Hvor mange linser er der i et sammensat mikroskop?

At kigge ind i et mikroskop kan føre dig til en anden verden. De måder, hvorpå mikroskoper zoomer ind på objekter i lille skala svarer til, hvordan briller og forstørrelsesbriller kan lade dig se bedre.

Specielt sammensatte mikroskoper fungerer ved hjælp af et arrangement af linser til at bryde lys for at zoome ind på celler og andre prøver for at føre dig ind i en mikro-størrelse verden. Et mikroskop kaldes et sammensat mikroskop, når det består af mere end et sæt linser.

​Sammensatte mikroskoper, også kendt som optiske eller lysmikroskoper, virker ved at få et billede til at se meget større ud gennem to linsesystemer. Den første erokular- eller okularlinser, som du ser på, når du bruger mikroskopet, der typisk forstørres i et interval mellem fem gange og 30 gange. Den anden erobjektiv linse systemder zoomer ind ved hjælp af størrelser fra fire gange op til 100 gange, og sammensatte mikroskoper har normalt tre, fire eller fem af disse.

Objektivsystemet bruger en lille brændvidde, afstanden mellem linsen og prøven eller objektet undersøges. Det virkelige billede af prøven projiceres gennem objektivobjektivet for at skabe et mellembillede fra det lys, der falder ind på objektivet, der projiceres på

Ændring af objektiv objektivforstørrelse ændrer, hvordan dette billede skaleres op i denne projektion. Detoptisk rørlængdehenviser til afstanden fra objektets bageste brændplan til det primære billedplan inden i mikroskoplegemet. Det primære billedplan er normalt enten i selve mikroskoplegemet eller inden i okularet.

Det virkelige billede projiceres derefter på øjet på den person, der bruger mikroskopet. Den okulære linse gør dette som en simpel forstørrelseslinse. Dette system fra objektivt til okulært viser, hvordan de to linsesystemer fungerer efter hinanden.

Det sammensatte linsesystem lader forskere og andre forskere oprette og studere billeder med en meget større forstørrelse, som de ellers kun kunne opnå med et mikroskop. Hvis du prøver at bruge et mikroskop med en enkelt linse for at opnå disse forstørrelser, bliver du nødt til at placere linsen meget tæt på dit øje eller bruge en meget bred linse.

Dissekering af mikroskopdele og -funktioner kan vise dig, hvordan de alle arbejder sammen, når du studerer prøver. Du kan groft dele sektioner af mikroskopet i hovedet eller kroppen, basen og armen med hovedet øverst, bunden i bunden og armen imellem.

Hovedet har et okular og et okularrør, der holder okularet på plads. Okularet kan være enten monokulært eller kikkert, hvoraf sidstnævnte kan bruge en diopterjusteringsring for at gøre billedet mere konsistent.

Mikroskopets arm indeholder de mål, du kan vælge og placere for forskellige forstørrelsesniveauer. De fleste mikroskoper bruger 4x, 10x, 40x og 100x linser, der fungerer som koaksialknapper, der styrer, hvor mange gange linsen forstørrer billedet. Dette betyder, at de er bygget på samme akse som knappen, der bruges til fint fokus, som ordet "koaksial" ville antyde. Objektivlinsen i mikroskopfunktion

Nederst er basen, der understøtter scenen og lyskilden, der projicerer gennem en blænde og lader billedet projicere gennem resten af ​​mikroskopet. Højere forstørrelser bruger normalt mekaniske trin, der giver dig mulighed for at bruge to forskellige drejeknapper til at bevæge både venstre og højre og frem og tilbage.

Med rackstoppet kan du styre afstanden mellem objektivet og objektglasset for at se prøven endnu tættere på.

Det er vigtigt at justere lyset fra basen. Kondensatorer modtager det indkommende lys og fokuserer det på prøven. Membranen giver dig mulighed for at vælge, hvor meget lys der når prøven. Linserne i et sammensat mikroskop bruger dette lys til at skabe billedet for brugeren. Nogle mikroskoper bruger spejle til at reflektere lys tilbage på prøven i stedet for en lyskilde.

Mennesker har undersøgt, hvordan glas bøjer lys i århundreder. Den gamle romerske matematiker Claudius Ptolemæus brugte matematik til at forklare den nøjagtige brydningsvinkel om, hvordan billedet af en pind brydes, når den placeres i vand. Han ville bruge dette til at bestemmebrydningskonstant eller brydningsindeks for vand​.

Du kan bruge brydningsindekset til at bestemme, hvor meget lysets hastighed ændres, når det sendes til et andet medium. For et bestemt medium skal du bruge ligningen til brydningsindeks

for brydningsindeksn, lysets hastighed i vakuumc(3,8 x 10⁸ m / s) og lysets hastighed i medietv​.

Ligningerne viser, hvordan lys sænkes ned, når det kommer ind i medier såsom glas, vand, is eller ethvert andet medium, hvad enten det er fast, flydende eller gas. Ptolemaios arbejde ville vise sig at være afgørende for mikroskopi såvel som optik og andre fysiske områder.

Du kan også bruge Snells lov til at måle den vinkel, hvormed en lysstråle bryder, når den kommer ind i et medium, på samme måde som Ptolemaios udledte. Det er Snells lov

tilθ₁som vinklen mellem linjen for lysstrålen og linjen for kanten af ​​mediet, før lys kommer ind i mediet ogθ₂som vinklen efter at lyset er kommet ind.n₁ogn₂er brydningsindekserne for det medium lys, der tidligere var i, og det medium lys kommer ind.

