拡大鏡と複合光学顕微鏡の違いは何ですか?

オブジェクトを拡大するための透明な素材の使用は歴史のはるか昔にさかのぼりますが、眼鏡用レンズの最初のイラストは約1350年にさかのぼります。 読書用の虫眼鏡は、1200年代後半にさかのぼり、そのイラストよりも前のものです。 これらのレンズの初期の使用にもかかわらず、バクテリア、藻類、原生動物の微視的な世界の発見はほぼ300年待ちました。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

拡大鏡と複合光学顕微鏡の違いの1つは、拡大鏡は1つのレンズを使用して物体を拡大するのに対し、複合顕微鏡は2つ以上のレンズを使用することです。 もう1つの違いは、拡大鏡を使用して不透明なオブジェクトと透明なオブジェクトを表示できることですが、 複合顕微鏡では、光が通過するのに十分な薄さまたは透明な標本が必要です。 使って。 また、拡大鏡は周囲光を使用し、光学顕微鏡は(ミラーまたは内蔵ランプからの)光源を使用してオブジェクトを照らします。

拡大レンズと拡大鏡

拡大鏡は何世紀にもわたって使用されてきました。 火事を起こし、視力障害を修正することは、最も初期の拡大鏡の用途と機能の1つでした。 レンズの文書化された使用は、人々が読むのを助けるための拡大鏡と眼鏡で13世紀後半に始まりました。したがって、眼鏡と学者との関係は1300年代初頭にさかのぼります。

拡大鏡は、ホルダーに取り付けられた凸レンズを使用します。 凸レンズは、中央よりも端が薄くなっています。 光がレンズを通過すると、光線は中心に向かって曲がります。 拡大鏡は、光の波が見ている表面で出会うときに対象物に焦点を合わせます。

シンプルvs。 複合顕微鏡

単純な顕微鏡は一眼レフを使用するため、拡大鏡は単純な顕微鏡です。 立体顕微鏡または解剖顕微鏡は通常、単純な顕微鏡でもあります。 実体顕微鏡は、両眼視を可能にし、物体の3次元ビューを提供するために、各眼に1つずつ、2つの接眼レンズまたは接眼レンズを使用します。 実体顕微鏡にもさまざまな照明オプションがあり、オブジェクトを上、下、またはその両方から照らすことができます。 拡大鏡と実体顕微鏡を使用して、岩、昆虫、植物などの不透明なオブジェクトの詳細を表示できます。

複合顕微鏡は、2つ以上のレンズを連続して使用して、オブジェクトを拡大して表示します。 一般に、複合顕微鏡では、観察する標本が十分に薄いか、光が通過できるように十分に透明である必要があります。 これらの顕微鏡は高倍率を提供しますが、ビューは2次元です。

複合光学顕微鏡

複合光学顕微鏡は、最も一般的にはボディチューブに配置された2つのレンズを使用します。 ランプまたはミラーからの光は、コンデンサー、試料、および両方のレンズを通過します。 コンデンサーは光を集束させ、標本を通過する光の量を調整するために使用できる虹彩を持っている場合があります。 接眼レンズまたは接眼レンズには通常、オブジェクトを10倍(10倍とも表記)大きく見えるように拡大するレンズが含まれています。 下側のレンズまたは対物レンズは、それぞれが異なる倍率のレンズを備えた3つまたは4つの対物レンズを保持するノーズピースを回転させることによって変更できます。 最も一般的には、対物レンズの強度は4倍(4倍)、10倍(10倍)、40倍(40倍)、場合によっては100倍(100倍)の倍率になります。 一部の複合光学顕微鏡には、エッジ周辺のぼやけを補正するための凹レンズも含まれています。

警告

  • 鏡付きの複合顕微鏡を使用する場合は、太陽を光源として使用しないでください。 レンズを通して集束された日光は目の損傷を引き起こします。

複合光学顕微鏡は通常、明視野顕微鏡です。 これらの顕微鏡は、標本の下のコンデンサーからの光を透過し、周囲の媒体と比較して標本を暗く見せます。 標本の透明性は、コントラストが低いため、細部を見るのを困難にする可能性があります。 したがって、標本はコントラストを高めるために染色されることがよくあります。

