Ποιες είναι οι λειτουργίες των συμπυκνωτών στα μικροσκόπια;

Το μικροσκόπιο θεωρείται ως μία από τις πιο αξιοσημείωτες εφευρέσεις στον επιστημονικό κόσμο. Όχι μόνο βοήθησε στην ικανοποίηση πολλών βασικών ανθρώπινων περιέργων σχετικά με πράγματα που είναι πολύ μικρά για να τα δούμε χωρίς βοήθεια, αλλά έχει επίσης βοηθήσει στη διάσωση αμέτρητων ζωών. Για παράδειγμα, μια σειρά από σύγχρονες διαγνωστικές διαδικασίες θα ήταν αδύνατη χωρίς μικροσκόπια, που είναι απολύτως ζωτικής σημασίας στον κόσμο της μικροβιολογίας στην απεικόνιση βακτηρίων, ορισμένων παρασίτων, πρωτόζωων, μυκήτων και ιοί. Και χωρίς να μπορέσουμε να κοιτάξουμε ανθρώπινα και άλλα ζώα κύτταρα και να καταλάβουμε πώς διαιρούνται, το Το πρόβλημα να αποφασιστεί πώς να προσεγγίσουμε απλώς τις διάφορες εκδηλώσεις του καρκίνου θα παραμείνει πλήρες μυστήριο. Ζωολογικές προόδους όπως η γονιμοποίηση in vitro τελικά οφείλουν την ύπαρξή τους στα θαύματα της μικροσκοπίας.

Όπως όλα τα άλλα στον κόσμο της ιατρικής και άλλης τεχνολογίας, τα μικροσκόπια πριν από τόσα χρόνια δεν μοιάζουν με βλάβες και γραφικά λείψανα όταν βρισκόταν ενάντια στα καλύτερα της δεύτερης δεκαετίας του 21ου αιώνα - μηχανήματα που μια μέρα θα γλιστρήσουν από μόνα τους απαρχαίωση. Οι κυριότεροι παίκτες στα μικροσκόπια είναι οι φακοί τους, γιατί αυτοί μεγεθύνουν τις εικόνες. Είναι επομένως χρήσιμο να γνωρίζουμε πώς αλληλεπιδρούν τα διάφορα είδη φακών για να σχηματίσουν τις συχνά σουρεαλιστικές εικόνες που μπαίνουν σε βιβλία βιολογίας και στον Παγκόσμιο Ιστό. Μερικές από αυτές τις εικόνες θα ήταν αδύνατο να δει κανείς χωρίς ένα ειδικό πλεκτό που ονομάζεται συμπυκνωτής.

Το πρώτο γνωστό οπτικό όργανο που αξίζει τον χαρακτηρισμό του «μικροσκοπίου» ήταν πιθανώς η συσκευή που δημιουργήθηκε από τον ολλανδό νεαρό Zacharias Janssen, του οποίου η εφεύρεση του 1595 πιθανότατα είχε σημαντική συμβολή από τα παιδιά πατέρας. Η μεγεθυντική ισχύς αυτού του μικροσκοπίου ήταν οπουδήποτε από 3x έως 9x. (Με μικροσκόπια, το "3x" σημαίνει απλώς ότι η μεγέθυνση που επιτυγχάνεται επιτρέπει την οπτικοποίηση του αντικειμένου τρεις φορές από το πραγματικό του μέγεθος, και αντίστοιχα για άλλους αριθμητικούς συντελεστές.) Αυτό επιτεύχθηκε τοποθετώντας ουσιαστικά φακούς και στα δύο άκρα ενός κοίλου σωλήνας. Όσο χαμηλής τεχνολογίας φαίνεται, οι ίδιοι οι φακοί δεν ήταν εύκολο να βρεθούν τον 16ο αιώνα.

Το 1660, ο Robert Hooke, ο οποίος ίσως είναι πιο γνωστός για τη συμβολή του στη φυσική (ιδίως τις φυσικές ιδιότητες των πηγών), παρήγαγε ένα σύνθετο μικροσκόπιο αρκετά ισχυρό για να απεικονίσει αυτό που τώρα ονομάζουμε κύτταρα, εξετάζοντας το φελλό στο φλοιό της βελανιδιάς δέντρα. Στην πραγματικότητα, ο Hooke πιστώνεται με την εμφάνιση του όρου "κελί" σε βιολογικό πλαίσιο. Ο Hooke αργότερα διευκρίνισε πώς συμμετέχει το οξυγόνο στην αναπνοή του ανθρώπου και επίσης ασχολείται με την αστροφυσική. για έναν τόσο αληθινό αναγεννησιακό άνθρωπο, είναι περιέργως υποτιμημένος σήμερα σε σύγκριση με τους αρέσει, ας πούμε, τον Isaac Newton.

