Kolik objektivů je ve složeném mikroskopu?

Nahlédnutí do mikroskopu vás může přivést do jiného světa. Způsoby, jakými mikroskopy přibližují objekty v malém měřítku, jsou podobné tomu, jak vám brýle a lupy umožňují lépe vidět.

Sloučené mikroskopy fungují zejména pomocí uspořádání čoček pro lámání světla pro přiblížení buněk a dalších vzorků, které vás přenesou do světa mikro velikosti. Mikroskop se nazývá složený mikroskop, když se skládá z více než jedné sady čoček.

​Složené mikroskopy, známé také jako optické nebo světelné mikroskopy, fungují tak, že prostřednictvím dvou systémů čoček vytváří obraz mnohem větší. První jeoční čočka nebo čočka okuláru, na které se podíváte při použití mikroskopu, který se obvykle zvětšuje v rozmezí pětkrát až 30krát. Druhým jesystém objektivůkterý zvětšuje pomocí velikostí čtyřikrát až stokrát a složené mikroskopy jich obvykle mají tři, čtyři nebo pět.

Systém objektivů používá malou ohniskovou vzdálenost, vzdálenost mezi objektivem a zkoumaným vzorkem nebo objektem. Skutečný obraz vzorku se promítá objektivem objektivu, aby se vytvořil střední obraz ze světla dopadajícího na objektiv, který se promítá na

Změna zvětšení objektivu objektivu změní způsob zvětšení tohoto obrazu v této projekci. Thedélka optické trubiceoznačuje vzdálenost od zadní ohniskové roviny objektivu k primární obrazové rovině v těle mikroskopu. Rovina primárního obrazu je obvykle buď v samotném těle mikroskopu, nebo v okuláru.

Skutečný obraz se poté pomocí mikroskopu promítne do oka osoby. Oční čočka to dělá jako jednoduchá zvětšovací čočka. Tento systém od objektivu k oku ukazuje, jak oba systémy čoček fungují jeden po druhém.

Systém složených čoček umožňuje vědcům a dalším vědcům vytvářet a studovat obrázky v mnohem větším zvětšení, jaké by jinak mohli dosáhnout pouze pomocí jednoho mikroskopu. Pokud byste se pokusili použít mikroskop s jedinou čočkou k dosažení těchto zvětšení, museli byste umístit čočku velmi blízko k oku nebo použít velmi širokou čočku.

Části a funkce pitevního mikroskopu vám mohou ukázat, jak všichni společně spolupracují při studiu vzorků. Sekce mikroskopu můžete zhruba rozdělit na hlavu nebo tělo, základnu a paži s hlavou nahoře, základnou dole a rukou mezi nimi.

Hlava má okulár a tubus okuláru, který drží okulár na místě. Okulár může být buď monokulární nebo binokulární, přičemž druhý z nich může používat dioptrický nastavovací kroužek, aby byl obraz konzistentnější.

Rameno mikroskopu obsahuje objektivy, které můžete vybrat a umístit pro různé úrovně zvětšení. Většina mikroskopů používá objektivy 4x, 10x, 40x a 100x, které fungují jako koaxiální knoflíky a řídí, kolikrát objektiv zvětší obraz. To znamená, že jsou postaveny na stejné ose jako knoflík, který se používá pro jemné zaostření, jak by naznačovalo slovo „koaxiální“. Objektiv objektivu ve funkci mikroskopu

V dolní části je základna, která podporuje scénu a světelný zdroj, který vyčnívá skrz otvor a umožňuje promítání obrazu přes zbytek mikroskopu. Vyšší zvětšení obvykle používají mechanické stupně, které vám umožňují používat dva různé knoflíky pro pohyb vlevo a vpravo a vpřed a vzad.

Zarážka umožňuje regulovat vzdálenost mezi objektivem objektivu a podložním sklíčkem pro ještě bližší pohled na vzorek.

Nastavení světla vycházejícího ze základny je důležité. Kondenzátory přijímají přicházející světlo a zaostřují ho na vzorek. Membrána umožňuje zvolit, kolik světla dosáhne na vzorek. Čočky ve složeném mikroskopu využívají toto světlo při vytváření obrazu pro uživatele. Některé mikroskopy používají zrcadla k odrážení světla zpět na vzorek namísto světelného zdroje.

Lidé po staletí studovali, jak sklo ohýbá světlo. Starověký římský matematik Claudius Ptolemaios pomocí matematiky vysvětlil přesný úhel lomu o tom, jak se obraz hůlky lámal, když byl umístěn do vody. Použil by to k určenírefrakční konstanta nebo index lomu pro vodu​.

Pomocí indexu lomu můžete určit, jak moc se mění rychlost světla při průchodu do jiného média. Pro konkrétní médium použijte rovnici pro index lomu

pro index lomun, rychlost světla ve vakuuC(3,8 x 10⁸ m / s) a rychlost světla v médiuproti​.

Rovnice ukazují, jak světlo zpomaluje při vstupu do médií, jako je sklo, voda, led nebo jakékoli jiné médium, ať už je to pevné, kapalné nebo plynné. Ptolemaiova práce by se ukázala jako nezbytná pro mikroskopii, stejně jako pro optiku a další oblasti fyziky.

Můžete také použít Snellovo právo k měření úhlu, pod kterým se paprsek světla láme, když vstupuje na médium, podobně jako odvodil Ptolemaios. Snellov zákon je

proθ₁jako úhel mezi čárou paprsku světla a čárou okraje média před vstupem světla do média aθ₂jako úhel po vstupu světla.n₁an₂jsou indexy lomu pro střední světlo, které bylo předtím dovnitř a střední světlo vstupuje.

