  • Винты – это механизмы, которые нужны для того, чтобы настраивать в окуляре максимально четкое изображение.
  • Зеркало – это еще одна деталь микроскопа, которая предназначена для улавливания солнечных лучей и направления их на располагающийся на предметном столике объект.
  • Предметный столик – это подставка, у которой по центру есть отверстие, предназначенная для размещения стеклянной пластины (предметного стекла) с изучаемым объектом.
  1. Определяем, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта. В среднем микроскоп может увеличить изображение объекта до 3600 раз. Чтобы узнать, какое увеличение дает тот или иной прибор, необходимо перемножить увеличительные возможности объектива (это обычно подписано на соответствующих частях микроскопа) на увеличительные возможности окуляра.

  2. Знакомимся с правилами пользования микроскопом.

  3. Отрабатываем последовательность действий при работе с микроскопом: установка микроскопа, чищение от пыли окуляра и зеркала, начало работы с малого увеличения, изучение объекта при большом увеличении, уборка прибора в места его хранения.

Вывод:

Микроскоп является важным оптическим прибором, который необходим для проведения биологических исследований. Он имеет сложное строение и требует соблюдения правил при обращении с ним. С его помощью можно увидеть детальное строение клетки, ее состав.

Стр. 53. Вопросы после параграфа

№ 1. Какие увеличительные приборы используются для изучения микроскопических объектов?

Для изучения микроскопических объектов используются такие увеличительные приборы, как лупа и микроскоп.

№ 2. Что представляет собой лупа и какое увеличение она даёт?

Лупа является самым простым из увеличительных приборов. Она бывает двух видов – ручная и штативная. Ручная лупа состоит из ручки, за которую нужно держать прибор при использовании, и увеличительного стекла. Увеличительное стекло имеют выпуклую с двух сторон форму и вставлено в оправу.

Для изучения объекта лупу берут за ручку (рукоятку) и подносят к предмету на то расстояние, при котором его изображение будет видно максимально четко. Такая лупа позволяет увеличить изображение предмета в 2 – 20 раз.

Штативная лупа – это аналог ручной лупы. Ее конструкция немного сложнее: в оправу вставлены два увеличительных стекла, которые крепятся на штативе. К штативу также присоединен предметный столик, на котором есть зеркало и отверстие. Такая лупа позволяет увеличить изображение предмета в 10 – 25 раз.

№ 3. Как устроен световой микроскоп?

Световой микроскоп состоит из таких основных элементов, как объектив и окуляр, которые закреплены в подвижном тубусе. Тубус располагается на металлическом основании или штативе. Также к штативу крепится предметный столик. В тубус вставляются линзы.

На верхнем конце тубуса находится окуляр, состоящий из оправы и двух увеличительных стекол. На нижнем конце тубуса – объектив, который состоит из оправы и нескольких увеличительных стекол.

У современных моделей светового микроскопа также есть специальная осветительная система, которая состоит из нескольких линз. В учебном приборе ее роль выполняет вогнутое зеркало.

Предметный столик у микроскопа выполняет роль поверхности, на которой располагается микроскопический препарат. В центре у него есть отверстие, которое пропускает свет, отражаемый зеркалом.

№ 4. Как узнать, какое увеличение даёт микроскоп?

Микроскоп позволяет получить максимальное увеличение изучаемого предмета до 3600 раз. Чтобы точно узнать, какое же увеличение дает микроскоп, нужно умножить число, которое указано на окуляре, на число, которое указано на используемом объективе.

Пример: на окуляре написано «10», а на объективе «20». Это значит, что: 10 умножаем на 20 и получаем 200. Микроскоп дает увеличение в 200 раз.

Стр. 53. Подумайте

Почему с помощью светового микроскопа нельзя изучать непрозрачные предметы?

При помощи светового микроскопа можно изучать только прозрачные объекты, например, тонкий срез растительной или животной ткани.

Все потому, что под стеклом прибора располагается источник света или зеркало, лучи которого проходят сквозь изучаемый предмет и попадают на систему линз объектива. Эти линзы и позволяют получить увеличенное изображение.

Если предмет будет непрозрачным, то лучи от зеркала или источника света просто не смогут пройти сквозь него, а значит, не удастся получить нужное изображение.

Стр. 54. Задание

Выучите правила работы с микроскопом.

  1. Работу с микроскопом нужно проводить только сидя.

