Каква е разликата между лупа и сложен светлинен микроскоп?

Използването на ясен материал за увеличаване на обекти датира далеч в историята, но първата илюстрация на лещи за очила датира от около 1350 година. Лупите за четене предхождат тази илюстрация, датираща от края на 1200-те години. Въпреки тези ранни употреби на лещи, откриването на микроскопичния свят на бактериите, водораслите и протозоите чака почти 300 години.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Една разлика между лупа и сложен светлинен микроскоп е, че лупа използва една леща за увеличаване на обект, докато сложният микроскоп използва две или повече лещи. Друга разлика е, че лупите могат да се използват за разглеждане на непрозрачни и прозрачни обекти, но a сложният микроскоп изисква образецът да е достатъчно тънък или достатъчно прозрачен, за да може светлината да премине през. Също така, лупа използва околната светлина, а светлинните микроскопи използват източник на светлина (от огледало или вградена лампа) за осветяване на обекта.

Увеличителните лещи се използват от векове. Запалването на пожари и коригирането на дефектното зрение са сред най-ранните приложения и функции на лупата. Документираната употреба на лещи започва в края на 13-ти век с лупи и очила, за да помогне на хората да четат, така че връзката на очилата с учените датира от началото на 1300-те години.

Лупите използват изпъкнала леща, монтирана в държач. Изпъкналите лещи са по-тънки по краищата, отколкото в средата. Когато светлината преминава през лещата, светлинните лъчи се огъват към центъра. Лупата е фокусирана върху обекта, когато светлинните вълни се срещат на гледаната повърхност.

Един прост микроскоп използва една леща, така че лупите са прости микроскопи. Стереоскопичните или дисекционни микроскопи обикновено са и прости микроскопи. Стереоскопичните микроскопи използват два окуляра или окуляра, по един за всяко око, за да позволят бинокулярно зрение и да осигурят триизмерен изглед на обекта. Стереоскопичните микроскопи също могат да имат различни възможности за осветление, което позволява обектът да бъде осветен отгоре, отдолу или и от двете. Лупи и стереоскопични микроскопи могат да се използват за преглед на детайли върху непрозрачни обекти като скали, насекоми или растения.

Съставните микроскопи използват две или повече лещи подред, за да увеличат обектите за гледане. По принцип сложните микроскопи изискват образецът, който трябва да се види, да е достатъчно тънък или достатъчно прозрачен, за да може светлината да премине. Тези микроскопи осигуряват голямо увеличение, но изгледът е двуизмерен.

Смесените светлинни микроскопи най-често използват две лещи, подравнени в телесната тръба. Светлината от лампа или огледало преминава през кондензатора, образеца и двете лещи. Кондензаторът фокусира светлината и може да има ирис, който може да се използва за регулиране на количеството светлина, преминаващо през образеца. Окулярът или окулярът обикновено съдържа леща, която увеличава обекта, за да изглежда 10 пъти (също записана като 10 пъти) по-голяма. Долната леща или обектив може да се смени чрез завъртане на накрайника за нос, който съдържа три или четири обектива, всеки от които има обектив с различно увеличение. Най-често силата на обектива има четирикратно (4x), 10 пъти (10x), 40 пъти (40x) и, понякога, 100 пъти (100x) увеличение. Някои сложни светлинни микроскопи съдържат и вдлъбната леща, която коригира замъгляването по краищата.

• Никога не използвайте слънцето като източник на светлина, ако използвате сложен микроскоп с огледало. Слънчевата светлина, фокусирана през лещите, ще причини увреждане на очите.

Сложните светлинни микроскопи обикновено са микроскопи с ярко поле. Тези микроскопи пропускат светлина от кондензатора под образеца, което прави образа да изглежда по-тъмен в сравнение с околната среда. Прозрачността на образците може да направи детайлите трудни за разглеждане поради нисък контраст. Следователно образците често се оцветяват за по-добър контраст.

Микроскопите на Darkfield имат модифициран кондензатор, който пропуска светлината от ъгъл. Светлината под ъгъл осигурява по-голям контраст, за да видите подробности. Образецът изглежда по-лек от фона. Darkfield микроскопите позволяват по-добри наблюдения за живи екземпляри.

