Koks skirtumas tarp didinamojo stiklo ir sujungto šviesos mikroskopo?

Aiškios medžiagos naudojimas objektams didinti datuojamas dar istorijoje, tačiau pirmoji akinių lęšių iliustracija - apie 1350 m. Skaitytini didinamieji akiniai buvo pateikti prieš tą iliustraciją, datuojamą 1200-ųjų pabaigoje. Nepaisant šių ankstyvų lęšių naudojimo, bakterijų, dumblių ir pirmuonių mikroskopinio pasaulio atradimas laukė beveik 300 metų.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Vienas skirtumas tarp didinamojo stiklo ir sudėtinio šviesos mikroskopo yra tas, kad didinamasis stiklas naudoja vieną objektyvą objektui padidinti, o sudėtinis - du ar daugiau lęšių. Kitas skirtumas yra tas, kad didinamieji akiniai gali būti naudojami matomiems ir permatomiems objektams peržiūrėti, tačiau a sudėtinis mikroskopas reikalauja, kad bandinys būtų pakankamai plonas arba pakankamai skaidrus, kad šviesa galėtų praeiti per. Taip pat padidinamasis stiklas naudoja aplinkos šviesą, o šviesos mikroskopai naudoja šviesos šaltinį (iš veidrodžio ar įmontuotos lempos), kad apšviestų objektą.

Didinamieji lęšiai buvo naudojami šimtmečius. Gaisrų sukėlimas ir sugedusio regėjimo taisymas buvo vieni iš ankstyviausių didinamojo stiklo naudojimo būdų ir funkcijų. Dokumentiniai lęšių naudojimo būdai prasidėjo XIII a. Pabaigoje - didinantys akiniai ir akiniai, padedantys žmonėms skaityti, todėl akinių susiejimas su mokslininkais prasidėjo 1300 m. Pradžioje.

Didinamiesiems stiklams naudojamas išgaubtas lęšis, sumontuotas laikiklyje. Išgaubti lęšiai kraštuose yra plonesni nei viduryje. Šviesai praeinant pro objektyvą, šviesos spinduliai linksta link centro. Didinamasis stiklas fokusuojamas į objektą, kai šviesos bangos susitinka žiūrimame paviršiuje.

Paprastam mikroskopui naudojamas vienas objektyvas, todėl didinamieji akiniai yra paprasti mikroskopai. Stereoskopiniai arba išsklaidantys mikroskopai paprastai yra ir paprasti mikroskopai. Stereoskopiniuose mikroskopuose naudojami du okuliarai arba okuliarai, po vieną kiekvienai akiai, kad būtų galima matyti binokulinį vaizdą ir suteikti erdvinį objekto vaizdą. Stereoskopiniai mikroskopai taip pat gali turėti skirtingas apšvietimo galimybes, leidžiant objektą apšviesti iš viršaus, apačios arba iš abiejų. Didinamieji akiniai ir stereoskopiniai mikroskopai gali būti naudojami norint pamatyti informaciją apie nepermatomus objektus, tokius kaip uolos, vabzdžiai ar augalai.

Sudėtiniai mikroskopai naudoja du ar daugiau objektyvų iš eilės, kad padidintų objektus, kad juos būtų galima peržiūrėti. Apskritai sudėtiniai mikroskopai reikalauja, kad mėginys, kurį reikia žiūrėti, būtų pakankamai plonas arba pakankamai skaidrus, kad šviesa galėtų praeiti. Šie mikroskopai suteikia didelį padidinimą, tačiau vaizdas yra dviejų matmenų.

Sudėtiniuose šviesos mikroskopuose dažniausiai naudojami du lęšiai, sulyginti kūno vamzdelyje. Lempos ar veidrodžio šviesa praeina per kondensatorių, bandinį ir abu lęšius. Kondensatorius sufokusuoja šviesą ir gali turėti rainelę, kuria galima reguliuoti šviesos kiekį, praeinantį per mėginį. Okuliare ar akyje paprastai yra objektyvas, padidinantis objektą, kad jis atrodytų 10 kartų (taip pat parašytas kaip 10 kartų) didesnis. Apatinį lęšį arba objektyvą galima pakeisti pasukant nosies antgalį, kuriame telpa trys ar keturi objektyvai, kurių kiekviename yra skirtingo didinimo objektyvas. Dažniausiai objektyvo stiprumas padidinamas keturis kartus (4 kartus), 10 kartų (10 kartų), 40 kartų (40 kartų) ir kartais 100 kartų (100 kartų). Kai kuriuose sudėtiniuose šviesos mikroskopuose taip pat yra įgaubtas lęšis, skirtas išlyginti aplink kraštus.

• Niekada nenaudokite saulės kaip šviesos šaltinio, jei naudojate sudėtinį mikroskopą su veidrodžiu. Pro lęšius sutelkta saulės šviesa pakenks akims.

Sudėtiniai šviesos mikroskopai paprastai yra šviesaus lauko mikroskopai. Šie mikroskopai praleidžia šviesą iš kondensatoriaus žemiau bandinio, todėl mėginys atrodo tamsesnis, palyginti su aplinkine terpe. Mėginių skaidrumas gali apsunkinti detalių matomumą dėl mažo kontrasto. Todėl egzemplioriai dažnai dažomi, kad būtų geriau kontrastas.

