Kāda ir atšķirība starp palielināmo stiklu un salikto gaismas mikroskopu?

Skaidra materiāla izmantošana objektu palielināšanai datēta ar tālu vēsturē, bet pirmā brilles objektīvu ilustrācija ir aptuveni 1350. gads. Lupas lasīšanai bija pirms šīs ilustrācijas, kas datēta ar 1200. gadu beigām. Neskatoties uz šo agrīno lēcu lietošanu, baktēriju, aļģu un vienšūņu mikroskopiskās pasaules atklāšana gaidīja gandrīz 300 gadus.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Viena atšķirība starp palielināmo stiklu un salikto gaismas mikroskopu ir tāda, ka palielināmais stikls objekta palielināšanai izmanto vienu objektīvu, savukārt saliktais mikroskops izmanto divus vai vairākus objektīvus. Vēl viena atšķirība ir tā, ka lupas var izmantot, lai apskatītu necaurspīdīgus un caurspīdīgus priekšmetus, bet a saliktajam mikroskopam ir nepieciešams, lai paraugs būtu pietiekami plāns vai pietiekami caurspīdīgs, lai gaisma varētu iziet cauri. Arī palielināmais stikls izmanto apkārtējo gaismu, un gaismas mikroskopi izmanto gaismas avotu (no spoguļa vai iebūvētas lampas), lai apgaismotu objektu.

Lupas tiek izmantotas gadsimtiem ilgi. Ugunsgrēka izraisīšana un nepareizas redzes novēršana bija vieni no agrākajiem palielināmā stikla izmantošanas veidiem un funkcijām. Dokumentēta objektīvu izmantošana sākās 13. gadsimta beigās ar palielināmām brillēm un brillēm, lai palīdzētu cilvēkiem lasīt, tāpēc brilles asociējas ar zinātniekiem datējamas ar 1300. gadu sākumu.

Lupās tiek izmantots izliekts objektīvs, kas uzstādīts turētājā. Izliektas lēcas malās ir plānākas nekā vidū. Kad gaisma iet caur objektīvu, gaismas stari noliecas centra virzienā. Palielināmais stikls ir fokusēts uz objektu, kad gaismas viļņi satiekas pie apskatāmās virsmas.

Vienkāršā mikroskopā tiek izmantots viens objektīvs, tāpēc palielināmie stikli ir vienkārši mikroskopi. Stereoskopiskie vai sadalošie mikroskopi parasti ir arī vienkārši mikroskopi. Stereoskopiskajos mikroskopos tiek izmantoti divi okulāri vai okulāri, pa vienam katrai acij, lai nodrošinātu binokulāru redzamību un nodrošinātu objekta trīsdimensiju skatu. Stereoskopiskajiem mikroskopiem var būt arī dažādas apgaismojuma iespējas, ļaujot objektu apgaismot no augšas, apakšas vai abiem. Lupas un stereoskopiskos mikroskopus var izmantot, lai apskatītu detaļas par necaurspīdīgiem objektiem, piemēram, akmeņiem, kukaiņiem vai augiem.

Saliktie mikroskopi izmanto divus vai vairākus objektīvus pēc kārtas, lai palielinātu objektus apskatei. Parasti saliktie mikroskopi prasa, lai apskatāmais paraugs būtu pietiekami plāns vai pietiekami caurspīdīgs, lai gaisma varētu iziet cauri. Šie mikroskopi nodrošina lielu palielinājumu, bet skats ir divdimensiju.

Savienotajos gaismas mikroskopos visbiežāk tiek izmantotas divas lēcas, kas izlīdzinātas ķermeņa caurulē. Lampas vai spoguļa gaisma iziet cauri kondensatoram, paraugam un abām lēcām. Kondensators fokusē gaismu, un tam var būt varavīksnene, ko var izmantot, lai pielāgotu gaismas daudzumu, kas iet caur paraugu. Okulārā vai okulārā parasti ir objektīvs, kas objektu palielina, lai tas izskatītos 10 reizes (arī rakstīts kā 10x) lielāks. Apakšējo objektīvu vai objektīvu var mainīt, pagriežot deguna uzgali, kurā ir trīs vai četri mērķi, un katram no tiem ir objektīvs ar atšķirīgu palielinājumu. Objektīvā objektīva stiprumam visbiežāk ir četras reizes (4x), 10 reizes (10x), 40 reizes (40x) un dažreiz 100 reizes (100x) palielinājumi. Daži saliktie gaismas mikroskopi satur arī ieliektu lēcu, lai izlabotu izplūšanu ap malām.

• Nekad nelietojiet sauli kā gaismas avotu, ja izmantojat saliktu mikroskopu ar spoguli. Caur lēcām fokusētā saules gaisma radīs acu bojājumus.

Saliktie gaismas mikroskopi parasti ir gaišā lauka mikroskopi. Šie mikroskopi izstaro gaismu no kondensatora zem parauga, padarot paraugu tumšāku, salīdzinot ar apkārtējo barotni. Paraugu caurspīdīgums var padarīt detaļas grūti pamanāmas zemā kontrasta dēļ. Tāpēc paraugi bieži tiek iekrāsoti, lai iegūtu labāku kontrastu.

