Mikroskopas yra vienas iš žymesnių išradimų mokslo pasaulyje. Tai ne tik padėjo patenkinti daugybę pagrindinių žmogaus smalsumo dalykų, kurie yra per maži, kad būtų galima pamatyti nepastebėta akimi, bet ir padėjo išgelbėti begales gyvybių. Pavyzdžiui, daugybė šiuolaikinių diagnostinių procedūrų būtų neįmanomos be mikroskopų, kurie yra labai svarbu mikrobiologiniame pasaulyje vizualizuojant bakterijas, tam tikrus parazitus, pirmuonis, grybus ir virusai. Negalėdamas pažvelgti į žmogaus ir kitų gyvūnų ląsteles ir suprasti, kaip jos dalijasi problema, kaip paprasčiausiai kreiptis į įvairias vėžio apraiškas, liktų išsami paslaptis. Gyvybę teikiančios pažangos, tokios kaip apvaisinimas mėgintuvėlyje, galiausiai yra skolingos mikroskopijos stebuklais.
Kaip ir visa kita medicinos ir kitų technologijų pasaulyje, mikroskopai, dar ne tiek daug metų atgal, atrodė kaip klaidos ir nuostabios relikvijos, kai prieš antrojo XXI amžiaus dešimtmečio geriausius - mašinas, kurias vieną dieną už savo pasenimas. Pagrindiniai mikroskopų žaidėjai yra jų lęšiai, nes galų gale tai padidina vaizdus. Todėl naudinga žinoti, kaip sąveikauja įvairių rūšių lęšiai, sudarydami dažnai siurrealistinius vaizdus, patekusius į biologijos vadovėlius ir į internetą. Kai kurių iš šių vaizdų būtų neįmanoma pamatyti be specialaus „knickknack“, vadinamo kondensatoriumi.
Mikroskopo istorija
Pirmasis žinomas optinis instrumentas, kuriam verta žymėti „mikroskopą“, tikriausiai buvo sukurtas prietaisas Olandijos jaunuolis Zachariasas Janssenas, kurio 1595 m. išradimas greičiausiai turėjo nemažą dalį berniuko tėvas. Šio mikroskopo didinamoji galia buvo nuo 3 iki 9 kartų. (Naudojant mikroskopus, „3x“ paprasčiausiai reiškia, kad pasiektas padidinimas leidžia objektą vizualizuoti trigubai daugiau nei faktinis dydį ir atitinkamai kitus skaitmeninius koeficientus.) Tai buvo padaryta iš esmės uždėjus lęšius abiejuose tuščiavidurio galuose. vamzdelis. Kad ir kaip atrodytų mažai technologijos, XVI amžiuje pačius objektyvus nebuvo lengva įsigyti.
1660 m. Robertas Hooke'as, kuris galbūt geriausiai žinomas dėl savo indėlio į fiziką (ypač dėl spyruoklių fizinių savybių), pagamino pakankamai galingą sudėtinį mikroskopą, kad būtų galima vizualizuoti tai, ką dabar vadiname ląstelėmis, tiriant kamštį ąžuolo žievėje. medžiai. Tiesą sakant, Hooke'ui priskiriama sąvoka „ląstelė“ biologiniame kontekste. Vėliau Hooke'as patikslino, kaip deguonis dalyvauja žmogaus kvėpavime, taip pat įsitraukė į astrofiziką; tokiam tikram renesanso žmogui jis šiandien smalsiai neįvertinamas, palyginti su tokiais, kaip, tarkime, Isaacas Newtonas.
Hooke'o amžininkas Antonas van Leeuwenhoekas pasinaudojo paprastu mikroskopu (tai yra su vienu objektyvu), o ne su sudėtiniu mikroskopu (prietaisu, turinčiu daugiau nei vieną objektyvą). Tai iš esmės buvo dėl to, kad jis buvo iš privilegijuotos kilmės ir turėjo atlikti nuobodų darbą tarp svarbaus indėlio į mokslą. Leeuwenhoek buvo pirmasis žmogus, aprašęs bakterijas ir pirmuonis, ir jo išvados padėjo įrodyti, kad kraujo cirkuliacija gyvuose audiniuose yra pagrindinis gyvenimo procesas.
Mikroskopų tipai
Pirma, mikroskopai gali būti klasifikuojami pagal elektromagnetinės energijos, kurią jie naudoja objektams vizualizuoti, tipą. Mikroskopai, naudojami daugumoje įstaigų, įskaitant vidurinę ir vidurinę mokyklą, taip pat daugumą medicinos kabinetų ir ligoninių, yra šviesos mikroskopai. Būtent taip jie skamba ir naudoja įprastą šviesą objektams peržiūrėti. Įmantresni instrumentai naudoja elektronų pluoštus „apšviesti“ dominančius objektus. Šie elektroniniai mikroskopai naudokite magnetinius laukus, o ne stiklinius lęšius, kad elektromagnetinė energija būtų sutelkta tiriamiesiems.
