Cik daudz objektīvu ir saliktā mikroskopā?

Ieskatoties mikroskopā, jūs varat nokļūt citā pasaulē. Veidi, kā mikroskopi tuvina objektus nelielā mērogā, ir līdzīgi tam, kā brilles un palielināmie stikli var labāk redzēt.

Īpaši saliktie mikroskopi darbojas, izmantojot lēcu izvietojumu gaismas laušanai, lai tuvinātu šūnas un citus paraugus, lai jūs aizvestu mikrouzņēmuma pasaulē. Mikroskopu sauc par salikto mikroskopu, ja tas sastāv no vairākiem lēcu komplektiem.

​Saliktie mikroskopi, kas pazīstams arī kā optiskie vai gaismas mikroskopi, darbojas, padarot attēlu daudz lielāku, izmantojot divas lēcu sistēmas. Pirmais iracu vai okulāra objektīvs, kuru jūs ieskatāties, lietojot mikroskopu, kas parasti tiek palielināts diapazonā no piecām līdz 30 reizēm. Otrais irobjektīvu objektīvu sistēmakas tuvina, izmantojot lielumu no četrām reizēm līdz 100 reizēm, un saliktajos mikroskopos parasti ir trīs, četri vai pieci no tiem.

Objektīvās lēcas sistēmā tiek izmantots mazs fokusa attālums, attālums starp lēcu un pārbaudāmo paraugu vai objektu. Patiesais parauga attēls tiek projicēts caur objektīvo objektīvu, lai izveidotu starpposmu no gaismas, kas notiek uz objektīva, kas tiek projicēts uz objektīva

Mainot objektīva objektīva palielinājumu, mainās tas, kā šis attēls tiek palielināts šajā projekcijā. Theoptiskās caurules garumsattiecas uz attālumu no objekta aizmugurējās fokālās plaknes līdz primārajai attēla plaknei mikroskopa korpusā. Primārā attēla plakne parasti atrodas vai nu pašā mikroskopa korpusā, vai arī okulārā.

Pēc tam reālais attēls tiek projicēts uz cilvēka acs, izmantojot mikroskopu. Acu lēca to dara kā vienkāršu palielināmo lēcu. Šī sistēma no objektīva līdz okulāram parāda, kā abas lēcu sistēmas darbojas viena pēc otras.

Salikto lēcu sistēma ļauj zinātniekiem un citiem pētniekiem radīt un pētīt attēlus ar daudz lielāku palielinājumu, ko citādi viņi varētu sasniegt tikai ar vienu mikroskopu. Ja jūs mēģinātu izmantot mikroskopu ar vienu objektīvu, lai sasniegtu šos palielinājumus, jums tas būtu jānovieto ļoti tuvu acij vai jāizmanto ļoti plašs objektīvs.

Mikroskopa daļu un funkciju sadalīšana var parādīt, kā viņi visi strādā, pētot paraugus. Jūs varat aptuveni sadalīt mikroskopa daļas galvā vai ķermenī, pamatnē un rokā ar galvu augšpusē, pamatni apakšā un roku starp tām.

Galvai ir okulārs un okulāra caurule, kas notur okulāru vietā. Okulārs var būt gan monokulārs, gan binokulārs, no kuriem pēdējais var izmantot dioptriju regulēšanas gredzenu, lai padarītu attēlu konsekventāku.

Mikroskopa rokā ir mērķi, kurus jūs varat izvēlēties un novietot dažādiem palielinājuma līmeņiem. Lielākajā daļā mikroskopu tiek izmantoti 4x, 10x, 40x un 100x objektīvi, kas darbojas kā koaksiālās pogas, kontrolējot, cik reizes objektīvs palielina attēlu. Tas nozīmē, ka tie ir uzbūvēti uz tās pašas ass kā kloķis, ko izmanto precīzai fokusēšanai, kā tas nozīmē vārdu "koaksiālais". Objektīva lēca mikroskopa funkcijā

Apakšā ir pamatne, kas atbalsta skatuvi un gaismas avotu, kas projicējas caur apertūru un ļauj projicēt attēlu caur pārējo mikroskopu. Lielākajos palielinājumos parasti tiek izmantoti mehāniski posmi, kas ļauj izmantot divas dažādas pogas, lai pārvietotos gan pa kreisi, gan pa labi, gan uz priekšu, gan atpakaļ.

Plaukta apturēšana ļauj kontrolēt attālumu starp objektīvo objektīvu un slaidu, lai vēl tuvāk apskatītu paraugu.

