Ha bekukucskál egy mikroszkópba, egy másik világba kerülhet. A mikroszkópok kis méretben nagyítják a tárgyakat, hasonlóak ahhoz, ahogyan a szemüveg és a nagyító segítségével jobban láthatja.
Különösen az összetett mikroszkópok működnek lencsék elrendezésével a fénytörés érdekében, hogy nagyítsák a sejteket és más példányokat, hogy egy mikro méretű világba kerüljenek. A mikroszkópot összetett mikroszkópnak nevezzük, ha egynél több lencsékből áll.
Összetett mikroszkópok, más néven optikai vagy fénymikroszkóp, úgy működik, hogy a kép két lencserendszeren keresztül sokkal nagyobbnak tűnik. Az első aszem- vagy szemlencse, amelyet akkor vizsgál meg, amikor a mikroszkópot használja, amely általában ötször és 30-szorosan nagyít. A második aobjektív lencserendszeramely négyszeres vagy 100-szorosára nagyít, és az összetett mikroszkópok általában három, négy vagy öt ilyenből állnak.
Lencsék vegyes mikroszkópban
Az objektív lencserendszer kis fókusztávolságot használ, a lencse és a vizsgált minta vagy tárgy közötti távolságot. A próbatest valós képét az objektíven keresztül vetítik, hogy a lencsére eső fényből egy köztes képet hozzon létre, amely a
Az objektív nagyításának megváltoztatása megváltoztatja ennek a vetítésnek a méretét. Aoptikai cső hosszaaz objektív hátsó fókuszsíkjától az elsődleges képsíktól a mikroszkóp testén belüli távolságra utal. Az elsődleges képsík általában maga a mikroszkóp testében vagy a szemlencsében helyezkedik el.
A valódi képet ezután a személy mikroszkóp segítségével szemére vetítik. A szemlencse ezt egyszerű nagyító lencseként teszi. Ez a rendszer az objektívtől az okulárisig mutatja, hogy a két lencserendszer hogyan működik egymás után.
Az összetett lencserendszer lehetővé teszi a tudósok és más kutatók számára, hogy képeket készítsenek és tanulmányozzanak sokkal nagyobb nagyítással, amelyet egyébként csak egy mikroszkóppal tudnának elérni. Ha megpróbálna egyetlen lencsével rendelkező mikroszkópot használni ezeknek a nagyításoknak a eléréséhez, akkor a lencsét nagyon közel kell tennie a szeméhez, vagy nagyon széles lencsét kell használnia.
Mikroszkóp alkatrészeinek és funkcióinak boncolása
A mikroszkóp részeinek és funkcióinak boncolása megmutatja, hogyan működnek együtt a minták tanulmányozása során. Nagyjából feloszthatja a mikroszkóp szakaszait a fejre vagy a testre, az aljára és a karra úgy, hogy a feje felül van, az alja alul és a kar között.
A fej szemlencsével és szemlencsével rendelkezik, amelyek a szemlencsét a helyén tartják. A szemlencse lehet monokuláris vagy binokuláris, amelyek közül az utóbbi egy dioptria-beállító gyűrűt használhat a kép következetesebbé tételéhez.
A mikroszkóp karja tartalmazza azokat a célokat, amelyeket kiválaszthat és elhelyezhet a nagyítás különböző szintjeihez. A legtöbb mikroszkóp 4x, 10x, 40x és 100x objektíveket használ, amelyek koaxiális gombokként működnek, és szabályozzák, hogy a lencse hányszorosára növelje a képet. Ez azt jelenti, hogy ugyanarra a tengelyre épülnek, mint a finom fókuszáláshoz használt gomb, amint azt a "koaxiális" szó is jelzi. Az objektív lencse mikroszkóp funkcióban
Alul van az alap, amely támogatja a színpadot és a fényforrást, amely egy nyíláson keresztül vetül ki, és átengedi a képet a mikroszkóp többi részén. A nagyobb nagyítások általában mechanikus fokozatokat használnak, amelyek lehetővé teszik, hogy két különböző gombot használjon balra és jobbra, valamint előre és hátra egyaránt.
A rack stop segítségével szabályozhatja az objektív és a tárgylemez közötti távolságot, hogy még jobban szemügyre vehesse a példányt.
