Jaký je rozdíl mezi zvětšovacím sklem a složeným světelným mikroskopem?

Použití čirého materiálu ke zvětšení objektů se datuje daleko do historie, ale první ilustrace brýlových čoček se datuje kolem roku 1350. Zvětšovací brýle na čtení předcházejí tomuto obrázku, jehož počátky sahají do konce 1200. Přes tato časná použití čoček čekal objev mikroskopického světa bakterií, řas a prvoků téměř 300 let.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Jeden rozdíl mezi zvětšovacím sklem a složeným světelným mikroskopem je ten, že zvětšovací sklo používá jednu čočku ke zvětšení objektu, zatímco složený mikroskop používá dvě nebo více čoček. Dalším rozdílem je, že lupy lze použít k prohlížení neprůhledných a průhledných předmětů, ale a složený mikroskop vyžaduje, aby byl vzorek dostatečně tenký nebo dostatečně průhledný, aby prošlo světlo přes. Zvětšovací sklo také používá okolní světlo a světelné mikroskopy používají k osvětlení objektu světelný zdroj (ze zrcadla nebo vestavěné lampy).

Zvětšovací čočky se používají po staletí. Zahájení požárů a náprava vadného vidění patřily mezi nejčasnější použití a funkce lupy. Zdokumentované použití čoček začalo koncem 13. století zvětšovacími brýlemi a brýlemi, které lidem pomohly číst, takže asociace brýlí s učenci se datuje do počátku 13. století.

Zvětšovací skla používají konvexní čočku namontovanou v držáku. Konvexní čočky jsou na okrajích tenčí než uprostřed. Jak světlo prochází čočkou, světelné paprsky se ohýbají směrem ke středu. Zvětšovací sklo je zaměřeno na objekt, když se světelné vlny setkávají na sledovaném povrchu.

Jednoduchý mikroskop používá jedinou čočku, takže lupy jsou jednoduché mikroskopy. Stereoskopické nebo disekční mikroskopy jsou obvykle také jednoduché mikroskopy. Stereoskopické mikroskopy používají dva okuláry nebo okuláry, jeden pro každé oko, aby umožnily binokulární vidění a poskytly trojrozměrný pohled na objekt. Stereoskopické mikroskopy mohou mít také různé možnosti osvětlení, což umožňuje, aby byl objekt osvětlen shora, zdola nebo obojí. Lupy a stereoskopické mikroskopy lze použít k zobrazení detailů na neprůhledných objektech, jako jsou kameny, hmyz nebo rostliny.

Složené mikroskopy používají ke zvětšení objektů pro prohlížení dva nebo více objektivů v řadě. Obecně platí, že složené mikroskopy vyžadují, aby sledovaný vzorek byl dostatečně tenký nebo dostatečně průhledný, aby mohl procházet světlem. Tyto mikroskopy poskytují velké zvětšení, ale pohled je dvojrozměrný.

Mikroskopy složeného světla nejčastěji používají dvě čočky zarovnané v tělesné trubici. Světlo z lampy nebo zrcadla prochází kondenzátorem, vzorkem a oběma čočkami. Kondenzátor zaostřuje na světlo a může mít clonu, kterou lze použít k nastavení množství světla procházejícího vzorkem. Okulár nebo okulár obvykle obsahuje čočku, která zvětšuje objekt tak, aby vypadal 10krát (také 10x zvětšen). Dolní čočku nebo objektiv lze změnit otočením objektivu, který obsahuje tři nebo čtyři objektivy, z nichž každý má objektiv s různým zvětšením. Nejčastěji mají síly objektivu čtyřikrát (4x), 10krát (10x), 40krát (40x) a někdy i 100krát (100x) zvětšení. Některé složené světelné mikroskopy také obsahují konkávní čočku, která koriguje rozmazání kolem okrajů.

• Pokud používáte složený mikroskop se zrcadlem, nikdy nepoužívejte slunce jako zdroj světla. Sluneční světlo zaostřené přes čočky způsobí poškození očí.

Složené světelné mikroskopy jsou obvykle mikroskopy ve světlém poli. Tyto mikroskopy propouštějí světlo z kondenzátoru pod vzorkem, takže vzorek vypadá tmavší ve srovnání s okolním médiem. Průhlednost vzorků může z důvodu nízkého kontrastu ztěžovat zobrazení detailů. Pro lepší kontrast jsou proto vzorky často obarveny.

Mikroskopy tmavého pole mají upravený kondenzátor, který přenáší světlo z úhlu. Úhlové světlo poskytuje větší kontrast, abyste viděli detaily. Vzorek vypadá světlejší než pozadí. Mikroskopy tmavého pole umožňují lepší pozorování živých vzorků.