Ir svarīgi pielāgot gaismu, kas nāk no pamatnes. Kondensatori saņem ienākošo gaismu un fokusē to uz paraugu. Diafragma ļauj jums izvēlēties, cik daudz gaismas sasniedz paraugu. Kombinētajā mikroskopā esošās lēcas izmanto šo gaismu, veidojot attēlu lietotājam. Daži mikroskopi izmanto spoguļus, lai atstarotu gaismu atpakaļ uz paraugu, nevis gaismas avotu.

Cilvēki gadsimtiem ilgi ir pētījuši, kā stikls liek gaismu. Senās Romas matemātiķis Klaudijs Ptolemajs izmantoja matemātiku, lai izskaidrotu precīzu refrakcijas leņķi par to, kā nūjas attēls lauza, ievietojot to ūdenī. Viņš to izmantotu, lai noteikturefrakcijas konstante vai ūdens refrakcijas indekss​.

Jūs varat izmantot refrakcijas indeksu, lai noteiktu, cik daudz gaismas ātrums mainās, pārejot uz citu barotni. Konkrētai barotnei refrakcijas indeksam izmantojiet vienādojumu

par refrakcijas indeksun, gaismas ātrums vakuumāc(3,8 x 10⁸ m / s) un gaismas ātrums barotnēv​.

Vienādojumi parāda, kā gaisma palēninās, nonākot tādos nesējos kā stikls, ūdens, ledus vai jebkura cita vide, neatkarīgi no tā, vai tā ir cieta, šķidra vai gāzveida. Ptolemaja darbs izrādīsies būtisks mikroskopijai, kā arī optikai un citām fizikas jomām.

Jūs varat arī izmantot Snella likumu, lai izmērītu leņķi, kurā gaismas stars laužas, nonākot vidē, līdzīgi kā Ptolemajs secināja. Snella likums ir

priekšθ₁kā leņķis starp gaismas kūļa līniju un barotnes malas līniju pirms gaismas iekļūšanas vidē unθ₂kā leņķis pēc gaismas ienākšanas.n₁unn₂ir vidējās gaismas refrakcijas rādītāji, kas iepriekš bija, un vidējā gaisma ieplūst.

Kad tika veikti vairāk pētījumu, zinātnieki sāka izmantot stikla īpašības ap mūsu ēras pirmo gadsimtu. Līdz tam laikam romieši bija izgudrojuši stiklu un sāka to testēt tā izmantošanas nolūkos, palielinot to, kas caur to redzams.

Viņi sāka eksperimentēt ar dažādu formu un izmēru brillēm, lai noskaidrotu labāko veidu Palieliniet kaut ko, apskatot to, ieskaitot to, kā tas varētu virzīt saules starus uz gaismas objektiem uguns. Viņi šīs lēcas sauca par "lupām" vai "degošām brillēm".

Tuvu 13. gadsimta beigām cilvēki sāka veidot brilles, izmantojot lēcas. 1590. gadā divi holandiešu vīrieši, Zaccharias Janssen un viņa tēvs Hans, veica eksperimentus, izmantojot lēcas. Viņi atklāja, ka, ievietojot lēcas viens otram virsū mēģenē, attēls varētu palielināties daudz lielāku palielinājumu, nekā varētu sasniegt viens objektīvs, un Zakarija drīz vien izgudroja mikroskops. Šī līdzība ar mikroskopu objektīvo lēcu sistēmu parāda, cik tālu ir ideja par lēcu izmantošanu kā sistēmu.

Janssena mikroskopā tika izmantots apmēram divus ar pusi pēdu garš misiņa statīvs. Janssens veidoja primāro misiņa cauruli, kuru mikroskops izmantoja aptuveni collas vai pusi collas rādiusā. Misiņa caurulē bija diski gan pie pamatnes, gan abos galos.

Zinātnieki un inženieri sāka rasties citi mikroskopu projekti. Daži no viņiem izmantoja lielas caurules sistēmu, kurā atradās divas citas caurules, kas tajās ieslīdēja. Šīs rokām darinātās caurules palielinātu objektus un kalpotu par pamatu mūsdienu mikroskopu projektēšanai.

Tomēr šie mikroskopi zinātniekiem vēl nebija izmantojami. Viņi palielinātu attēlus apmēram deviņas reizes, vienlaikus atstājot viņu radītos attēlus grūti saskatāmus. Gadiem vēlāk, līdz 1609. gadam, astronoms Galileo Galilejs pētīja gaismas fiziku un to, kā tā mijiedarbosies ar matēriju tādā veidā, kas izrādīsies izdevīgs mikroskopam un teleskopam. Viņš arī pievienoja ierīci sava attēla fokusēšanai viņa paša mikroskopā.