Ο Anton van Leeuwenhoek, ένας σύγχρονος του Hooke, χρησιμοποίησε ένα απλό μικροσκόπιο (δηλαδή έναν με έναν μόνο φακό) και όχι ένα σύνθετο μικροσκόπιο (μια συσκευή με περισσότερους από έναν φακούς). Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι προήλθε από ένα προνομιακό υπόβαθρο και έπρεπε να εργαστεί σε μια υδραυλική δουλειά μεταξύ της πραγματοποίησης σημαντικών συνεισφορών στην επιστήμη. Ο Leeuwenhoek ήταν ο πρώτος άνθρωπος που περιέγραψε βακτήρια και πρωτόζωα και τα ευρήματά του βοήθησαν να αποδείξουν ότι η κυκλοφορία του αίματος σε όλους τους ζωντανούς ιστούς είναι μια βασική διαδικασία της ζωής.

Πρώτον, τα μικροσκόπια μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τον τύπο της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που χρησιμοποιούν για την οπτικοποίηση των αντικειμένων. Τα μικροσκόπια που χρησιμοποιούνται στις περισσότερες ρυθμίσεις, όπως το γυμνάσιο και το γυμνάσιο, καθώς και τα περισσότερα ιατρικά γραφεία και νοσοκομεία, είναι ελαφριά μικροσκόπια. Αυτά είναι ακριβώς αυτά που ακούγονται και χρησιμοποιούν το συνηθισμένο φως για την προβολή αντικειμένων. Τα πιο εξελιγμένα όργανα χρησιμοποιούν δέσμες ηλεκτρονίων για να «φωτίζουν» αντικείμενα ενδιαφέροντος. Αυτά τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια Χρησιμοποιήστε μαγνητικά πεδία αντί για φακούς γυαλιού για να εστιάσετε την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια στα υπό εξέταση θέματα.

Τα ελαφριά μικροσκόπια διατίθενται σε απλές και σύνθετες ποικιλίες. Ένα απλό μικροσκόπιο έχει μόνο έναν φακό και σήμερα τέτοιες συσκευές έχουν πολύ περιορισμένες εφαρμογές. Ο πολύ πιο κοινός τύπος είναι το σύνθετο μικροσκόπιο, το οποίο χρησιμοποιεί ένα είδος φακού για να παράγει το μεγαλύτερο μέρος του πολλαπλασιασμού της εικόνας και ένα δευτερόλεπτο για μεγέθυνση και εστίαση της εικόνας που προκύπτει από την πρώτη. Μερικά από αυτά τα σύνθετα μικροσκόπια έχουν μόνο έναν προσοφθάλμιο φακό και είναι έτσι μονόφθαλμος; πιο συχνά, έχουν δύο και επομένως καλούνται διοπτρικός.

Η ελαφριά μικροσκοπία μπορεί με τη σειρά της να χωριστεί σε φωτεινό πεδίο και σκοτεινό πεδίο τύποι. Το πρώτο είναι το πιο κοινό? εάν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ μικροσκόπιο σε σχολικό εργαστήριο, οι πιθανότητες είναι εξαιρετικές ότι ασχολείστε με κάποια μορφή μικροσκοπίας φωτεινού πεδίου χρησιμοποιώντας ένα διοφθαλμικό σύνθετο μικροσκόπιο. Αυτά τα gadget απλώς φωτίζουν ό, τι είναι υπό μελέτη, και αντανακλούν διαφορετικές δομές στο οπτικό πεδίο διαφορετικές ποσότητες και μήκη κύματος ορατού φωτός με βάση τις ατομικές τους πυκνότητες και άλλες ιδιότητες. Στη μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, χρησιμοποιείται ένα ειδικό συστατικό που ονομάζεται συμπυκνωτής για να εξαναγκάσει το φως να αναπηδήσει αντικείμενο ενδιαφέροντος σε τέτοια γωνία που το αντικείμενο είναι εύκολο να οπτικοποιηθεί με τον ίδιο γενικό τρόπο όπως σιλουέτα.

