Колко лещи има в сложен микроскоп?

Погледът в микроскоп може да ви отведе в различен свят. Начините, по които микроскопите увеличават обектите в малък мащаб, са подобни на това как очилата и лупите могат да ви позволят да виждате по-добре.

Съставните микроскопи работят по-специално, като използват подреждане на лещи за пречупване на светлината, за да увеличат клетките и други образци, за да ви отведат в един микроразмерен свят. Микроскопът се нарича сложен микроскоп, когато се състои от повече от един комплект лещи.

​Съставни микроскопи, известни още като оптични или светлинни микроскопи, работят, като правят изображението да изглежда много по-голямо чрез две системи лещи. Първият еочна или окулярна леща, който разглеждате, когато използвате микроскопа, който обикновено се увеличава в диапазон между пет и 30 пъти. Вторият еобективна система лещикойто увеличава с помощта на величини от четири пъти до 100 пъти, а съставните микроскопи обикновено имат три, четири или пет от тях.

Системата за обективи използва малко фокусно разстояние, разстоянието между обектива и изследвания образец или обект. Реалното изображение на образеца се проектира през обективната леща, за да се създаде междинно изображение от падащата светлина върху лещата, която се проектира върху

Промяната на увеличението на обектива променя начина на мащабиране на това изображение в тази проекция. Theдължина на оптичната тръбасе отнася до разстоянието от задната фокална равнина на обектива до първичната равнина на изображението в тялото на микроскопа. Първичната равнина на изображението обикновено е или в самото тяло на микроскопа, или в окуляра.

След това реалното изображение се проектира върху окото на човека с помощта на микроскопа. Очната леща прави това като обикновена лупа. Тази система от обективна към очна показва как работят двете системи лещи една след друга.

Системата от съставни лещи позволява на учени и други изследователи да създават и изучават изображения с много по-голямо увеличение, което иначе биха могли да постигнат само с един микроскоп. Ако се опитвате да използвате микроскоп с една леща, за да постигнете тези увеличения, ще трябва да поставите лещата много близо до окото си или да използвате много широка леща.

Дисектиращите части и функции на микроскопа могат да ви покажат как всички те работят заедно при изучаване на образци. Можете грубо да разделите частите на микроскопа на главата или тялото, основата и ръката с главата отгоре, основата отдолу и ръката между тях.

Главата има окуляр и тръба на окуляра, които държат окуляра на място. Окулярът може да бъде монокулярен или бинокулярен, като последният може да използва пръстен за регулиране на диоптъра, за да направи изображението по-последователно.

Рамото на микроскопа съдържа целите, които можете да изберете и поставите за различни нива на увеличение. Повечето микроскопи използват лещи 4x, 10x, 40x и 100x, които работят като коаксиални копчета, контролиращи колко пъти обективът увеличава изображението. Това означава, че те са изградени на същата ос като копчето, което се използва за фин фокус, както би означавало думата "коаксиален". Обективната леща в микроскопска функция

В долната част е основата, която поддържа сцената и източника на светлина, който се прожектира през отвор и позволява на изображението да се проектира през останалата част от микроскопа. По-високите увеличения обикновено използват механични стъпала, които ви позволяват да използвате два различни копчета за придвижване както наляво, така и надясно, и напред и назад.

Ограничителят на багажника ви позволява да контролирате разстоянието между обектива на обектива и плъзгача за още по-близък поглед към образеца.

Регулирането на светлината, идваща от основата, е важно. Кондензаторите получават входящата светлина и я фокусират върху образеца. Мембраната ви позволява да изберете колко светлина да достига до образеца. Лещите в сложен микроскоп използват тази светлина, за да създадат изображението за потребителя. Някои микроскопи използват огледала, за да отразяват светлината обратно върху образеца вместо източник на светлина.

Хората са изучавали как стъклото огъва светлината от векове. Древният римски математик Клавдий Птолемей използва математика, за да обясни точния ъгъл на пречупване за това как изображението на пръчка се пречупва, когато се постави във вода. Той ще използва това, за да определирефракционна константа или индекс на пречупване за вода​.

Можете да използвате индекса на пречупване, за да определите колко се променя скоростта на светлината при преминаване в друга среда. За конкретна среда използвайте уравнението за индекс на пречупване

за индекс на пречупванен, скорост на светлината във вакуум° С(3,8 х 10⁸ m / s) и скоростта на светлината в средатаv​.

Уравненията показват как светлината се забавя при навлизане в среда като стъкло, вода, лед или друга среда, независимо дали е твърда, течна или газова. Работата на Птолемей ще се окаже съществена за микроскопията, както и за оптиката и други области на физиката.

Можете също така да използвате закона на Снел за измерване на ъгъла, при който лъч светлина се пречупва, когато попадне в среда, почти по същия начин, по който Птолемей заключи. Законът на Снел е

заθ₁като ъгъл между линията на лъча светлина и линията на ръба на средата преди светлината да влезе в средата иθ₂като ъгълът след навлизане на светлината.н₁ин₂са индексите на пречупване за средната светлина преди това е била и средната светлина навлиза.

С извършването на повече изследвания учените започват да се възползват от свойствата на стъклото около I век след Христа. По това време римляните са изобретили стъклото и са започнали да го тестват за неговото използване при увеличаване на това, което може да се види през него.