  2. Перед началом работы прибор нужно осмотреть, протереть от пыли окуляр, зеркало, объективы мягкой салфеткой.

  3. Устанавливается микроскоп на ровной поверхности, примерно за 5 – 10 см от края.

  4. Начинать работу с микроскопом нужно с малого увеличения. Для этого объектив опускают в рабочее расстояние – примерно на 1 см от предметного стекла.

  5. Пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, нужно направить свет от окна в объектив, а после максимально равномерно осветить поле зрения.

  6. На предметный столик положить микропрепарат. Далее вращать винт наводки на себя, плавно поднимая при этом объектив до тех пор, пока в окуляр не будет хорошо видно изображение объекта.

  7. Для изучения при большем увеличении настроить объектив.

  8. После завершения исследования установить малое увеличение, поднять объектив, убрать препарат с предметного столика, протереть все части микроскопа и убрать его в место хранения.

Читайте также:  Неживые тела и организмы, Биология

Рис. 1. ГДЗ биология 5 класс Пасечник С бабочкой Дрофа 2020 Линейный курс Задание: 7 Увеличительные приборы

Урок 4. увеличительные приборы – Биология – 5 класс – Российская электронная школа

  • Биология, 5 класс
  • Урок 4. Увеличительные приборы
  • Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
  1. Урок посвящён изучению принципов работы различных увеличительных приборов
  2. Узнаете о цели применения увеличительных приборов для биологических исследований.

  1. Ключевые слова:
  2. Лупа, световой микроскоп, окуляр, объектив
  3. Тезаурус:
  4. Лупа – простейший увеличительный прибор, состоящий из увеличительного стекла, которое для удобства работы вставлено в оправу с ручкой.

  5. Световой микроскоп – сложный оптический прибор для рассматривания предметов с увеличением в десятки, сотни и тысячи раз.
  6. Обязательная и дополнительная литература по теме
  1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
  2. Биология. 6 класс.

    Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.

  3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
  4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
  5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
  6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.

    : Мнемозина, 2012.

  7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Живые организмы состоят из клеток. Некоторые клетки можно увидеть, а размеры других настолько малы, что их практически не возможно рассмотреть без использования увеличительных приборов. Метод наблюдения требует усилить человеческий глаз для того, чтобы детально рассмотреть внутреннее и внешнее строение живых организмов.

Для изучения строения клеток используют увеличительные приборы.

Лупа – простейший увеличительный прибор. Лупа состоит из увеличительного стекла, которое для удобства работы вставлено в оправу с ручкой. Лупы бывают ручные и штативные.

  • Ручная лупа может увеличивать рассматриваемый объект от 2 до 20 раз.
  • Штативная лупа увеличивает объект в 10–20 раз.
  • С помощью лупы можно рассмотреть форму достаточно крупных клеток, но изучить их строение невозможно.

Световой микроскоп (от греч. макрос – малый и скопео – смотрю) – оптический прибор для рассматривания в увеличенном виде небольших, не различимых простым глазом предметов.

Световой микроскоп состоит из трубки, или тубуса (от лат. тубус – трубка). В верхней части тубуса находится окуляр (от лат. окулус – глаз). Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол. На нижнем конце тубуса находится объектив (от лат.

 объектум – предмет), состоящий из оправы и нескольких увеличительных стёкол. Тубус прикреплён к штативу и поднимается и опускается с помощью винтов. На штативе находится также предметный столик, в центре которого имеется отверстие и под ним зеркало.

Рассматриваемый на предметном стекле объект помещается на предметный столик и закрепляется на нём с помощью зажимов.

Главный принцип работы светового микроскопа заключается в том, что лучи света проходят через прозрачный (или полупрозрачный) объект исследования, который находится на предметном столике, и попадают на систему линз объектива и окуляра, увеличивающих изображение. Современные световые микроскопы способны увеличивать изображение до 3600 раз.