Efterhånden som der blev gjort mere forskning, begyndte lærde at udnytte glasets egenskaber omkring det første århundrede e.Kr. På det tidspunkt havde romerne opfundet glas og begyndte at teste det for dets anvendelse til at forstørre det, der kan ses gennem det.

De begyndte at eksperimentere med forskellige former og størrelser af briller for at finde ud af den bedste måde at gøre det på forstør noget ved at se igennem det, herunder hvordan det kunne lede solens stråler mod lette genstande ild. De kaldte disse linser "forstørrelsesglas" eller "brændende briller".

Næsten slutningen af ​​det 13. århundrede begyndte folk at skabe briller ved hjælp af linser. I 1590 udførte to hollandske mænd, Zaccharias Janssen og hans far Hans, eksperimenter med linserne. De opdagede, at placeringen af ​​linserne oven på den anden i et rør kunne forstørre et billede ved meget større forstørrelse end en enkelt linse kunne opnå, og Zaccharias opfandt snart mikroskop. Denne lighed med objektivlinsesystemet i mikroskoper viser, hvor langt ideen om at bruge linser som et system går tilbage.

Janssen-mikroskopet brugte et messingstativ, der var cirka en og en halv meter langt. Janssen formede det primære messingrør, som mikroskopet brugte i omkring en tomme eller en halv tomme i radius. Messingrøret havde skiver i bunden såvel som i hver ende.

Andre mikroskopdesign begyndte at opstå af forskere og ingeniører. Nogle af dem brugte et system af et stort rør, der husede to andre rør, der gled ind i dem. Disse håndlavede rør forstørrer genstande og tjener som basis for designet af moderne mikroskoper.

Disse mikroskoper var dog endnu ikke anvendelige for forskere. De forstørrede billeder ca. ni gange, mens de billeder, de skabte, var svære at se. År senere, inden 1609, studerede astronomen Galileo Galilei lysets fysik, og hvordan det ville interagere med stof på måder, der ville vise sig gavnlige for mikroskopet og teleskopet. Han tilføjede også en enhed til at fokusere billedet i sit eget mikroskop.

Den hollandske videnskabsmand Antonie Philips van Leeuwenhoek brugte et enkelt-linsemikroskop i 1676, da han ville bruge lille glaskugler, der blev det første menneske, der observerede bakterier direkte og blev kendt som "far til mikrobiologi. "

Da han så på en dråbe vand gennem kuglens linse, så han bakterierne flyde rundt i vandet. Han fortsatte med at finde opdagelser i anatomi, opdage blodlegemer og lave hundreder af mikroskoper med nye måder at forstørre. Et sådant mikroskop var i stand til at bruge forstørrelse ved 275 gange ved hjælp af en enkelt linse med et dobbelt-konveks forstørrelsessystem.

De kommende århundreder bragte flere forbedringer af mikroskopteknologien. Det 18. og 19. århundrede oplevede forbedringer af mikroskopdesign for at optimere effektivitet og effektivitet, såsom at gøre mikroskoperne selv mere stabile og mindre. Forskellige linsesystemer og selve linsernes styrke behandlede spørgsmålene om slørethed eller manglende klarhed i billeder, som mikroskoper producerede.

Fremskridtene inden for videnskabens optik bragte en større forståelse af, hvordan billeder reflekteres på forskellige plan, som linser kunne skabe. Dette lader skaberne af mikroskoper skabe mere præcise billeder under disse fremskridt.

I 1890'erne offentliggjorde den daværende tyske kandidatstuderende August Köhler sit arbejde om Köhler-belysning, der ville distribuere lys til reducere optisk blænding, fokusere lys på objektet i mikroskopet og bruge mere præcise metoder til styring af lyset generel. Disse teknologier var afhængige af brydningsindekset, størrelsen af ​​blændekontrasten mellem prøven og lyset fra mikroskopet sammen med mere styrer komponenterne såsom membranen og okularet.

Linser i dag varierer fra dem, der fokuserer på specifikke farver til linser, der gælder for visse brydningsindekser. Objektive linsesystemer bruger disse linser til at korrigere for kromatisk aberration, farveforskelle, når forskellige lysfarver adskiller sig lidt i den vinkel, hvormed de bryder. Dette sker på grund af forskellene i bølgelængde for forskellige lysfarver. Du kan finde ud af, hvilken linse der passer til det, du vil studere.

Achromatiske linser bruges til at gøre brydningsindeks med to forskellige lysbølgelængder ens. De er generelt prissat til en overkommelig pris og er som sådan meget udbredt.Semi-apokromatiske linsereller fluoritlinser, skift brydningsindeks for tre bølgelængder for at gøre dem ens. Disse bruges til at studere fluorescens.

​Apokromatiske linserBrug derimod en stor blænde til at lade lys igennem og opnå en højere opløsning. De bruges til detaljerede observationer, men de er normalt dyrere. Planlinser adresserer effekten af ​​feltkurvaturafvigelse, tabet i fokus, når en buet linse skaber det skarpeste fokus på et billede væk fra det plan, det er beregnet til at projicere billedet på.

Nedsænkningslinser øger blænderstørrelsen ved hjælp af en væske, der fylder rummet mellem objektivet og prøven, hvilket også øger billedets opløsning.

Med fremskridt inden for teknologi til linser og mikroskoper bestemmer forskere og andre forskere de nøjagtige årsager til sygdom og specifikke cellulære funktioner, der styrede biologiske processer. Mikrobiologi viste en hel verden af ​​organismer ud over det blotte øje, der ville føre til mere teoretisering og test af, hvad det betød at være en organisme, og hvordan livets natur var.