Holandiešu zinātnieks Antonijs Filips van Lēvvenheks 1676. gadā izmantoja viena objektīva mikroskopu, kad izmantoja mazos stikla sfēras, kas kļuvušas par pirmo cilvēku, kas tieši novēro baktērijas, kļūstot pazīstams kā "Grieķijas tēvs" mikrobioloģija. "

Kad viņš caur sfēras lēcu paskatījās uz ūdens pilienu, viņš ieraudzīja ūdenī peldošās baktērijas. Viņš turpinātu atklāt augu anatomiju, atklāt asins šūnas un veikt simtiem mikroskopu ar jauniem palielināšanas veidiem. Viens šāds mikroskops varēja izmantot palielinājumu 275 reizes, izmantojot vienu objektīvu ar dubultā izliektu palielināšanas sistēmu.

Nākamie gadsimti radīja vairāk uzlabojumu mikroskopu tehnoloģijā. 18. un 19. gadsimtā tika uzlaboti mikroskopu modeļi, lai optimizētu efektivitāti un efektivitāti, piemēram, paši mikroskopi tika padarīti stabilāki un mazāki. Dažādas lēcu sistēmas un lēcu jauda paši pievērsās mikroskopu radīto attēlu neskaidrajai vai skaidrības trūkumam.

Zinātnes optikas sasniegumi ļāva labāk izprast, kā attēli tiek atspoguļoti dažādās plaknēs, kuras objektīvi varētu radīt. Tas ļāva mikroskopu radītājiem šo sasniegumu laikā radīt precīzākus attēlus.

1890. gados toreizējais vācu absolvents Augusts Köhlers publicēja darbu par Köhlera apgaismojumu, kas izplatītu gaismu samaziniet optisko atspīdumu, fokusējiet gaismu uz mikroskopa priekšmetu un izmantojiet precīzākas gaismas vadības metodes vispārīgi. Šīs tehnoloģijas balstījās uz refrakcijas indeksu, diafragmas atvēruma kontrasta lielumu starp paraugu un mikroskopa gaisma līdzās labāk kontrolē komponentus, piemēram, diafragmu un okulāru.

Lēcas mūsdienās atšķiras no tām, kas koncentrējas uz noteiktām krāsām, līdz lēcām, kas attiecas uz noteiktiem refrakcijas rādītājiem. Objektīvās lēcu sistēmas izmanto šīs lēcas, lai koriģētu hromatisko aberāciju, krāsu atšķirības, ja dažādas gaismas krāsas nedaudz atšķiras no leņķa, kurā tās laužas. Tas notiek dažādu gaismas krāsu viļņa garuma atšķirību dēļ. Jūs varat saprast, kurš objektīvs ir piemērots tam, ko vēlaties izpētīt.

Ahromātiskās lēcas tiek izmantotas, lai divu dažādu viļņu garumu gaismas laušanas indeksi būtu vienādi. Parasti to cena ir pieņemama, un tāpēc tos plaši izmanto.Daļēji apohromatiskās lēcasvai fluorīta lēcas izmaina trīs gaismas viļņu garumu laušanas rādītājus, lai tie būtu vienādi. Tos izmanto, pētot fluorescenci.

​Apohromatiskās lēcasno otras puses, izmantojiet lielu diafragmu, lai gaisma izietu cauri un panāktu lielāku izšķirtspēju. Tos izmanto detalizētiem novērojumiem, taču tie parasti ir dārgāki. Plāna objektīvi pievērš uzmanību lauka izliekuma novirzes ietekmei, fokusa zudumam, kad izliekts objektīvs rada visstingrāko attēla fokusu prom no plaknes, uz kuru paredzēts attēlam projicēt.

Iegremdējamās lēcas palielina diafragmas atvērumu, izmantojot šķidrumu, kas aizpilda atstarpi starp objektīvo objektīvu un paraugu, kas arī palielina attēla izšķirtspēju.

Attīstoties lēcu un mikroskopu tehnoloģijai, zinātnieki un citi pētnieki nosaka precīzus slimības cēloņus un īpašas šūnu funkcijas, kas regulēja bioloģiskos procesus. Mikrobioloģija parādīja veselu organismu pasauli ārpus neapbruņotām acīm, kas ļaus vairāk teorētizēt un pārbaudīt, ko tas nozīmē būt organismam un kāda bija dzīves daba.