  1. Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа, надо умножить число, указанное на окуляре, на число, указанное на используемом объективе.
  2. Разбор типового тренировочного задания:
  3. Тип задания: Установление соответствий между элементами двух множеств
  4. Текст вопроса: Установите соответствие:
  5. Варианты ответов:
Световой микроскоп Молекулы воды, атомы железа
Ручная лупа Клетки листа, клетки крови
Электронный микроскоп Мякоть арбуза, муравей

Правильный вариант ответа:

Световой микроскоп Клетки листа, клетки крови
Ручная лупа Мякоть арбуза, муравей
Электронный микроскоп Молекулы воды, атомы железа
  • Разбор типового контрольного задания
  • Тип задания: множественный выбор
  • Текст вопроса: Выберите верные утверждения:
  • Варианты ответов:
  • На предметном столике размещается изучаемый объект.
  • Главная часть увеличительных приборов – зеркало.
  • Главной частью увеличительных приборов являются линзы.
  • Линзы размещаются в зрительной трубке микроскопа.
  • На предметном столике размещается зеркало.
  • Объектив находится в верхней части зрительной трубки.
  • Окуляр находится в нижней части зрительной трубки.
  • Правильный вариант ответа:
  • На предметном столике размещается изучаемый объект.
  • Главной частью увеличительных приборов являются линзы.
  • Линзы размещаются в зрительной трубке микроскопа.

Микроскоп. Виды и типы. Устройство и применение. Особенности

Микроскоп – это устройство, предназначенное для увеличения изображения объектов изучения для просмотра скрытых для невооруженного глаза деталей их структуры. Прибор обеспечивает увеличение в десятки или тысячи раз, что позволяет проводить исследования, которые невозможно получить используя любое другое оборудование или приспособление.

Микроскопы широко применяются в медицине и лабораторных исследованиях. С их помощью проводится инициализация опасных микроорганизмов и вирусов с целью определения метода лечения. Микроскоп является незаменимым и постоянно совершенствуется.

Впервые подобие микроскопа было создано в 1538 году итальянским врачом Джироламо Фракасторо, который решил установить последовательно две оптические линзы, подобные тем, что используются в очках, биноклях, подзорных трубах и лупах.

Над усовершенствованием микроскопа трудился Галилео Галилей, а также десятки всемирно известных ученых.

Устройство

Микроскоп имеет много разновидностей которые отличаются между собой по устройству. Большинство моделей объединяет похожая конструкция, но с небольшими техническими особенностями

В подавляющем большинстве случаев микроскопы состоят из стойки, на которой закрепляется 4 главных элемента:

  • Объектив.
  • Окуляр.
  • Осветительная система.
  • Предметный столик.

Объектив

Объектив представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из идущих друг за другом стеклянных линз. Объективы сделаны в виде трубок, внутри которых могут быть закреплены до 14 линз.

Каждая из них увеличивает изображение, снимая его с поверхности впереди стоящей линзы.

Таким образом, если одна увеличит предмет в 2 раза, следующая сделает увеличение данной проекции еще больше и так до тех пор, пока предмет не отобразится на поверхности последний линзы.

Каждая линза имеет свое расстояние для фокусировки. В связи с этим они намертво закреплены в тубусе. Если любая из них будет передвинута ближе или дальше, получить отчетливое увеличение изображения не удастся. В зависимости от особенностей линзы, длина тубуса, в котором заключен объектив, может отличаться. Фактически, чем он выше, тем более увеличенным будет изображение.

Окуляр

Окуляр микроскопа также состоит из линз. Он предназначен для того чтобы оператор, который работает с микроскопом, мог приложить к нему глаз и увидеть увеличенное изображение на объективе. В окуляре имеются две линзы. Первая располагается ближе к глазу и называется глазной, а вторая полевой.

С помощью последней осуществляется регулировка увеличенного объективом изображения для его правильной проекции на сетчатку глаза человека. Это необходимо для того, чтобы путем регулировки убрать дефекты восприятия зрения, поскольку у каждого человека фокусировка осуществляется на разном расстоянии.

Полевая линза позволяет подстроить микроскоп под данную особенность.

Осветительная система

Чтобы рассмотреть изучаемый предмет необходимо его осветить, поскольку объектив закрывает естественный свет. В результате смотря в окуляр всегда можно видеть только черное или серое изображение.

Специально для этого была разработана осветительная система. Она может быть выполнена в виде лампы, светодиода или другого источника света. У самых простых моделей осуществляется прием световых лучей из внешнего источника.

Они направляются на предмет изучения с помощью зеркал.

Предметный столик

Последней важной и самой простой в изготовлении деталью микроскопа является предметный столик. На него направлен объектив, поскольку именно на нем закрепляется предмет для изучения.

Столик имеет плоскую поверхность, что позволяет фиксировать объект без опаски, что он сдвинется.

Даже минимальное передвижение объекта исследований под увеличением будет огромным, поэтому найти изначальную точку, которая исследовалась, заново будет непросто.

