მიკროსკოპში ჩახედვა შეიძლება სხვა სამყაროში გადაგიყვანოთ. მიკროსკოპებით ობიექტების მცირე მასშტაბის მასშტაბის შემცირების მსგავსია სათვალეებისა და გამადიდებელი სათვალეების უკეთეს ხედვაში.
განსაკუთრებით რთული მიკროსკოპები მუშაობენ ლინზების განლაგების საშუალებით, რომლებიც აფერხებენ სინათლეს უჯრედებზე და სხვა ნიმუშებზე გასადიდებლად, რომ მიკროზომალურ სამყაროში გადაგიყვანოთ. მიკროსკოპს ეწოდება რთული მიკროსკოპი, როდესაც იგი შედგება ლინზების ერთზე მეტი ნაკრებისაგან.
რთული მიკროსკოპები, ასევე ცნობილი როგორც ოპტიკური ან მსუბუქი მიკროსკოპები, მუშაობენ იმით, რომ გამოსახულება ბევრად უფრო დიდი ჩანს, ლინზების ორი სისტემის საშუალებით. პირველი არისთვალის ან სათვალის ობიექტივი, რომ თქვენ შეისწავლით მიკროსკოპის გამოყენებისას, რომელიც, ჩვეულებრივ, იზრდება დიაპაზონში ხუთჯერ და 30 ჯერ. მეორე არისობიექტური ობიექტივის სისტემარომ მასშტაბები მასშტაბის გამოყენებით ოთხჯერ აღწევს 100 ჯერ და რთული მიკროსკოპები, როგორც წესი, ეს სამი, ოთხი ან ხუთია.
ლინზები რთული მიკროსკოპში
ობიექტური ობიექტივის სისტემა იყენებს მცირე ფოკუსურ მანძილს, მანძილი ობიექტივს და გამოკვლეულ ნიმუშს ან ობიექტს შორის. ნიმუშის რეალური გამოსახულება დაპროექტებულია ობიექტური ობიექტივის საშუალებით, რათა შეიქმნას შუალედური გამოსახულება ობიექტივიდან მომხდარი სინათლისგან, რომელიც დაპროექტებულია
ობიექტური ობიექტივის გადიდების შეცვლა ცვლის ამ სურათის მასშტაბებს ამ პროექციაში.ოპტიკური მილის სიგრძეგულისხმობს ობიექტის უკანა კეროვანი სიბრტყიდან დაშორებას მიკროსკოპის სხეულში პირველადი გამოსახულების სიბრტყემდე. პირველადი გამოსახულების სიბრტყე ჩვეულებრივ ან თვით მიკროსკოპის სხეულშია, ან სათვალის მიდამოში.
ამის შემდეგ რეალური სურათი გამოსახულია მიკროსკოპის გამოყენებით ადამიანის თვალისთვის. თვალის ლინზა ამას აკეთებს, როგორც უბრალო გამადიდებელი ლინზა. ეს სისტემა ობიექტურიდან თვალისთვის გვიჩვენებს, თუ როგორ მუშაობს ორი ობიექტივი სისტემა ერთმანეთის მიყოლებით.
რთული ობიექტივის სისტემა საშუალებას აძლევს მეცნიერებსა და სხვა მკვლევარებს, შექმნან და შეისწავლონ სურათები გაცილებით უფრო მასშტაბურად, რომელთა მიღწევა მათ მხოლოდ ერთი მიკროსკოპით შეუძლიათ. თუ ამ გადიდების მისაღწევად უნდა შეეცადოთ გამოიყენოთ მიკროსკოპი ერთი ობიექტივით, მოათავსეთ ობიექტივი თვალთან ახლოს ან გამოიყენეთ ძალიან ფართო ობიექტივი.
მიკროსკოპის ნაწილების და ფუნქციების ამოკვეთა
მიკროსკოპის ნაწილების და ფუნქციების დანაწევრებით შეიძლება ნახოთ, თუ როგორ მუშაობს ყველა ერთად ნიმუშების შესწავლისას. შეგიძლიათ უხეშად დაყოთ მიკროსკოპის მონაკვეთები თავის ან სხეულში, ფუძე და მკლავი თავით თავზე, ფსკერი ქვედა და მკლავი შუა.
ხელმძღვანელს აქვს სათვალის მილისა და სათვალის მილის, რომელიც იკავებს თვალს. Eyepiece შეიძლება იყოს მონოკულური ან ბინოკლური, ამ უკანასკნელს შეუძლია გამოიყენოს დიოპტრის რეგულირების რგოლი, რომ სურათი უფრო თანმიმდევრული იყოს.