Mikroskopy s fázovým kontrastem používají speciální objektivy a upravený kondenzátor, takže se v nich zobrazují podrobnosti o vzorku kontrastuje s okolním materiálem, i když jsou vzorek a okolní materiál opticky podobný. Kondenzátor a objektiv objektivu zesilují i ​​nepatrné rozdíly v propustnosti a lomu světla, čímž zvyšují kontrast. Stejně jako u mikroskopů ve světlém poli se vzorek jeví tmavší než okolní materiál.

Rozdíl mezi zvětšením ruční čočky a mikroskopem pochází z počtu čoček. U lupy nebo ručního objektivu je zvětšení omezeno na jediný objektiv. Protože objektiv má jednu ohniskovou vzdálenost od objektivu k zaostřovacímu bodu, je zvětšení pevné. V roce 1673 představil Antony van Leeuwenhoek svět svým malým „zvířecím“ buňkám pomocí jednoduchého mikroskopu nebo ručního objektivu se zvětšením 300krát (300x) ve skutečné velikosti. Přestože Leeuwenhoek používal bikonkávní čočku, která poskytovala lepší rozlišení (menší zkreslení) obrazu, většina zvětšovacích brýlí používá konvexní čočku.

Nalezení zvětšení ve složených mikroskopech vyžaduje znalost zvětšení každé čočky, kterou obraz prochází. Naštěstí jsou čočky obvykle označeny. Běžné mikroskopy ve třídě mají okulár, který zvětšuje objekt tak, aby vypadal 10krát (10x) větší než skutečná velikost objektu. Objektivové čočky na složených mikroskopech jsou připojeny k rotujícímu objektivu objektivu, takže diváci mohou měnit úroveň zvětšení otočením objektivu k jinému objektivu.

Chcete-li zjistit celkové zvětšení, znásobte zvětšení čoček. Pokud sledujete objekt přes objektiv s nejnižším výkonem, bude obraz zvětšen 4x objektivem objektivu a 10x zvětšen objektivem okuláru. Celkové zvětšení tedy bude:

takže se obrázek zobrazí 40krát (40x) větší než skutečná velikost.

Počítače a digitální zobrazování výrazně rozšířily schopnost vědců nahlédnout do mikroskopického světa.

Konfokální mikroskop lze technicky nazvat složeným mikroskopem, protože má více než jednu čočku. Čočky a zrcadla zaostřují lasery tak, aby vytvářely obrazy osvětlených vrstev vzorku. Tyto obrázky procházejí dírkami, kde jsou digitálně zachyceny. Tyto obrázky pak mohou být uloženy a zpracovány pro analýzu.

Skenovací elektronové mikroskopy (SEM) používají pro skenování pozlacených objektů osvětlení elektronů. Tyto skeny vytvářejí trojrozměrné černobílé obrazy exteriéru objektů. SEM používá jednu elektrostatickou čočku a několik elektromagnetických čoček.

Transmisní elektronové mikroskopy (TEM) také používají elektronové osvětlení s jednou elektrostatickou čočkou a několika elektromagnetickými čočkami k vytváření skenů tenkých řezů skrz objekty. Vytvořené černobílé obrázky se zdají být dvourozměrné.

Objektivy předcházely první záznamy o jejich použití na konci 13. století. Lidská zvědavost téměř vyžadovala, aby si lidé všimli schopnosti čoček zkoumat velmi malé objekty. Arabský učenec z 10. století Al-Hazen předpokládal, že světlo se šíří přímými liniemi a že vidění závisí na světle odrážejícím se od předmětů a do očí diváka. Al-Hazen studoval světlo a barvu pomocí kuliček vody.

První snímek čoček v brýlích (brýlích) se však datuje kolem roku 1350. Vynález prvního složeného mikroskopu je připsán Zachariášovi Janssenovi a jeho otci Hansovi v 90. letech 20. století. Na konci roku 1609 obrátil Galileo složený mikroskop vzhůru nohama, aby zahájil pozorování oblohy nad sebou, čímž trvale změnil lidské vnímání vesmíru. Robert Hooke použil svůj vlastní složený světelný mikroskop k prozkoumání mikroskopického světa, pojmenovaného vzor, ​​který viděl v „buňkách“ korkových plátků, a publikoval svá mnohá pozorování v „Micrographia“ (1665). Studie Hooke a Leeuwenhoek nakonec vedly k teorii zárodků a moderní medicíně.