Šviesos mikroskopai yra paprastų ir sudėtinių rūšių. Paprastas mikroskopas turi tik vieną lęšį, ir šiandien tokie prietaisai yra labai riboti. Kur kas labiau paplitęs yra sudėtinis mikroskopas, kuris naudoja vienos rūšies objektyvą, kad gautų didžiąją dalį vaizdo dauginimo, o antrasis - padidina ir fokusuoja vaizdą, gautą iš pirmojo. Kai kurie iš šių sudėtinių mikroskopų turi tik vieną okuliarą ir yra monokuliarus; dažniau jie turi du, todėl yra kviečiami žiūronas.
Šviesos mikroskopiją savo ruožtu galima suskirstyti į šviesus laukas ir tamsusis laukas tipai. Pirmasis yra labiausiai paplitęs; jei kada nors naudojote mikroskopą mokyklos laboratorijoje, yra didelė tikimybė, kad atlikote kažkokią šviesaus lauko mikroskopą naudodami binokulinį junginį mikroskopą. Šios programėlės tiesiog apšviečia viską, kas yra tiriama, ir atspindi skirtingos regėjimo lauko struktūros skirtingi matomos šviesos kiekiai ir bangos ilgiai, atsižvelgiant į jų individualų tankį ir kitas savybes. Tamsiojo lauko mikroskopijoje naudojamas specialus komponentas, vadinamas kondensatoriumi, kuris priverčia šviesą atšokti nuo dominantis daiktas tokiu kampu, kad objektą būtų lengva vizualizuoti tokiu pačiu bendru būdu kaip ir siluetas.
Mikroskopo dalys
Pirma, plokščia, dažniausiai tamsios spalvos plokštė, ant kurios remiasi jūsų paruošta skaidrė (paprastai ant tokių skaidrių dedami žiūrimi objektai), vadinama etapas. Tai yra tikslinga, nes gana dažnai viskas, kas yra skaidrėje, turi gyvą medžiagą, kuri gali judėti ir todėl tam tikra prasme „veikia“ žiūrovui. Scenoje yra skylė dugne, vadinama an diafragma, įsikūręs diafragma, o egzempliorius ant stiklelio uždedamas virš šios angos, skaidrią fiksuojant vietoje scenos klipai. Po diafragma yra apšvietėjas, ar šviesos šaltinis. A kondensatorius sėdi tarp scenos ir diafragmos.
Sudėtiniame mikroskope objektyvas yra arčiausiai pakopos, kurį galima sujudinti aukštyn ir žemyn fokusavimo tikslais vaizdas yra vadinamas objektyviniu objektyvu, turintį vieną mikroskopą, kuris paprastai siūlo jų diapazoną nuo; lęšis (arba dažniau - lęšiai), pro kuriuos žiūrite, vadinamas okuliaro lęšiais. Objektyvinį lęšį galima judinti aukštyn ir žemyn, naudojant dvi besisukančias rankenėles mikroskopo šone. The šiurkštaus reguliavimo rankenėlė yra naudojamas norint patekti į reikiamą bendrą regėjimo diapazoną, o smulkaus reguliavimo rankenėlė naudojamas maksimaliai ryškiam vaizdui sufokusuoti. Galiausiai, nosies antgalis naudojamas keičiant objektyvus su skirtingo didinimo galia objektyvais; tai daroma paprasčiausiai sukant kūrinį.
Didinimo mechanizmai
Bendra mikroskopo didinimo galia yra tiesiog objektyvinio objektyvo padidinimo ir okuliaro objektyvo padidinimo rezultatas. Tai gali būti 4x objektyvui ir 10x okuliarui, iš viso 40, arba 10x kiekvienam objektyvo tipui, iš viso 100x.
Kaip pažymėta, kai kuriuose objektuose galima naudoti daugiau nei vieną objektyvą. Būdingas 4x, 10x ir 40x objektyvo didinimo lygių derinys.
Kondensatorius
Kondensatoriaus funkcija nėra jokiu būdu padidinti šviesą, bet manipuliuoti jos kryptimi ir atspindžio kampais. Kondensatorius reguliuoja, kiek apšviestuvo šviesos gali praeiti pro angą, reguliuodamas šviesos intensyvumą. Tai taip pat kritiškai reguliuoja kontrastą. Tamsiojo lauko mikroskopijoje svarbiausia yra kontrastas tarp skirtingų, drąsių spalvų regėjimo lauko objektų, o ne jų išvaizda per se. Jie naudojami erzinti vaizdus, kurie gali nebūti, jei aparatas būtų paprasčiausiai naudojamas bombarduoti slyskite tiek šviesos, kiek akys virš jos galėjo toleruoti, palikdami žiūrovui viltį į geriausią rezultatus.