მიკროსკოპის მკლავი შეიცავს მიზნებს, რომელთა არჩევა და განთავსება შეგიძლიათ სხვადასხვა დონის გასადიდებლად. მიკროსკოპების უმეტესობაში გამოიყენება 4x, 10x, 40x და 100x ლინზები, რომლებიც მუშაობენ კოაქსიალური ღილაკებით და აკონტროლებენ რამდენჯერ ადიდებს ობიექტივი გამოსახულებას. ეს ნიშნავს, რომ ისინი აგებულია იმავე ღერძზე, როგორც ღილაკი, რომელიც გამოიყენება წვრილ ფოკუსზე, როგორც სიტყვა "კოაქსიალური" ნიშნავს. ობიექტური ობიექტივი მიკროსკოპის ფუნქციაში
ბოლოში არის ბაზა, რომელიც მხარს უჭერს სცენაზე და სინათლის წყაროს, რომელიც პროექტირდება დიაფრაგმის საშუალებით და საშუალებას აძლევს სურათს პროექტირება დანარჩენი მიკროსკოპის საშუალებით. ჩვეულებრივ, უფრო დიდ გადიდებებში გამოიყენება მექანიკური ეტაპები, რომელთა საშუალებითაც შეგიძლიათ გამოიყენოთ ორი განსხვავებული ღილაკი მარცხენა და მარჯვენა და წინ და უკან გადასაადგილებლად.
საკიდების გაჩერება საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ მანძილი ობიექტურ ობიექტივსა და სლაიდს შორის, ნიმუშის კიდევ უფრო ახლოდან გადახედვის მიზნით.
ფუძიდან მომდინარე სინათლის რეგულირება მნიშვნელოვანია. კონდენსატორები იღებენ შემომავალ სინათლეს და ფოკუსირებენ მას ნიმუშზე. დიაფრაგმა საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ, რამდენი შუქი აღწევს ნიმუშს. რთული მიკროსკოპის ლინზები ამ სინათლეს იყენებს მომხმარებლისთვის სურათის შექმნისას. ზოგი მიკროსკოპი იყენებს სარკეებს, რათა სინათლე აიღოს ნიმუშს და არა სინათლის წყაროს.
მიკროსკოპის ლინზების უძველესი ისტორია
საუკუნეების განმავლობაში ადამიანებმა შეისწავლეს, თუ როგორ ირეკლება შუქი შუქზე. ძველი რომაელი მათემატიკოსი კლავდიუს პტოლემეუსი მათემატიკას ხსნიდა გარდატეხის ზუსტი კუთხის შესახებ, თუ როგორ ირეცხებოდა ჯოხის გამოსახულება წყალში ჩასვლისას. ის ამას გამოიყენებდა, რათა დაედგინარეფრაქციის მუდმივა ან წყლის რეფრაქციის ინდექსი.
გარდატეხის ინდექსი შეგიძლიათ გამოიყენოთ იმის დასადგენად, თუ რამდენადაა შეცვლილი სინათლის სიჩქარე სხვა გარემოში გადასვლისას. გამოიყენეთ კონკრეტული საშუალო საშუალებისათვის განტოლება რეფრაქციის ინდექსისთვის
n = \ frac {c} {v}
რეფრაქციის ინდექსისთვისნ, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმშიგ(3,8 x 108 მ / წმ) და სინათლის სიჩქარე საშუალოშივ.
განტოლებები გვიჩვენებს, თუ როგორ ანელებს სინათლე ისეთ მედიაში შესვლისას, როგორიცაა მინა, წყალი, ყინული ან ნებისმიერი სხვა საშუალება, იქნება ეს მყარი, თხევადი თუ გაზი. პტოლემეოსის ნამუშევრები მნიშვნელოვანი იქნებოდა როგორც მიკროსკოპიის, ასევე ოპტიკისა და ფიზიკის სხვა სფეროებისთვის.
ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სნელის კანონი, რომ გაზომოთ ის კუთხე, რომელზეც ხდება სინათლის სხივის რეფრაცია, როდესაც ის შედის საშუალოში, ისევე, როგორც პტოლემეოსის გამოთვლა. სნელის კანონია
\ frac {n_1} {n_2} = \ frac {\ sin {\ theta_2}} {\ sin {\ theta_1}}
ამისთვისθ1როგორც სინათლის სხივის ხაზსა და საშუალო წვერის ხაზს შორის კუთხე, სანამ შუქი შუქში შევა დაθ2როგორც სინათლის შესვლის შემდეგ კუთხე.ნ1დან2საშუალო სინათლის რეფრაქციის მაჩვენებლები ადრე იყო და საშუალო სინათლე შემოდის.
რაც უფრო მეტი კვლევა ჩატარდა, მეცნიერებმა შუშის თვისებებით სარგებლობა დაიწყეს ჩვენს წელთაღრიცხვამდე პირველი საუკუნეში. იმ დროისთვის რომაელებმა გამოიგონეს მინა და დაიწყეს მისი ტესტირება იმისთვის, რომ გამოეყენებინათ თუ რა ჩანს მისი საშუალებით.
