Hvor mange linser er det i et sammensatt mikroskop?

Å ta en titt i et mikroskop kan føre deg til en annen verden. Måtene mikroskoper zoomer inn på objekter i liten skala, ligner på hvordan briller og forstørrelsesbriller kan gi deg bedre oversikt.

Spesielt sammensatte mikroskoper fungerer ved å bruke et linsearrangement for å bryte lys for å zoome inn på celler og andre eksemplarer for å ta deg med inn i en verden med mikrostørrelse. Et mikroskop kalles et sammensatt mikroskop når det består av mer enn ett sett med linser.

​Sammensatte mikroskop, også kjent som optiske eller lysmikroskop, fungerer ved å få et bilde til å se mye større ut gjennom to linsesystemer. Den første erokular- eller okularlinser, som du ser på når du bruker mikroskopet som vanligvis forstørres i et område mellom fem ganger og 30 ganger. Den andre erobjektivlinsesystemsom zoomer inn ved å bruke størrelser fra fire ganger opp til 100 ganger, og sammensatte mikroskop har vanligvis tre, fire eller fem av disse.

Objektivsystemet bruker en liten brennvidde, avstanden mellom linsen og prøven eller gjenstanden som undersøkes. Det virkelige bildet av prøven projiseres gjennom objektivobjektivet for å skape et mellombilde fra lyset som faller inn på objektivet som projiseres på

Endring av objektivforstørrelse endrer hvordan dette bildet skaleres opp i denne projiseringen. Deoptisk rørlengderefererer til avstanden fra objektets bakre fokalplan til det primære bildeplanet i mikroskoplegemet. Det primære bildeplanet er vanligvis enten i selve mikroskoplegemet eller i okularet.

Det virkelige bildet projiseres deretter på øyet til personen som bruker mikroskopet. Det okulære objektivet gjør dette som en enkel forstørrelseslinse. Dette systemet fra objektiv til okulært viser hvordan de to linsesystemene fungerer etter hverandre.

Det sammensatte linsesystemet lar forskere og andre forskere lage og studere bilder med en mye større forstørrelse som de ellers bare kunne oppnå med ett mikroskop. Hvis du skulle prøve å bruke et mikroskop med en enkelt linse for å oppnå disse forstørrelsene, må du plassere linsen veldig nær øyet eller bruke en veldig bred linse.

Dissekering av mikroskopdeler og funksjoner kan vise deg hvordan de alle fungerer sammen når du studerer prøver. Du kan grovt dele seksjoner av mikroskopet i hodet eller kroppen, basen og armen med hodet øverst, basen nederst og armen i mellom.

Hodet har okular og okularrør som holder okularet på plass. Okularet kan være enten monokulært eller kikkert, hvorav sistnevnte kan bruke en diopterjusteringsring for å gjøre bildet mer konsistent.

Mikroskopets arm inneholder målene du kan velge og plassere for forskjellige forstørrelsesnivåer. De fleste mikroskoper bruker 4x, 10x, 40x og 100x linser som fungerer som koaksialknapper som styrer hvor mange ganger linsen forstørrer bildet. Dette betyr at de er bygd på samme akse som knotten som brukes til fint fokus, slik ordet "koaksial" ville tilsi. Objektivlinsen i mikroskopfunksjon

Nederst er basen som støtter scenen og lyskilden som projiserer gjennom en blenderåpning og lar bildet projisere gjennom resten av mikroskopet. Høyere forstørrelser bruker vanligvis mekaniske trinn som lar deg bruke to forskjellige knotter for å bevege både venstre og høyre, fremover og bakover.

Stativstopperen lar deg kontrollere avstanden mellom objektivlinsen og lysbildet for å se prøven enda nærmere.

Det er viktig å justere lyset som kommer fra basen. Kondensatorer mottar det innkommende lyset og fokuserer det på prøven. Membranen lar deg velge hvor mye lys som kommer til prøven. Linsene i et sammensatt mikroskop bruker dette lyset til å skape bildet for brukeren. Noen mikroskoper bruker speil for å reflektere lys tilbake på prøven i stedet for en lyskilde.

Mennesker har studert hvordan glass bøyer lys i århundrer. Den gamle romerske matematikeren Claudius Ptolemaios brukte matematikk for å forklare den nøyaktige brytningsvinkelen om hvordan bildet av en pinne brytes når den ble plassert i vann. Han ville bruke dette til å bestemmebrytningskonstant eller brytningsindeks for vann​.

Du kan bruke brytningsindeksen for å bestemme hvor mye lyshastigheten endres når den overføres til et annet medium. For et bestemt medium, bruk ligningen for brytningsindeks

for brytningsindeksn, lysets hastighet i vakuumc(3,8 x 10⁸ m / s) og lyshastighet i medietv​.

Ligningene viser hvordan lys bremser når det kommer inn i medier som glass, vann, is eller annet medium, enten det er fast, væske eller gass. Ptolemaios arbeid ville være viktig for mikroskopi, så vel som optikk og andre fysiske områder.

Du kan også bruke Snells lov til å måle vinkelen som en lysstråle bryter når den kommer inn i et medium, omtrent på samme måte som Ptolemaios utledet. Snells lov er

tilθ₁som vinkelen mellom linjen til lysstrålen og linjen til kanten av mediet før lys kommer inn i mediet ogθ₂som vinkelen etter at lyset har kommet inn.n₁ogn₂er brytningsindeksene for det medium lyset tidligere var i og det medium lyset kommer inn.