暗視野顕微鏡には、ある角度から光を透過する改良型コンデンサーがあります。 角度の付いた光は、細部を見るためにより大きなコントラストを提供します。 標本は背景よりも明るく見えます。 暗視野顕微鏡は、生きている標本のより良い観察を可能にします。

位相差顕微鏡は、特別な対物レンズと変更されたコンデンサーを使用して、標本の詳細が 標本と周囲の材料が光学的にある場合でも、周囲の材料とは対照的 同様。 コンデンサーと対物レンズは、光の透過と屈折のわずかな違いさえも増幅し、コントラストを高めます。 明視野顕微鏡と同様に、標本は周囲の材料よりも暗く見えます。

顕微鏡の倍率を見つける

虫眼鏡と顕微鏡の倍率の違いは、レンズの数にあります。 虫眼鏡またはハンドレンズの場合、倍率は単一レンズに制限されます。 レンズはレンズから焦点までの焦点距離が1つであるため、倍率は固定されています。 1673年、アントニ・ファン・レーウェンフックは、実際のサイズの300倍(300倍)の倍率の単純な顕微鏡または虫眼鏡を使用して、彼の小さな「動物」を世界に紹介しました。 Leeuwenhoekは、画像の解像度が高い(歪みが少ない)両凹レンズを使用していましたが、ほとんどの拡大鏡は凸レンズを使用しています。

複合顕微鏡で倍率を見つけるには、画像が通過する各レンズの倍率を知る必要があります。 幸いなことに、レンズは通常マークされています。 一般的な教室用顕微鏡には、オブジェクトを拡大してオブジェクトの実際のサイズの10倍(10倍)に見える接眼レンズがあります。 複合顕微鏡の対物レンズは回転するノーズピースに取り付けられているため、観察者はノーズピースを別のレンズに回転させることで倍率を変更できます。

全体の倍率を求めるには、レンズの倍率を掛け合わせます。 最も低い倍率の対物レンズを通して物体を見る場合、画像は対物レンズによって4倍に拡大され、接眼レンズによって10倍に拡大されます。 したがって、全体の倍率は次のようになります。

4 \ times 10 = 40

そのため、画像は実際のサイズの40倍(40倍)大きく表示されます。

顕微鏡と拡大鏡を超えて

コンピューターとデジタル画像は、科学者が微視的な世界を見る能力を大幅に拡大しました。

共焦点顕微鏡は、複数のレンズを備えているため、技術的には複合顕微鏡と呼ぶことができます。 レンズとミラーはレーザーの焦点を合わせて、試料の照射層の画像を生成します。 これらの画像はピンホールを通過し、そこでデジタルでキャプチャされます。 これらの画像は、分析のために保存および操作できます。

走査型電子顕微鏡(SEM)は、電子照明を使用して金メッキされた物体をスキャンします。 これらのスキャンは、オブジェクトの外部の3次元白黒画像を生成します。 SEMは、1つの静電レンズと複数の電磁レンズを使用します。

透過型電子顕微鏡(TEM)も、1つの静電レンズと複数の電磁レンズによる電子照明を使用して、物体を通る薄いスライスのスキャンを形成します。 生成された白黒画像は2次元に見えます。

顕微鏡の意義

レンズは、13世紀後半に使用された初期の記録よりも前のものでした。 人間の好奇心は、人々が非常に小さな物体を検査するレンズの能力に気づくことをほとんど要求しました。 10世紀のアラブの学者Al-Hazenは、光は直線で伝わり、視力は物体から観察者の目に反射する光に依存していると仮定しました。 アルハーゼンは、水の球を使って光と色を研究しました。

しかし、眼鏡(眼鏡)のレンズの最初の写真は約1350年にさかのぼります。 最初の複合顕微鏡の発明は、1590年代にサハリアスヤンセンと彼の父ハンスの功績によるものです。 1609年後半、ガリレオは複合顕微鏡を逆さまにして、彼の上空の観測を開始し、宇宙に対する人間の認識を恒久的に変えました。 ロバートフックは、彼の自作の複合光学顕微鏡を使用して、名前の付いた微視的な世界を探索しました 彼がコルクスライス「細胞」で見たパターンは、「小字症」で彼の多くの観察結果を発表しました (1665). フックとレーウェンフックによる研究は、最終的には細菌説と現代医学につながりました。

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