მათ დაიწყეს ექსპერიმენტები სხვადასხვა ფორმისა და ზომის სათვალეებში, რათა გაერკვნენ, თუ რაშია საუკეთესო გზა გაადიდეთ რამე, გაეცანით მათ, მათ შორის როგორ შეიძლება მზის სხივების განათება ობიექტებისკენ ცეცხლი მათ ამ ლინზებს "გამადიდებლები" ან "წვის სათვალე" უწოდეს.
პირველი მიკროსკოპები
მე -13 საუკუნის ბოლოს ადამიანებმა დაიწყეს სათვალის შექმნა ლინზების გამოყენებით. 1590 წელს ორმა ჰოლანდიელმა მამაკაცმა, ზაქარიას იანსენმა და მისმა მამამ ჰანსმა ჩაატარეს ექსპერიმენტები ლინზების გამოყენებით. მათ აღმოაჩინეს, რომ ლინზების მიყოლებით მილის მიდამოში სურათის გადიდება შეიძლება ბევრად უფრო დიდი გადიდება, ვიდრე ერთი ობიექტივის მიღწევა შეიძლებოდა და ზაქარიამ მალევე გამოიგონა მიკროსკოპი. მიკროსკოპების ობიექტური ლინზების სისტემის ეს მსგავსება გვიჩვენებს, თუ რამდენად შორს მიდის იდეა სისტემაში ლინზების გამოყენების შესახებ.
იანსენის მიკროსკოპში გამოიყენებოდა სპილენძის შტატივი, რომლის სიგრძე დაახლოებით ორნახევარი მეტრი იყო. იანსენმა შექმნა პირველადი სპილენძის მილი, რომელიც მიკროსკოპმა გამოიყენა რადიუსში დაახლოებით ინჩის ან ინჩის ნახევარზე. სპილენძის მილს დისკები ჰქონდა როგორც ძირში, ასევე თითოეულ ბოლოს.
სხვა მიკროსკოპის დიზაინებმა დაიწყეს წარმოქმნა მეცნიერებმა და ინჟინრებმა. ზოგი მათგანი იყენებდა დიდი მილის სისტემას, რომელშიც მოთავსებული იყო კიდევ ორი მილი, რომლებიც მათში სრიალებდა. ეს ხელნაკეთი მილები ადიდებს ობიექტებს და თანამედროვე მიკროსკოპების დიზაინის საფუძველს წარმოადგენს.
ეს მიკროსკოპები ჯერ არ გამოდგებოდა მეცნიერებისათვის. ისინი სურათებს დაახლოებით ცხრაჯერ ადიდებდნენ, ხოლო მათ შექმნილ სურათებს ძნელად სანახავებს ტოვებდნენ. წლების შემდეგ, 1609 წლისთვის, ასტრონომი გალილეო გალილეი სწავლობდა სინათლის ფიზიკას და როგორ ის ურთიერთქმედებდა მატერიასთან ისე, რომ სასარგებლო აღმოჩნდეს მიკროსკოპისა და ტელესკოპისთვის. მან ასევე დაამატა მოწყობილობა საკუთარი მიკროსკოპისთვის სურათის ფოკუსირებისთვის.
ჰოლანდიელმა მეცნიერმა ანტონი ფილიპს ვან ლეივენჰუკმა გამოიყენა ერთ ობიექტივიანი მიკროსკოპი 1676 წელს, როდესაც ის გამოიყენებდა პატარა მინის სფეროები გახდა პირველი ადამიანი, ვინც უშუალოდ დააკვირდა ბაქტერიებს და გახდა ცნობილი, როგორც "მამის მამა" მიკრობიოლოგია. ”
როდესაც მან სფეროს ობიექტივიდან წყლის წვეთს დახედა, მან დაინახა, რომ ბაქტერიები წყალში მიცურავდნენ. ის განაგრძობდა მცენარეთა ანატომიაში აღმოჩენებს, აღმოაჩენდა სისხლის უჯრედებს და ასობით მიკროსკოპს აკეთებდა გადიდების ახალი ხერხებით. ერთ-ერთ ასეთ მიკროსკოპს შეეძლო გადიდების გამოყენება 275-ჯერ, ორმაგი ამოზნექილი გამადიდებლის სისტემით ერთი ობიექტივის გამოყენებით.
მიღწევები მიკროსკოპის ტექნოლოგიაში
მომდევნო საუკუნეებმა მიკროსკოპის ტექნოლოგიაში მეტი გაუმჯობესება შეიტანა. მე -18 და მე -19 საუკუნეებში მოხდა მიკროსკოპის დიზაინის დახვეწა, ეფექტურობისა და ეფექტურობის ოპტიმიზაციის მიზნით, მაგალითად, მიკროსკოპების თვით სტაბილურობა და პატარავდება. სხვადასხვა ლინზების სისტემა და ლინზების სიმძლავრე თავად ეხებოდა მიკროსკოპების მიერ წარმოქმნილ სურათებში ბუნდოვანობის ან სიცხადის არარსებობის საკითხებს.