Darkfield mikroskopiem ir modificēts kondensators, kas pārraida gaismu no leņķa. Leņķa gaisma nodrošina lielāku kontrastu, lai redzētu detaļas. Paraugs izskatās gaišāks par fonu. Tumšā lauka mikroskopi ļauj labāk novērot dzīvus paraugus.

Fāzes kontrasta mikroskopos tiek izmantoti īpaši mērķi un modificēts kondensators, lai parauga detaļas parādītos pretstatā apkārtējam materiālam, pat ja paraugs un apkārtējais materiāls ir optiski līdzīgi. Kondensators un objektīvais objektīvs pastiprina pat nelielas gaismas caurlaidības un refrakcijas atšķirības, palielinot kontrastu. Tāpat kā gaišā lauka mikroskopos, paraugs šķiet tumšāks nekā apkārtējais materiāls.

Atšķirība starp rokas lēcu un mikroskopa palielinājumiem rodas no lēcu skaita. Izmantojot palielināmo stiklu vai rokas objektīvu, palielinājums attiecas tikai uz vienu objektīvu. Tā kā objektīvam ir viens fokusa attālums no objektīva līdz fokusa punktam, palielinājums ir fiksēts. 1673. gadā Antonijs van Lēvvenheks, izmantojot vienkāršu mikroskopu vai rokas objektīvu ar 300 reižu (300x) reālā lieluma palielinājumu, iepazīstināja pasauli ar savām sīkajām "dzīvnieku kapsulām". Lai arī Lēvenhūks izmantoja divsliektu objektīvu, kas nodrošināja labāku attēla izšķirtspēju (mazāk deformāciju), vairumā palielināmo brilles tiek izmantots izliekts objektīvs.

Lai atrastu palielinājumu saliktajos mikroskopos, ir jāzina katra objektīva, kuram attēls šķērso, palielinājums. Par laimi, lēcas parasti ir marķētas. Parastajiem klases mikroskopiem ir okulārs, kas objektu palielina, lai tas izskatītos 10 reizes (10x) lielāks nekā objekta faktiskais izmērs. Objektīvās lēcas saliktajos mikroskopos ir piestiprinātas pie rotējoša deguna gabala, lai skatītāji varētu mainīt palielinājuma līmeni, pagriežot deguna daļu uz citu objektīvu.

Lai atrastu kopējo palielinājumu, reiziniet objektīvu palielinājumu kopā. Ja objektu skata caur mazākā jaudas objektīvu, objektīvais objektīvs attēlu palielinās 4x, bet okulāra objektīvs - 10x. Tāpēc kopējais palielinājums būs:

tāpēc attēls parādīsies 40 reizes (40x) lielāks par faktisko izmēru.

Datori un digitālā attēlveidošana ir ievērojami paplašinājuši zinātnieku iespējas apskatīt mikroskopisko pasauli.

Konfokālo mikroskopu tehniski varētu saukt par salikto mikroskopu, jo tam ir vairāk nekā viens objektīvs. Lēcas un spoguļi fokusē lāzerus, lai iegūtu parauga apgaismoto slāņu attēlus. Šie attēli iziet caur caurumiem, kur tie ir digitāli iemūžināti. Pēc tam šos attēlus var saglabāt un manipulēt analīzei.

Skenējošie elektronu mikroskopi (SEM) izmanto elektronu apgaismojumu, lai skenētu apzeltītus objektus. Šie skenējumi rada trīsdimensiju objektu ārpuses melnbaltus attēlus. SEM izmanto vienu elektrostatisko lēcu un vairākas elektromagnētiskās lēcas.

Pārraides elektronu mikroskopos (TEM) tiek izmantots arī elektronu apgaismojums ar vienu elektrostatisko lēcu un vairākiem elektromagnētiskajiem lēcām, lai caur objektiem izveidotu plānu šķēļu skenējumus. Izgatavotie melnbaltie attēli šķiet divdimensiju.

Lēcas ir bijušas agrīnākas par to lietošanu 13. gadsimta beigās. Cilvēka zinātkāre gandrīz prasīja, lai cilvēki pamanītu lēcu spēju pārbaudīt ļoti mazus priekšmetus. 10. gadsimta arābu zinātnieks Al-Hazens izvirzīja hipotēzi, ka gaisma pārvietojas taisnā līnijā un ka redze ir atkarīga no gaismas, kas atspoguļojas no objektiem un skatītāja acīs. Al-Hazen pētīja gaismu un krāsas, izmantojot ūdens sfēras.

Tomēr pirmais objektīvu attēls brillēs (brillēs) datēts ar aptuveni 1350. gadu. Pirmā saliktā mikroskopa izgudrošana tiek piešķirta Zahariasam Janssenam un viņa tēvam Hansam 1590. gados. 1609. gada beigās Galilejs apgrieza salikto mikroskopu otrādi, lai sāktu novērot debesis virs viņa, pastāvīgi mainot cilvēka uztveri par Visumu. Roberts Huks izmantoja savu pašu izveidoto salikto gaismas mikroskopu, lai izpētītu nosaukto mikroskopisko pasauli modeli, ko viņš redzēja korķa šķēlēs "šūnās", un daudzos novērojumus publicēja "Micrographia" (1665). Hooke un Leeuwenhoek pētījumi galu galā noveda pie dīgļu teorijas un mūsdienu medicīnas.