Те започнаха да експериментират с различни форми и размери очила, за да измислят най-добрия начин увеличете нещо, като погледнете през него, включително как може да насочи слънчевите лъчи към светлинни обекти огън. Наричаха тези лещи „лупи“ или „горящи очила“.

Към края на 13-ти век хората започват да създават очила с лещи. През 1590 г. двама холандци, Захариас Янсен и баща му Ханс, извършват експерименти с лещите. Те открили, че поставянето на лещите една върху друга в тръба може да увеличи изображението в много по-голямо увеличение, отколкото може да постигне една леща, и Захария скоро изобретява микроскоп. Това сходство с обективната система от лещи на микроскопите показва колко далеч отива идеята за използване на лещи като система.

Микроскопът на Янсен използва месингов статив с дължина около метър и половина. Янсен създава основната месингова тръба, която микроскопът използва с радиус около инч или половин инч. Месинговата тръба имаше дискове в основата, както и във всеки край.

Други проекти на микроскопи започват да се появяват от учени и инженери. Някои от тях използваха система от голяма тръба, в която бяха поместени две други тръби, които се плъзгаха в тях. Тези ръчно изработени тръби биха увеличили предметите и биха послужили като основа за проектирането на съвременни микроскопи.

Тези микроскопи обаче все още не бяха използваеми за учените. Те щяха да увеличат изображенията около девет пъти, като същевременно оставиха изображенията, които създадоха, да се виждат трудно. Години по-късно, до 1609 г., астрономът Галилео Галилей изучава физиката на светлината и как тя ще взаимодейства с материята по начини, които ще се окажат полезни за микроскопа и телескопа. Той също така добави устройство за фокусиране на изображението към собствения си микроскоп.

Холандският учен Антони Филипс ван Левенхук използва микроскоп с една леща през 1676 г., когато използва малки стъклени сфери, които стават първият човек, който наблюдава директно бактериите, ставайки известен като „бащата на микробиология. "

Когато погледна капка вода през лещата на сферата, той видя бактериите да се носят във водата. Той ще продължи да прави открития в анатомията на растенията, да открива кръвни клетки и да прави стотици микроскопи с нови начини за увеличаване. Един такъв микроскоп успя да използва увеличение при 275 пъти, използвайки една леща с двойно изпъкнала лупа.

Следващите векове донесоха повече подобрения в микроскопската технология. През 18-ти и 19-ти век се наблюдават усъвършенствания на дизайна на микроскопите, за да се оптимизира ефективността и ефективността, като например да се направят самите микроскопи по-стабилни и по-малки. Различните системи лещи и мощността на самите лещи се занимаваха с проблемите с размазването или липсата на яснота в изображенията, които микроскопите произвеждат.

Напредъкът в оптиката на науката донесе по-добро разбиране за това как изображенията се отразяват в различни равнини, които лещите могат да създадат. Това позволява на създателите на микроскопи да създават по-точни изображения по време на този напредък.

През 1890-те години, тогавашният германски аспирант Август Кьолер публикува своята работа върху осветлението на Кьолер, която ще разпределя светлината към намалете оптичните отблясъци, фокусирайте светлината върху обекта на микроскопа и използвайте по-прецизни методи за управление на светлината общ. Тези технологии разчитаха на индекса на пречупване, размера на контраста на отвора между образеца и светлината на микроскопа заедно с повече контролират компонентите като диафрагмата и окуляра.

Днес лещите варират от тези, които се фокусират върху определени цветове, до лещите, които се прилагат за определени показатели на пречупване. Системите за обективни лещи използват тези лещи, за да коригират хроматичната аберация, цветовите различия, когато различните цветове на светлината се различават леко в ъгъла, под който те пречупват. Това се дължи на разликите в дължината на вълната на различните цветове на светлината. Можете да разберете коя леща е подходяща за това, което искате да изучавате.

Ахроматичните лещи се използват, за да направят показателите на пречупване на две различни дължини на вълната на светлината еднакви. Те обикновено се оценяват на достъпна цена и като такива се използват широко.Полуапохроматични лещиили флуоритни лещи, променят показателите на пречупване на три дължини на вълната на светлината, за да ги направят еднакви. Те се използват при изучаване на флуоресценция.

​Апохроматични лещиот друга страна, използвайте голяма бленда за пропускане на светлина и постигане на по-висока разделителна способност. Те се използват за подробни наблюдения, но обикновено са по-скъпи. Плановите лещи се отнасят до ефекта на аберация на кривината на полето, загубата на фокус, когато извитата леща създава най-острия фокус на изображение далеч от равнината, върху която е предназначено да се проектира изображението.

Потапящите лещи увеличават размера на блендата с помощта на течност, която запълва пространството между обектива на обектива и образеца, което също увеличава разделителната способност на изображението.

С напредъка в технологията на лещите и микроскопите, учени и други изследователи определят точните причини за заболяването и специфичните клетъчни функции, които управляват биологичните процеси. Микробиологията показа цял свят на организми отвъд невъоръжено око, който ще доведе до повече теоретизиране и тестване на това какво означава да бъдеш организъм и какъв е естеството на живота.