Jak byl proveden další výzkum, vědci začali využívat vlastnosti skla kolem prvního století našeho letopočtu. V té době už Římané vynalezli sklo a začali ho testovat pro jeho použití při zvětšování toho, co je skrz něj vidět.

Začali experimentovat s různými tvary a velikostmi brýlí, aby zjistili nejlepší způsob zvětšit něco tím, že se na to podíváte, včetně toho, jak by to mohlo nasměrovat sluneční paprsky na světelné objekty oheň. Tyto čočky nazývali „lupy“ nebo „hořící brýle“.

Na konci 13. století začali lidé vytvářet brýle pomocí čoček. V roce 1590 provedli dva holandští muži, Zaccharias Janssen a jeho otec Hans, experimenty s použitím čoček. Zjistili, že umístění čoček na sebe do trubice může zvětšit obraz na mnohem větší zvětšení, než jaké mohl dosáhnout jediný objektiv, a Zaccharias brzy vynalezl mikroskop. Tato podobnost s objektivovým systémem čoček mikroskopů ukazuje, jak daleko zpětná je myšlenka používání čoček jako systému.

Mikroskop Janssen používal mosazný stativ dlouhý asi dva a půl stopy. Janssen vyrobil primární mosaznou trubici, kterou mikroskop používal v poloměru asi jednoho nebo půl palce. Mosazná trubice měla disky na základně i na každém konci.

Vědci a inženýři začali objevovat další návrhy mikroskopů. Někteří z nich používali systém velké trubice, ve které byly umístěny dvě další trubice, které se do nich zasunuly. Tyto ručně vyráběné trubice by zvětšovaly objekty a sloužily jako základ pro konstrukci moderních mikroskopů.

Tyto mikroskopy však pro vědce ještě nebyly použitelné. Zvětšovali obrázky asi devětkrát, zatímco obrázky, které vytvořili, nechali obtížně viditelné. O několik let později, roku 1609, astronom Galileo Galilei studoval fyziku světla a to, jak bude interagovat s hmotou způsoby, které by se ukázaly jako prospěšné pro mikroskop a dalekohled. Také přidal zařízení k zaostření obrazu na svůj vlastní mikroskop.

Nizozemský vědec Antonie Philips van Leeuwenhoek použil v roce 1676 mikroskop s jedním objektivem, když použil malý skleněné koule se staly prvním člověkem, který přímo sledoval bakterie, a stal se známým jako „otec Otce mikrobiologie."

Když se podíval na kapku vody skrz čočku koule, uviděl bakterie vznášející se ve vodě. Pokračoval v objevování anatomie rostlin, objevování krevních buněk a vytváření stovek mikroskopů s novými způsoby zvětšování. Jeden takový mikroskop dokázal použít zvětšení 275krát s použitím jediné čočky s dvojitě konvexním zvětšovacím systémem.

Nadcházející století přinesla další vylepšení technologie mikroskopů. V 18. a 19. století došlo ke zdokonalení návrhů mikroskopů za účelem optimalizace účinnosti a efektivity, například ke stabilizaci a zmenšení samotných mikroskopů. Různé systémy čoček a síla samotných čoček řešily problémy rozmazání nebo nedostatečné jasnosti v obrazech, které mikroskopy vytvářely.

Pokrok v optice vědy přinesl lepší pochopení toho, jak se obrazy odrážejí v různých rovinách, které by čočky mohly vytvářet. To umožnilo tvůrcům mikroskopů během těchto pokroků vytvářet přesnější obrázky.

V 90. letech 19. století publikoval tehdejší německý postgraduální student August Köhler svou práci o Köhlerově osvětlení, která by šířila světlo do snížit optické oslnění, zaostřit světlo na předmět mikroskopu a použít přesnější metody ovládání světla dovnitř Všeobecné. Tyto technologie se spoléhaly na index lomu, velikost clonového kontrastu mezi vzorkem a světlo mikroskopu spolu s větší kontrolou komponentů, jako je clona a okulár.

Objektivy se dnes liší od těch, které se zaměřují na konkrétní barvy, až po čočky, které platí pro určité indexy lomu. Systémy objektivních čoček používají tyto čočky k korekci chromatické aberace, barevných rozdílů, když se různé barvy světla mírně liší v úhlu, v němž lomí. K tomu dochází kvůli rozdílům ve vlnové délce různých barev světla. Můžete zjistit, který objektiv je vhodný pro to, co chcete studovat.

Achromatické čočky se používají k tomu, aby indexy lomu dvou různých vlnových délek světla byly stejné. Obecně jsou cenově dostupné za přijatelnou cenu a jako takové jsou široce používány.Semi-apochromatické čočkynebo fluoritové čočky, měňte indexy lomu tří vlnových délek světla, aby byly stejné. Ty se používají při studiu fluorescence.

​Apochromatické čočky, na druhou stranu použijte velkou clonu pro propouštění světla a dosáhnete vyššího rozlišení. Používají se k podrobnému pozorování, ale obvykle jsou dražší. Objektivy Plan se zabývají účinkem aberace zakřivení pole, ztrátou zaostření, když zakřivená čočka vytvoří nejostřejší zaostření obrazu od roviny, na kterou je obraz určen.

Ponorné čočky zvětšují velikost clony pomocí kapaliny, která vyplňuje prostor mezi objektivem objektivu a vzorkem, což také zvyšuje rozlišení obrazu.

S pokrokem v technologii čoček a mikroskopů vědci a další vědci určují přesné příčiny onemocnění a specifické buněčné funkce, které řídí biologické procesy. Mikrobiologie ukázala celý svět organismů za pouhým okem, což by vedlo k větší teoretizaci a testování toho, co to znamená být organismem a jaká je povaha života.