Фазово-контрастните микроскопи използват специални обективи и модифициран кондензатор, така че да се появят подробности за образеца контраст с околния материал, дори когато образецът и околният материал са оптически подобен. Кондензаторът и лещата на обектива усилват дори леки разлики в пропускането и пречупването на светлината, увеличавайки контраста. Както при яркополевите микроскопи, образецът изглежда по-тъмен от околния материал.

Разликата между увеличението на ръчните лещи и микроскопа идва от броя на лещите. При лупа или ръчна леща увеличението е ограничено до единичната леща. Тъй като лещата има едно фокусно разстояние от обектива до точката на фокусиране, увеличението е фиксирано. През 1673 г. Антъни ван Левенхук запозна света със своите малки „животинки“, използвайки обикновен микроскоп или ръчна леща с увеличение от 300 пъти (300x) действителен размер. Въпреки че Leeuwenhoek използваше двувдлъбната леща, която осигуряваше по-добра разделителна способност (по-малко изкривяване) на изображението, повечето лупи използват изпъкнала леща.

Намирането на увеличение в сложни микроскопи изисква познаване на увеличението на всяка леща, през която преминава изображението. За щастие лещите обикновено са маркирани. Обикновените микроскопи в класната стая имат окуляр, който увеличава обекта, за да изглежда 10 пъти (10 пъти) по-голям от действителния размер на обекта. Обективните лещи на сложните микроскопи са прикрепени към въртящ се нос, така че зрителите да могат да променят нивото на увеличение, като въртят нослето до друг обектив.

За да намерите общото увеличение, умножете увеличението на лещите заедно. Ако гледате обект през обектив с най-ниска мощност, изображението ще бъде увеличено 4 пъти от обектива на обектива и увеличено 10 пъти от обектива на окуляра. Следователно общото увеличение ще бъде:

така изображението ще се появи 40 пъти (40x) по-голямо от действителния размер.

Компютрите и цифровите изображения значително разшириха способността на учените да виждат микроскопичния свят.

Конфокалният микроскоп технически може да се нарече сложен микроскоп, тъй като има повече от една леща. Лещите и огледалата фокусират лазерите, за да получат изображения на осветени слоеве на образеца. Тези изображения преминават през дупчици, където са заснети цифрово. След това тези изображения могат да се съхраняват и манипулират за анализ.

Сканиращите електронни микроскопи (SEM) използват електронно осветление за сканиране на позлатени предмети. Тези сканирания създават триизмерни черно-бели изображения на екстериора на обектите. SEM използва една електростатична леща и няколко електромагнитни лещи.

Предавателните електронни микроскопи (TEM) също използват електронно осветление с една електростатична леща и няколко електромагнитни лещи, за да образуват сканиране на тънки резени през предмети. Получените черно-бели изображения изглеждат двуизмерни.

Лещите са предхождали най-ранните сведения за тяхното използване в края на 13 век. Човешкото любопитство почти изискваше хората да забележат способността на лещите да изследват много малки предмети. Арабският учен от 10-ти век Ал-Хазен предположи, че светлината се движи по прави линии и че зрението зависи от светлината, отразяваща се от предметите и в очите на зрителя. Ал-Хазен изучава светлината и цвета с помощта на водни сфери.

Първата снимка на лещите в очила (очила) обаче датира от около 1350 година. Изобретяването на първия сложен микроскоп се приписва на Захариас Янсен и баща му Ханс през 1590-те. В края на 1609 г. Галилей обърна съставния микроскоп с главата надолу, за да започне наблюденията си върху небето над него, променяйки трайно човешкото възприятие за Вселената. Робърт Хук използва своя самоизграден сложен светлинен микроскоп, за да изследва микроскопичния свят, на име модела, който той видя в коркови филийки "клетки" и публикува многобройните си наблюдения в "Micrographia" (1665). Изследванията на Hooke и Leeuwenhoek в крайна сметка доведоха до зародишна теория и съвременна медицина.