Fontos az alapról érkező fény beállítása. A kondenzátorok fogadják a bejövő fényt, és a mintára fókuszálják. A membrán segítségével kiválaszthatja, hogy mennyi fény érje el a mintát. Az összetett mikroszkóp lencséi ezt a fényt használják a kép elkészítéséhez a felhasználó számára. Egyes mikroszkópok tükröket alkalmaznak, amelyek fényforrás helyett visszatükrözik a fényt a mintára.
A mikroszkóp lencsék ókori története
Az emberek évszázadok óta tanulmányozták, hogyan hajlítja az üveg a fényt. Az ókori római matematikus, Claudius Ptolemaiosz a matematikával magyarázta a pontos törésszöget arról, hogy a bot képe hogyan törik meg, amikor vízbe helyezik. Ezt használná aa víz törésállandója vagy törésmutatója.
A törésmutató segítségével meghatározhatja, hogy a fény sebessége mennyire változik, amikor egy másik közegbe kerül. Egy adott közeg esetén használja a törésmutató egyenletét
n = \ frac {c} {v}
a törésmutatóhozn, fénysebesség vákuumbanc(3,8 x 108 m / s) és a fény sebessége a közegbenv.
Az egyenletek azt mutatják, hogy a fény lassul, ha olyan közegbe kerül, mint az üveg, a víz, a jég vagy bármely más közeg, legyen az szilárd, folyékony vagy gáz. Ptolemaiosz munkája elengedhetetlennek tűnik a mikroszkópia, valamint az optika és a fizika egyéb területei számára.
Snell törvénye alapján megmérheti azt a szöget is, amelynél a fénysugár megtörik, amikor egy közegbe kerül, Ptolemaiosz következtetése szerint. Snell törvénye az
\ frac {n_1} {n_2} = \ frac {\ sin {\ theta_2}} {\ sin {\ theta_1}}
mertθ1mivel a fénysugár vonala és a közeg peremének vonala közötti szög, mielőtt a fény bejutna a közegbe, ésθ2mivel a fény bejutása utáni szög.n1ésn2a közepes fény fénytörési mutatói voltak korábban, és a közepes fény belép.
Amint újabb kutatásokat végeztek, a tudósok Kr. U. I. század körül kezdték kihasználni az üveg tulajdonságait. Addigra a rómaiak feltalálták az üveget, és elkezdték tesztelni annak felhasználási lehetőségeit a rajta keresztül látható elemek nagyításában.
Kísérletezni kezdtek különböző alakú és méretű szemüvegekkel, hogy kitalálják a legjobb módot nagyítson valamit azzal, hogy átnézi, beleértve azt is, hogy a napsugarakat hogyan irányíthatnák a fénytárgyakra Tűz. "Nagyítóknak" vagy "égő poharaknak" nevezték ezeket a lencséket.
Az első mikroszkópok
A 13. század vége felé az emberek lencsékkel kezdtek szemüveget készíteni. 1590-ben két holland férfi, Zaccharias Janssen és édesapja, Hans végzett kísérleteket a lencsék felhasználásával. Felfedezték, hogy a lencsék egymásba helyezése egy csőben növelheti a képet sokkal nagyobb nagyítás, mint amit egyetlen lencse elérhetne, és Zaccharias hamarosan feltalálta a mikroszkóp. Ez a hasonlóság a mikroszkópok objektív lencserendszerével megmutatja, hogy mennyi időre visszanyúlik a lencsék rendszerként történő felhasználásának gondolata.
A Janssen mikroszkóp körülbelül két és fél méter hosszú sárgaréz állványt használt. Janssen megalkotta az elsődleges rézcsövet, amelyet a mikroszkóp körülbelül hüvelyk vagy fél hüvelyk sugarú körben használt. A sárgaréz cső alján és mindkét végén korong volt.
Más mikroszkóp-tervek kezdtek felmerülni a tudósok és mérnökök részéről. Néhányuk egy nagy cső rendszerét használta, amelyben két másik cső is helyet kapott, amelyek belecsúsztak. Ezek a kézzel készített csövek nagyítanák az objektumokat és szolgálnának alapul a modern mikroszkópok tervezéséhez.