Etter hvert som mer forskning ble gjort, begynte lærde å utnytte egenskapene til glass rundt det første århundre e.Kr. På den tiden hadde romerne oppfunnet glass og begynte å teste det for bruk for å forstørre det som kan sees gjennom det.

De begynte å eksperimentere med forskjellige former og størrelser på briller for å finne ut den beste måten å forstørre noe ved å se gjennom det, inkludert hvordan det kan lede solstrålene mot lette gjenstander Brann. De kalte disse linsene "forstørrelsesglass" eller "brennende briller."

Nær slutten av 1200-tallet begynte folk å lage briller med linser. I 1590 utførte to nederlandske menn, Zaccharias Janssen og hans far Hans, eksperimenter med linsene. De oppdaget at å plassere linsene på hverandre i et rør, kunne forstørre et bilde på mye større forstørrelse enn en enkelt linse kunne oppnå, og Zaccharias oppfant snart mikroskop. Denne likheten med objektivlinsesystemet til mikroskop viser hvor langt tilbake ideen om å bruke linser som et system går.

Janssen-mikroskopet brukte et messingstativ som var omtrent to og en halv meter langt. Janssen formet det primære messingrøret som mikroskopet brukte i en radius av en tomme eller en halv tomme. Messingrøret hadde skiver i bunnen så vel som i hver ende.

Andre mikroskopdesign begynte å oppstå av forskere og ingeniører. Noen av dem brukte et system av et stort rør som huset to andre rør som gled inn i dem. Disse håndlagde rørene vil forstørre gjenstander og tjene som grunnlag for utformingen av moderne mikroskoper.

Disse mikroskopene var ikke brukbare for forskere ennå. De ville forstørre bilder omtrent ni ganger, mens bildene de skapte var vanskelige å se. År senere, innen 1609, studerte astronomen Galileo Galilei lysets fysikk og hvordan den ville samhandle med materien på måter som kunne vise seg å være gunstig for mikroskopet og teleskopet. Han la også til en enhet for å fokusere bildet i sitt eget mikroskop.

Den nederlandske forskeren Antonie Philips van Leeuwenhoek brukte et enkeltlinsemikroskop i 1676 da han ville bruke lite glasskuler som ble det første mennesket som observerte bakterier direkte, og ble kjent som "far til mikrobiologi. "

Da han så på en dråpe vann gjennom kuleobjektivet, så han bakteriene flyte rundt i vannet. Han fortsatte med å gjøre funn i planteanatomi, oppdage blodceller og gjøre hundrevis av mikroskoper med nye måter å forstørre. Et slikt mikroskop var i stand til å bruke forstørrelse 275 ganger ved å bruke en enkelt linse med et dobbelt-konveks forstørrelsessystem.

De kommende århundrene førte til flere forbedringer av mikroskopteknologien. Det 18. og 19. århundre ble forbedringer av mikroskopdesign for å optimalisere effektivitet og effektivitet, for eksempel å gjøre mikroskopene selv mer stabile og mindre. Ulike linsesystemer og kraften til linsene tok for seg problemene med uskarphet eller mangel på klarhet i bilder som mikroskop produserte.

Fremskrittene innen vitenskapens optikk førte til en større forståelse av hvordan bilder reflekteres på forskjellige plan som linser kan skape. Dette lar skaperne av mikroskop lage mer presise bilder under disse fremskrittene.

På 1890-tallet publiserte daværende tyske kandidatstudent August Köhler sitt arbeid om Köhler-belysning som skulle distribuere lys til redusere optisk gjenskinn, fokusere lys på objektet i mikroskopet og bruke mer presise metoder for å kontrollere lyset inn generell. Disse teknologiene var avhengige av brytningsindeksen, størrelsen på blenderåpningen kontrasten mellom prøven og lyset fra mikroskopet sammen med mer kontroll over komponentene som membran og okular.

Linser i dag varierer fra de som fokuserer på spesifikke farger til linser som gjelder for visse brytningsindekser. Objektivsystemer bruker disse linsene for å korrigere for kromatisk aberrasjon, fargeforskjeller når forskjellige lysfarger skiller seg litt ut i vinkelen de bryter med. Dette skjer på grunn av forskjellene i bølgelengde for forskjellige lysfarger. Du kan finne ut hvilken linse som passer for det du vil studere.

Achromatiske linser brukes til å lage brytningsindekser med to forskjellige bølgelengder av det samme. De er vanligvis priset til en rimelig pris, og som sådan er de mye brukt.Semi-apokratiske linser, eller fluorittlinser, endrer brytningsindeksene for tre bølgelengder for å gjøre dem like. Disse brukes til å studere fluorescens.

​Apokromatiske linserderimot, bruk en stor blenderåpning for å slippe lys gjennom og oppnå en høyere oppløsning. De brukes til detaljerte observasjoner, men de er vanligvis dyrere. Planlinser adresserer effekten av feltkurvaturavvik, tapet i fokus når en buet linse skaper det skarpeste fokuset på et bilde vekk fra planet det er ment å projisere bildet på.

Immersjonslinser øker blenderåpningen ved å bruke en væske som fyller rommet mellom objektivlinsen og prøven, noe som også øker oppløsningen på bildet.

Med fremskritt innen teknologi for linser og mikroskoper, bestemmer forskere og andre forskere de nøyaktige årsakene til sykdom og spesifikke cellulære funksjoner som styrte biologiske prosesser. Mikrobiologi viste en hel verden av organismer utenfor det blotte øye som ville føre til mer teoretisering og testing av hva det betydde å være en organisme og hvordan livets natur var.