Типы микроскопов

За огромную историю существования данного прибора, было разработано несколько значительно отличающихся между собой по принципу действия микроскопов.

Среди самых часто используемых и востребованных типов этого оборудования выделяют такие виды:

  • Оптические.
  • Электронные.
  • Сканирующие зондовые.
  • Рентгеновские.

Оптические

Оптический микроскоп является самым бюджетным и простым устройством. Данное оборудование позволяет провести увеличение изображения в 2000 раз. Это довольно большой показатель, который позволяет изучать строение клеток, поверхность ткани, находить дефекты на искусственно созданных предметах и пр.

Стоит отметить, что для достижения столь большого увеличения устройство должно быть очень качественно выполненным, поэтому стоит дорого. Подавляющее большинство оптических микроскопов сделано значительно проще и имеют сравнительно небольшое увеличение. Учебные типы микроскопов представлены именно оптическими.

Это обусловлено их меньшей стоимостью, а также не слишком большой кратностью увеличения.

Обычно оптический микроскоп имеет несколько объективов, которые закрепляются на стойке подвижными. Каждый из них имеет свою степень увеличения. Рассматривая предмет можно передвинуть объектив в рабочее положение и изучить его под определенной кратностью.

При желании еще больше приблизить изображение, нужно просто перейти на еще более увеличивающий объектив. Данные устройства не имеют сверхточной регулировки.

К примеру, если необходимо лишь немного приблизить изображение, то перейдя на другой объектив, можно его приблизить в десятки раз, что будет чрезмерно и не позволит правильно воспринять увеличенную картинку и избежать ненужных деталей.

Электронный микроскоп

Электронный является более совершенной конструкцией. Он обеспечивает увеличение изображения как минимум в 20000 раз. Максимальное увеличение подобного прибора возможно в 106 раз. Особенность этого оборудования заключается в том, что вместо луча света как у оптических, у них направляется пучок электронов.

Получение изображения осуществляется благодаря применению специальных магнитных линз, которые реагируют на движение электронов в колоне прибора. Регулировка направленности пучка осуществляется с помощью магнитного поля. Данные устройства появились в 1931 году.

В начале 2000-х годов начали совмещать компьютерное оборудование и электронные микроскопы, что значительно повысило кратность увеличения, диапазон настройки и позволило запечатлеть получаемое изображение.

Электронные устройства при всех своих достоинствах имеют большую цену, и требуют особенных условий для работы. Чтобы получать качественное четкое изображение необходимо, чтобы предмет изучения находился в вакууме.

Это связано с тем, что молекулы воздуха рассеивают электроны, что нарушает четкость изображения и не позволяет проводить точную регулировку. В связи с этим данное оборудование применяют в лабораторных условиях. Также важным требованием для использования электронных микроскопов является отсутствие внешних магнитных полей.

В связи с этим лаборатории, в которых их используют, имеют очень толстые изолированные стены или находятся в подземных бункерах.

Подобное оборудование используется в медицине, биологии, а также в различных отраслях промышленности.

Сканирующие зондовые микроскопы

Сканирующий зондовый микроскоп позволяет получать изображение с объекта путем его исследования с помощью специального зонда. В результате получается трехмерное изображение, с точными данными характеристики объектов. Данное оборудование имеет высокое разрешение. Это сравнительно новое оборудование, которое создали несколько десятков лет назад.

Вместо объектива у данных приборов имеется зонд и система его перемещения. Получаемое из него изображение регистрируется сложной системой и записывается, после чего создается топографическая картина увеличенных объектов. Зонд оснащается чувствительными сенсорами, которые реагируют на движение электронов.

Также встречаются зонды, которые работают по оптическому типу путем увеличения благодаря установке линз.

Часто зонды применяют для получения данных о поверхности предметов со сложным рельефом. Зачастую их опускают в трубу, отверстия, а также мелкие тоннели. Единственным условием является соответствие диаметра зонда диаметру объекта изучения.

Для данного метода характерна значительная погрешность измерения, поскольку получаемая в результате 3D картина сложно поддается расшифровке. Присутствует много деталей, которые искажаются компьютером при обработке. Первоначальные данные обрабатываются математическим способом с помощью специализированного программного обеспечения.

Рентгеновские микроскопы

Рентгеновский микроскоп относится к лабораторному оборудованию, применяемому для изучения объектов, размеры которых сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Эффективность увеличения данного устройства находится между оптическими и электронными приборами.

