Какви са функциите на кондензаторите в микроскопите?

Микроскопът се смята за едно от най-забележителните изобретения в научния свят. Не само е помогнал да се задоволи голяма част от човешкото любопитство към неща, които са твърде малки, за да се видят с невъоръжено око, но е помогнал и за спасяването на безброй животи. Например, множество съвременни диагностични процедури биха били невъзможни без микроскопи, които са абсолютно жизненоважен в света на микробиологията при визуализиране на бактерии, някои паразити, протозои, гъби и вируси. И без да можете да разглеждате човешките и други животински клетки и да разберете как се делят, проблемът да се реши как просто да се подходи към различните прояви на рак ще остане пълен мистерия. Животворните постижения като ин витро оплождането в крайна сметка дължат своето съществуване на чудесата на микроскопията.

Както всичко останало в света на медицинските и други технологии, микроскопите от преди не толкова години изглеждат като гафове и старомодни реликви, когато противопоставени на най-доброто от второто десетилетие на 21-ви век - машини, които един ден ще бъдат подменени сами по себе си за своите остарялост. Основните играчи в микроскопите са техните лещи, тъй като в крайна сметка те увеличават изображенията. Поради това е полезно да се знае как различните видове лещи си взаимодействат, за да формират често сюрреалистичните образи, които влизат в учебниците по биология и в глобалната мрежа. Някои от тези изображения биха били невъзможни за видимост без специална дреха, наречена кондензатор.

Първият известен оптичен инструмент, който заслужава обозначението "микроскоп", вероятно е създаденото устройство от холандския младеж Захариас Янсен, чието изобретение от 1595 г. вероятно е имало значителен принос от момчето баща. Увеличаващата сила на този микроскоп е била от 3x до 9x. (При микроскопите "3x" просто означава, че постигнатото увеличение позволява визуализация на обекта в три пъти по-голяма от действителната му размер и съответно за други числови коефициенти.) Това беше постигнато чрез поставяне на лещи по същество в двата края на куха тръба. Колкото и нискотехнологично да изглежда това, през 16 век самите лещи не бяха лесни за намиране.

През 1660 г. Робърт Хук, който е може би най-известен с приноса си към физиката (по-специално физическите свойства на изворите), произвежда сложен микроскоп, достатъчно мощен, за да визуализира това, което сега наричаме клетки, изследвайки тапата в кората на дъба дървета. Всъщност на Хук се приписва измислянето на термина „клетка“ в биологичен контекст. По-късно Хук изясни как кислородът участва в дишането на човека и също се занимава с астрофизика; за такъв истински ренесансов човек той е любопитно недооценен днес в сравнение с, да речем, Исак Нютон.

Антон ван Левенхук, съвременник на Хук, използва по-скоро обикновен микроскоп (т.е. такъв с единична леща), отколкото сложен микроскоп (устройство с повече от една леща). Това до голяма степен се дължи на факта, че той произхожда от непривилегирован произход и трябваше да работи на мрачна работа между важния принос към науката. Leeuwenhoek е първият човек, който описва бактерии и протозои и неговите открития помагат да се докаже, че циркулацията на кръвта в живите тъкани е основен процес на живота.

Първо, микроскопите могат да бъдат класифицирани въз основа на вида електромагнитна енергия, която използват за визуализиране на обекти. Микроскопите, използвани в повечето условия, включително средно и гимназиално, както и в повечето медицински кабинети и болници, са светлинни микроскопи. Те точно така звучат и използват обикновена светлина за разглеждане на обекти. По-сложните инструменти използват лъчи електрони, за да "осветяват" обектите, които представляват интерес. Тези електронни микроскопи използвайте магнитни полета, а не стъклени лещи, за да фокусирате електромагнитната енергия върху изследваните обекти.

Светлинните микроскопи се предлагат в прости и сложни разновидности. Един прост микроскоп има само една леща и днес такива устройства имат много ограничени приложения. Далеч по-често срещаният тип е сложният микроскоп, който използва един вид лещи, за да произведе по-голямата част от умножението на изображението, и втори, за да увеличи и фокусира изображението, получено от първото. Някои от тези съставни микроскопи имат само един окуляр и следователно са монокуляр; по-често те имат две и затова се наричат бинокъл.

Светлинната микроскопия от своя страна може да бъде разделена на светло поле и тъмно поле видове. Първият е най-често срещаният; ако някога сте използвали микроскоп в училищна лаборатория, шансовете са отлични, че сте се включили в някаква форма на яркополево микроскопично използване на бинокулярен сложен микроскоп. Тези джаджи просто осветяват всичко, което се изследва, и различните структури в зрителното поле отразяват различни количества и дължини на вълните на видимата светлина въз основа на техните индивидуални плътности и други свойства. При микроскопията на тъмно поле се използва специален компонент, наречен кондензатор, който принуждава светлината да отскача от предмет на интерес под такъв ъгъл, че обектът е лесно да се визуализира по същия общ начин като a силует.

Първо, плоската, обикновено тъмно оцветена плоча, върху която лежи подготвеният ви слайд (обикновено гледаните обекти се поставят върху такива слайдове) сцена. Това е подходящо, тъй като често това, което е на слайда, съдържа жива материя, която може да се движи и по този начин в известен смисъл „изпълнява“ за зрителя. Сцената съдържа дупка в дъното, наречена бленда, разположен в рамките на диафрагма, а образецът на предметното стъкло се поставя над този отвор, като предметното стъкло се фиксира на място сценични клипове. Под отвора е осветител, или източник на светлина. A кондензатор седи между сцената и диафрагмата.

В съставен микроскоп лещата е най-близо до сцената, която може да се движи нагоре и надолу за целите на фокусиране изображението, се нарича обективна леща, като един микроскоп обикновено предлага набор от тях за избор от; лещата (или по-често лещите), през която гледате, се наричат ​​лещи на окуляра. Лещата на обектива може да се движи нагоре и надолу с помощта на два въртящи се копчета отстрани на микроскопа. The копче за грубо регулиране се използва за достигане на правилния общ визуален обхват, докато копче за фина настройка се използва за извеждане на изображението в максимално остър фокус. И накрая, накрайникът за нос се използва за превключване между обективи с различна сила на увеличение; това става чрез просто завъртане на парчето.

Общата сила на увеличение на микроскопа е просто продукт на увеличението на обектива и увеличението на окуляра. Това може да е 4x за обектива и 10x за окуляра за общо 40, или може да бъде 10x за всеки тип обектив за общо 100x.

Както беше отбелязано, някои обекти имат повече от една обективна леща, достъпна за използване. Типична е комбинация от 4x, 10x и 40x нива на увеличение на обектива.

Функцията на кондензатора не е да увеличава светлината по никакъв начин, а да манипулира нейната посока и ъгли на отражение. Кондензаторът контролира колко светлина от осветителя трябва да премине през отвора, контролирайки интензивността на светлината. Той също така критично регулира контраста. При микроскопията на тъмно поле е най-важен контрастът между различни, сиво оцветени обекти в зрителното поле, а не външният им вид. Те се използват за дразнене на изображения, които може да не се появят, ако апаратът просто се използва за бомбардиране на плъзнете с толкова светлина, колкото очите над него биха могли да понасят, оставяйки зрителя да се надява на най-доброто резултати.