Ezek a mikroszkópok azonban még nem voltak használhatók a tudósok számára. Körülbelül kilencszer nagyítanák a képeket, miközben az általuk létrehozott képeket nehezen látnák. Évekkel később, 1609-re Galileo Galilei csillagász tanulmányozta a fény fizikáját és azt, hogy miként fog kölcsönhatásba lépni az anyaggal olyan módon, amely hasznosnak bizonyul a mikroszkóp és a távcső számára. A képet fókuszálására szolgáló eszközt is hozzáadta saját mikroszkópjához.
Antonie Philips van Leeuwenhoek holland tudós 1676-ban egylencsés mikroszkópot használt, amikor kicsi üveggömbök lettek az első olyan emberek, akik közvetlenül megfigyelték a baktériumokat mikrobiológia."
Amikor a gömb lencséjén keresztül egy csepp vízre pillantott, meglátta a vízben lebegő baktériumokat. Felfedezéseket folytat a növény anatómiájában, felfedezi a vérsejteket és több száz mikroszkópot készít új, nagyítási módszerekkel. Egy ilyen mikroszkóp 275-szeres nagyítást tudott használni egyetlen dupla domború nagyító rendszerű lencsével.
A mikroszkóp technológia fejlődése
Az elkövetkező évszázadok további fejlesztéseket hoztak a mikroszkóp-technológiában. A 18. és 19. században finomították a mikroszkóp-terveket a hatékonyság és az eredményesség optimalizálása érdekében, például maguk a mikroszkópok stabilabbá és kisebbé tették. A különböző lencserendszerek és a lencsék ereje maguk is a mikroszkópok által előállított képek homályosságának vagy tisztaságának kérdésével foglalkoztak.
A tudomány optikájának fejlődése jobban megértette, hogyan tükröződnek a képek különböző síkokon, amelyeket a lencsék létrehozhatnak. Ez lehetővé tette, hogy a mikroszkópok készítői pontosabb képeket készítsenek ezeken az előrelépések során.
Az 1890-es években August Köhler akkori német végzős hallgató megjelentette a Köhler-megvilágításról szóló munkáját, amely fényt terjesztene a csökkentse az optikai tükröződést, fókuszálja a fényt a mikroszkóp témájára, és pontosabb módszereket alkalmazzon a fény szabályozására Tábornok. Ezek a technológiák a törésmutatóra, a minta közötti rekesz kontraszt nagyságára támaszkodtak és a mikroszkóp fénye jobban szabályozza az alkatrészeket, például a membránt és a szemlencsét.
Mikroszkópok lencséi ma
A lencsék napjainkban különböznek az egyes színekre összpontosító objektívektől az egyes törésmutatókra alkalmazható lencsékig. Az objektív lencserendszerek ezeket a lencséket használják a kromatikus aberráció, a színeltérések korrigálására, amikor a fény különböző színei kissé eltérnek attól a szögtől, amelyen megtörnek. Ez a fény különböző színének hullámhossz-különbségei miatt következik be. Kitalálhatja, hogy melyik lencse alkalmas arra, amit tanulmányozni szeretne.
Az akromatikus lencsékből két különböző hullámhosszú fénytörésmutató készül. Általában megfizethető áron vannak, és mint ilyenek, széles körben használják őket.Fél-apokromatikus lencsék, vagy fluorit lencsék, változtassák meg a fény három hullámhosszának törésmutatóit, hogy azok azonosak legyenek. Ezeket használják a fluoreszcencia tanulmányozására.
Apokromatikus lencsékmásrészt használjon nagy rekeszt a fény átengedéséhez és nagyobb felbontás eléréséhez. Részletes megfigyelésekre használják őket, de általában drágábbak. A tervlencsék foglalkoznak a térgörbület aberrációjának hatásával, a fókuszvesztéssel, amikor egy ívelt lencse a kép legélesebb fókuszát hozza el attól a síktól, amelyre a képet vetíteni kívánja.
A merülő lencsék megnövelik a rekesz méretét olyan folyadékkal, amely kitölti az objektív és a minta közötti teret, ami szintén növeli a kép felbontását.
A lencsék és mikroszkópok technológiájának fejlődésével a tudósok és más kutatók meghatározzák a betegség pontos okait és a biológiai folyamatokat irányító specifikus sejtfunkciókat. A mikrobiológia egy szabad, szabad szemmel túli organizmusvilágot mutatott, amely elméleti elméletekhez és tesztekhez vezetett ahhoz, hogy mit is jelent szervezetnek lenni, és milyen volt az élet természete.