„Darkfield“ mikroskopuose yra modifikuotas kondensatorius, kuris praleidžia šviesą kampu. Kampuota šviesa suteikia didesnį kontrastą, kad būtų galima pamatyti detales. Pavyzdys atrodo šviesesnis nei fonas. Tamsiojo lauko mikroskopai leidžia geriau stebėti gyvus egzempliorius.

Fazinio kontrasto mikroskopuose naudojami specialūs objektai ir modifikuotas kondensatorius, kad pavyzdžio detalės būtų rodomos priešingai nei supanti medžiaga, net jei bandinys ir jį supanti medžiaga yra optiškai panašus. Kondensatorius ir objektyvinis lęšis sustiprina net nežymius šviesos pralaidumo ir lūžio skirtumus, padidindami kontrastą. Kaip ir šviesaus lauko mikroskopuose, bandinys atrodo tamsesnis nei aplinkinė medžiaga.

Skirtumas tarp rankinių lęšių ir mikroskopų padidinimų atsiranda dėl lęšių skaičiaus. Naudojant didinamąjį stiklą ar rankinį lęšį, padidinimas galimas tik vienu objektyvu. Kadangi objektyvas turi vieną židinio nuotolį nuo objektyvo iki židinio taško, padidinimas yra fiksuotas. 1673 m. Antony van Leeuwenhoek supažindino pasaulį su savo mažomis „gyvulių kapsulėmis“, naudodamas paprastą mikroskopą arba rankinį lęšį, kurio padidinimas 300 kartų (300x) viršijo tikrąjį dydį. Nors Leeuwenhoekas naudojo dvigubą įgaubtą lęšį, užtikrinantį geresnę vaizdo skiriamąją gebą (mažiau iškraipymą), dauguma didinamųjų stiklų naudoja išgaubtą lęšį.

Norint rasti padidinimą sudėtiniuose mikroskopuose, reikia žinoti kiekvieno objektyvo, per kurį vaizdas praeina, padidinimą. Laimei, lęšiai paprastai yra pažymėti. Bendruose klasės mikroskopuose yra okuliaras, padidinantis objektą, kad jis atrodytų 10 kartų (10 kartų) didesnis už faktinį objekto dydį. Sudėtinių mikroskopų objektyvai yra pritvirtinti prie besisukančio nosinės, kad žiūrovai galėtų pakeisti padidinimo lygį, pasukdami nosies antgalį į kitą objektyvą.

Norėdami sužinoti bendrą padidinimą, padauginkite lęšių padidinimą kartu. Žiūrint objektą per mažiausios galios objektyvą, objektinis objektyvas padidins vaizdą 4 kartus, o okuliaro objektyvas - 10 kartų. Todėl visas padidinimas bus:

taigi vaizdas pasirodys 40 kartų (40x) didesnis nei tikrasis dydis.

Kompiuteriai ir skaitmeninis vaizdavimas labai išplėtė mokslininkų galimybes pamatyti mikroskopinį pasaulį.

Konfokalinis mikroskopas techniškai galėtų būti vadinamas sudėtiniu mikroskopu, nes jame yra daugiau nei vienas lęšis. Lęšiai ir veidrodžiai fokusuoja lazerius, kad gautų apšviestų bandinio sluoksnių vaizdus. Šie vaizdai praeina per skylutes, kur jie yra užfiksuoti skaitmeniniu būdu. Tada šiuos vaizdus galima laikyti ir jais manipuliuoti analizei atlikti.

Nuskaitymo elektronų mikroskopai (SEM) naudoja elektronų apšvietimą, kad nuskaitytų auksu padengtus objektus. Šie nuskaitymai sukuria trimačius nespalvotus objektų išorės vaizdus. SEM naudoja vieną elektrostatinį lęšį ir kelis elektromagnetinius lęšius.

Perdavimo elektronų mikroskopai (TEM) taip pat naudoja elektronų apšvietimą vienu elektrostatiniu lęšiu ir keliais elektromagnetiniais lęšiais, kad per objektus būtų suplanuoti plonų gabalėlių nuskaitymai. Pagaminti nespalvoti vaizdai atrodo dvimačiai.

Lęšiai buvo ankstyvesni už jų naudojimą XIII a. Pabaigoje. Žmogaus smalsumas beveik reikalavo, kad žmonės pastebėtų lęšių gebėjimą tirti labai mažus daiktus. X amžiaus arabų mokslininkas Al-Hazenas iškėlė hipotezę, kad šviesa keliauja tiesiomis linijomis ir kad regėjimas priklauso nuo šviesos, atsispindinčios iš daiktų ir į žiūrovo akis. Al-Hazenas tyrinėjo šviesą ir spalvas naudodamas vandens sferas.

Tačiau pirmasis akinių (akinių) lęšių vaizdas yra apie 1350 m. Pirmojo sudėtinio mikroskopo išradimas priskirtas Zachariasui Janssenui ir jo tėvui Hansui 1590-aisiais. 1609 m. Pabaigoje Galileo apvertė sudėtinį mikroskopą aukštyn kojomis, kad galėtų pradėti stebėti dangų virš jo, visam laikui keisdamas žmogaus suvokimą apie visatą. Robertas Hooke'as naudojo savo pačių sukurtą sudėtinį šviesos mikroskopą, norėdamas ištirti pavadintą mikroskopinį pasaulį modelį, kurį jis matė kamštienos griežinėliuose „ląstelėse“, ir daugelį savo pastebėjimų paskelbė „Micrographia“ (1665). Hooke'o ir Leeuwenhoeko tyrimai galiausiai paskatino gemalų teoriją ir šiuolaikinę mediciną.