მეცნიერების ოპტიკის მიღწევებმა უფრო მეტი გაგება მოახდინა იმის შესახებ, თუ როგორ აისახება სურათები სხვადასხვა სიბრტყეებზე, რომელთა შექმნაც ობიექტებს შეუძლიათ. ამით მიკროსკოპების შემქმნელებმა შექმნეს უფრო ზუსტი სურათები ამ მიღწევების დროს.
1890-იან წლებში, მაშინდელმა გერმანელმა მაგისტრანტმა, აუგუსტ კოლერმა გამოაქვეყნა თავისი შრომა კოლერის განათებაზე, რომელიც სინათლეს ანაწილებდა შეამციროს ოპტიკური მბზინვარება, კონცენტრირება მოახდინოს მიკროსკოპის თემაზე და გამოიყენოს სინათლის კონტროლის უფრო ზუსტი მეთოდები ზოგადი ეს ტექნოლოგიები ეყრდნობოდა რეფრაქციის ინდექსს, დიაფრაგმის კონტრასტის ზომას ნიმუშს შორის და მიკროსკოპის სინათლე უფრო მეტად აკონტროლებს კომპონენტებს, როგორიცაა დიაფრაგმა და სათვალე.
მიკროსკოპების ლინზები დღეს
დღეს ლინზები განსხვავდება, სპეციფიკურ ფერებზე ფოკუსირებული ლინზებით დამთავრებული ლინზებით, რომლებიც გარკვეულ რეფრაქციულ მაჩვენებლებს ეხება. ობიექტური ობიექტივების სისტემები იყენებენ ამ ლინზებს ქრომატული გადახრის შესასწორებლად, ფერის უთანასწორობისას, როდესაც სხვადასხვა ფერის სინათლე მცირედ განსხვავდება იმ კუთხით, რომლის რეფრაქციასაც ახდენენ. ეს ხდება სინათლის სხვადასხვა ფერის ტალღის სიგრძის სხვაობის გამო. შეგიძლიათ გაერკვნენ, რომელი ობიექტივი არის შესაფერისი, რის შესწავლაც გსურთ.
აქრომატული ლინზები გამოიყენება სინათლის ორი განსხვავებული ტალღის სიგრძის რეფრაქციული ინდექსების შესაქმნელად. ზოგადად, მათ ფასები აქვთ ხელმისაწვდომი კურსით და, როგორც ასეთი, ფართოდ გამოიყენება.ნახევრად აპოქრომატული ლინზები, ან ფტორიტის ლინზები, ცვლის სინათლის სამი ტალღის სიგრძის რეფრაქციულ ინდექსებს, რომ ისინი ერთნაირი გახდეს. ესენი გამოიყენება ფლუორესცენტის შესწავლისას.
აპოქრომატული ლინზებიმეორეს მხრივ, გამოიყენეთ დიდი დიაფრაგმა სინათლის გამოსასვლელად და უფრო მაღალი გარჩევადობის მისაღწევად. ისინი გამოიყენება დეტალური დაკვირვებისთვის, მაგრამ, როგორც წესი, უფრო ძვირია. გეგმის ლინზები ეხება ველის მრუდის გადახრის ეფექტს, ფოკუსის დაკარგვას, როდესაც მრუდი ობიექტივი ქმნის სურათის ყველაზე მკვეთრ ფოკუსს სიბრტყისგან მოშორებით, რომლის მიზანია სურათის პროექტირება.
ჩაღრმავების ლინზები ზრდის დიაფრაგმის ზომას სითხის გამოყენებით, რომელიც ავსებს სივრცეს ობიექტურ ობიექტივსა და ნიმუშს შორის, რაც ასევე ზრდის სურათის რეზოლუციას.
ლინზებისა და მიკროსკოპების ტექნოლოგიაში მიღწეულ წარმატებებთან ერთად, მეცნიერებმა და სხვა მკვლევარებმა დაადგინეს დაავადების ზუსტი მიზეზები და კონკრეტული უჯრედული ფუნქციები, რომლებიც არეგულირებდა ბიოლოგიურ პროცესებს. მიკრობიოლოგიამ აჩვენა ორგანიზმების მთელი სამყარო შეუიარაღებელი თვალით მიღმა, რაც გამოიწვევს უფრო მეტ თეორიულ და ტესტირებას იმის შესახებ, თუ რას ნიშნავს იყო ორგანიზმი და როგორი იყო ცხოვრების ბუნება.