Πρώτον, η επίπεδη, συνήθως σκούρα πλάκα στην οποία στηρίζεται η έτοιμη διαφάνεια (συνήθως, αντικείμενα που προβάλλονται τοποθετούνται σε τέτοιες διαφάνειες) στάδιο. Αυτό ταιριάζει, δεδομένου ότι, πολύ συχνά, ό, τι υπάρχει στη διαφάνεια περιέχει ζωντανή ύλη που μπορεί να κινηθεί και, κατά συνέπεια, με μια έννοια "παίζει" για τον θεατή. Το στάδιο περιέχει μια τρύπα στο κάτω μέρος που ονομάζεται άνοιγμα, βρίσκεται εντός της διάφραγμα, και το δείγμα στη διαφάνεια τοποθετείται πάνω από αυτό το άνοιγμα, με τη διαφάνεια σταθερή στη θέση της κλιπ σκηνής. Κάτω από το διάφραγμα είναι το φωτιστικό, ή πηγή φωτός. ΕΝΑ συμπυκνωτής κάθεται μεταξύ της σκηνής και του διαφράγματος.

Σε ένα σύνθετο μικροσκόπιο, ο φακός πλησιάζει το στάδιο, ο οποίος μπορεί να μετακινηθεί πάνω-κάτω για σκοπούς εστίασης η εικόνα, ονομάζεται αντικειμενικός φακός, με ένα μόνο μικροσκόπιο που προσφέρει συνήθως μια σειρά από αυτά για επιλογή από; οι φακοί (ή πιο συχνά, οι φακοί) που κοιτάζετε ονομάζονται φακοί προσοφθάλμιου φακού. Ο αντικειμενικός φακός μπορεί να μετακινηθεί πάνω-κάτω χρησιμοποιώντας δύο περιστρεφόμενα κουμπιά στην πλευρά του μικροσκοπίου. ο χοντρό κουμπί ρύθμισης χρησιμοποιείται για να φτάσει στο σωστό γενικό οπτικό εύρος, ενώ το λεπτό κουμπί ρύθμισης χρησιμοποιείται για να φέρει την εικόνα σε μέγιστη ευκρινή εστίαση. Τέλος, το μύτη χρησιμοποιείται για εναλλαγή μεταξύ αντικειμενικών φακών διαφορετικών μεγεθών. Αυτό γίνεται απλά περιστρέφοντας το κομμάτι.

Η συνολική ισχύς μεγέθυνσης ενός μικροσκοπίου είναι απλά το προϊόν της αντικειμενικής μεγέθυνσης φακών και της μεγέθυνσης του φακού προσοφθάλμιου φακού. Αυτό μπορεί να είναι 4x για το αντικείμενο και 10x για το προσοφθάλμιο φακό για συνολικά 40, ή μπορεί να είναι 10x για κάθε τύπο φακού για 100x συνολικά.

Όπως σημειώθηκε, ορισμένα αντικείμενα διαθέτουν περισσότερους από έναν αντικειμενικούς φακούς διαθέσιμους για χρήση. Ένας συνδυασμός αντικειμενικών μεγεθών φακών 4x, 10x και 40x είναι τυπικός.

Η λειτουργία του συμπυκνωτή δεν είναι να μεγεθύνει το φως με οποιονδήποτε τρόπο, αλλά να χειριστεί την κατεύθυνση και τις γωνίες ανάκλασης. Ο συμπυκνωτής ελέγχει πόση ποσότητα φωτός από το φωτιστικό επιτρέπεται να διέρχεται μέσω του ανοίγματος, ελέγχοντας την ένταση του φωτός. Επίσης, ρυθμίζει κριτικά την αντίθεση. Στη μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, είναι η αντίθεση μεταξύ διαφορετικών αντικειμένων χρώματος στο οπτικό πεδίο που είναι πιο σημαντική, όχι η εμφάνισή τους καθαυτή. Χρησιμοποιούνται για να πειράξουν εικόνες που ενδέχεται να μην εμφανίζονται εάν η συσκευή χρησιμοποιήθηκε απλώς για βομβαρδισμό σύρετε με τόσο φως όσο τα μάτια πάνω από αυτό θα μπορούσε να ανεχθεί, αφήνοντας τον θεατή να ελπίζει για το καλύτερο Αποτελέσματα.