На изучаемый объект отправляются рентгеновские лучи, после чего чувствительные датчики реагируют на их преломление. В результате создается картинка поверхности изучаемого объекта.

Благодаря тому, что рентгеновские лучи могут проходить сквозь поверхность предмета, подобное оборудование позволяет не только получить данные о структуре объекта, но и его химическом составе.

Рентгеновское оборудование обычно используется для оценки качества тонких покрытий. Его используют в биологии и ботанике, а также для анализа порошковых смесей и металлов.

Похожие темы:

Какие бывают микроскопы?

Современные микроскопы используются в самых разных сферах: от школьного обучения до автомобильных СТО.

Постепенно у подобных приборов расширялось количество функций, уменьшались габариты и вес. Устройства становились более компактным, автономным, мощным.

Сейчас в магазинах предложен достаточно широкий ассортимент микроскопов в разном ценовом диапазоне. Минимальная цена составляет около 400 рублей. Промышленные модели стоят значительно дороже – от 20000 рублей и выше.

Устройство и принцип работы микроскопа

Все виды микроскопов имеют схожее внутреннее устройство.

Основные элементы:

  • Объектив – оптическая система, состоящая из множества линз в оправе. В нее могут входить светофильтры, система фокусировки, диафрагма.
  • Окуляр – часть, через которую пользователь может наблюдать за объектом.
  • Промежуточный увеличитель.
  • Призма – стекло с разными показателями преломления светового потока.
  • Конденсор. Обеспечивает схождение света в направленный пучок.
  • С развитием технологий на смену оптическому пришел цифровой прибор, который имеет несколько важных конструкционных особенностей:
  • Цифровая камера. Записывает видео и делает фото в высоком разрешении. Благодаря этой технологии стало возможным совместное наблюдение и исследование.
  • Системы передачи данных на компьютер. Чаще всего используется USB кабель, который обеспечивает высокую скорость передачи информации и возможность наблюдения в режиме реального времени.
  • Память. Может быть встроенной или съемной. В некоторых приборах запись сохраняется непосредственно на компьютер.

Для работы цифрового оборудования нужно программное обеспечение. Оно облегчает управление, позволяет увеличивать контрастность, переключать режимы работы, получать изображение в 3D.

В современных моделях нередко комбинируются цифровые и оптические технологии, что делает микроскоп более функциональным, позволяет увеличивать изображение в несколько десятков раз, работать как с использованием ПК, так и без него.

Виды микроскопов

Существует три основных вида микроскопов: оптический, электронный, цифровой. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.

Оптический микроскоп

Это наиболее распространенный тип микроскопа, который не нуждается в компьютерном и программном обеспечении. Увеличивает объект благодаря оптическому объективу с окуляром. Свет проходит через образец и передает увеличенное изображение на окуляр. Для этого используются увеличительные линзы. Есть возможность отрегулировать контрастность и разрешение.

Подвиды оптических микроскопов:

  • Стерео. Позволяет наблюдать объект в объеме.
  • Сравнительный. Помогает изучать несколько образцов и сравнивать их между собой.
  • Поляризационный. Выявляет минералы в тонких срезах.
  • Двухфотонный. Дает возможность изучать живые ткани.
  • Инвертированный. Обеспечивает наблюдение снизу, применяется для металлографии.
  • Эпифлуоресцентный. Подходит для исследования образцов с флуорофорой.

Такие приборы используют в учебных классах, быту. Они относительно недорогие и надежные.

Электронный микроскоп

В электронных микроскопах используется пучок электронов. В них установлены электронно-оптические линзы. Такое оборудование гораздо мощнее, так как имеет более высокую разрешающую способность. Образцы рассматриваются в вакууме.

Подвиды электронных микроскопов:

  • Просвечивающий. Подходит для исследования тонких объектов.
  • Сканирующий. Отображает только поверхность образца.

Подобные приборы предназначены для научной, лабораторной деятельности, используются в криминалистике.

Цифровой микроскоп

Цифровое оборудование позволяет не только наблюдать за образцом, но и делать его снимки, делиться ими с другими пользователями. Главное отличие этих микроскопов – наличие камеры вместо окуляра.

Преимущества:

  • Простота использования,
  • Возможность наблюдения через монитор,
  • Возможность записи и сохранения данных,
  • Большое количество функций.

Подходят для бытового использования и обучения. Выводят изображение на большой экран, имеют хорошую увеличительную способность, практичные и относительно недорогие.

Ссылка на основную публикацию