Câte lentile sunt într-un microscop compus?

A arunca o privire în microscop vă poate duce într-o lume diferită. Modul în care microscoapele măresc obiectele la scară mică sunt similare cu modul în care ochelarii și lupele vă pot lăsa să vedeți mai bine.

Microscoapele compuse funcționează în special folosind un aranjament de lentile pentru refractarea luminii pentru a mări celulele și alte specimene pentru a vă duce într-o lume cu dimensiuni reduse. Un microscop se numește microscop compus atunci când este format din mai multe seturi de lentile.

​Microscoape compuse, cunoscut și sub numele de microscop optic sau luminos, funcționează făcând o imagine să pară mult mai mare prin două sisteme de lentile. Primul estelentilă oculară sau oculară, pe care îl priviți atunci când utilizați microscopul care mărește de obicei de la cinci la 30 de ori. Al doilea estesistem obiectiv obiectivcă se mărește folosind magnitudini de patru ori până la 100 de ori, iar microscopii compuși au de obicei trei, patru sau cinci dintre acestea.

Sistemul obiectivului obiectiv utilizează o distanță focală mică, distanța dintre obiectiv și specimenul sau obiectul examinat. Imaginea reală a specimenului este proiectată prin lentila obiectivului pentru a crea o imagine intermediară din lumina incidentă pe lentila care este proiectată peplan de imagine conjugat obiectivsau planul de imagine primar.

Schimbarea măririi obiectivului obiectivului modifică modul în care această imagine este mărită în această proiecție.lungimea tubului opticse referă la distanța de la planul focal din spate al obiectivului la planul primar de imagine din corpul microscopului. Planul de imagine primar este, de obicei, fie în corpul microscopului în sine, fie în ocular.

Imaginea reală este apoi proiectată pe ochiul persoanei care utilizează microscopul. Lentila oculară face acest lucru ca o simplă lentilă de mărire. Acest sistem de la obiectiv la ocular arată cum funcționează cele două sisteme de lentile unul după altul.

Sistemul de lentile compuse permite oamenilor de știință și altor cercetători să creeze și să studieze imagini cu o mărire mult mai mare pe care altfel nu le-ar putea realiza decât cu un singur microscop. Dacă ar fi să încercați să utilizați un microscop cu un singur obiectiv pentru a realiza aceste măriri, ar trebui să plasați obiectivul foarte aproape de ochi sau să folosiți un obiectiv foarte larg.

Disectarea părților și funcțiilor microscopului vă poate arăta cum funcționează toate împreună atunci când studiați specimenele. Puteți împărți aproximativ secțiuni ale microscopului în cap sau corp, bază și braț cu capul în partea de sus, baza în partea de jos și brațul între ele.

Capul are un ocular și un tub ocular care ține ocularul în poziție. Ocularul poate fi monocular sau binocular, acesta din urmă putând folosi un inel de reglare a dioptriilor pentru a face imaginea mai consistentă.

Brațul microscopului conține obiectivele pe care le puteți alege și plasa pentru diferite niveluri de mărire. Majoritatea microscopurilor folosesc lentile 4x, 10x, 40x și 100x care funcționează ca butoane coaxiale, controlând de câte ori obiectivul mărește imaginea. Aceasta înseamnă că sunt construite pe aceeași axă cu butonul folosit pentru focalizarea fină, așa cum ar însemna cuvântul „coaxial”. Obiectivul funcțional în microscop

În partea de jos este baza care susține scena și sursa de lumină care se proiectează printr-o deschidere și permite imaginii să se proiecteze prin restul microscopului. Măririle mai mari utilizează de obicei trepte mecanice care vă permit să utilizați două butoane diferite pentru a vă deplasa atât la stânga cât și la dreapta și înainte și înapoi.

Opritorul pentru rack vă permite să controlați distanța dintre obiectivul obiectiv și diapozitiv pentru o privire și mai atentă asupra specimenului.

Reglarea luminii care vine de la bază este importantă. Condensatoarele primesc lumina primită și o focalizează pe specimen. Diafragma vă permite să alegeți câtă lumină ajunge la specimen. Lentilele dintr-un microscop compus folosesc această lumină pentru a crea imaginea pentru utilizator. Unele microscopuri folosesc oglinzi pentru a reflecta lumina înapoi pe specimen în loc de o sursă de lumină.

Oamenii au studiat modul în care sticla îndoaie lumina de secole. Matematicianul roman antic Claudius Ptolemeu a folosit matematica pentru a explica unghiul precis de refracție despre modul în care imaginea unui băț s-a refractat atunci când a fost plasată în apă. El ar folosi acest lucru pentru a determinaconstanta de refracție sau indicele de refracție pentru apă​.

Puteți utiliza indicele de refracție pentru a determina cât de mult se schimbă viteza luminii atunci când este trecută într-un alt mediu. Pentru un anumit mediu, utilizați ecuația pentru indicele de refracție

pentru indicele de refracțien, viteza luminii în vidc(3,8 x 10⁸ m / s) și viteza luminii în mediuv​.

Ecuațiile arată modul în care lumina încetinește atunci când intră în medii precum sticlă, apă, gheață sau orice alt mediu, fie că este solid, lichid sau gazos. Munca lui Ptolemeu s-ar dovedi esențială pentru microscopie, precum și pentru optică și alte domenii ale fizicii.

De asemenea, puteți utiliza legea lui Snell pentru a măsura unghiul la care se refractează un fascicul de lumină atunci când intră într-un mediu, la fel cum a dedus Ptolemeu. Legea lui Snell este

pentruθ₁ca unghiul dintre linia fasciculului de lumină și linia marginii mediului înainte ca lumina să intre în mediu șiθ₂ca unghiul după ce a intrat lumina.n₁șin₂sunt indicii de refracție pentru care lumina medie a fost introdusă anterior și lumina medie intră.

Pe măsură ce s-au făcut mai multe cercetări, cercetătorii au început să profite de proprietățile sticlei în jurul secolului I d.Hr. În acea perioadă, romanii inventaseră sticla și începuseră să-l testeze pentru a-l folosi pentru a mări ceea ce se poate vedea prin ea.

Au început să experimenteze diferite forme și dimensiuni de ochelari pentru a afla cea mai bună cale măriți ceva uitându-vă prin el, inclusiv modul în care ar putea direcționa razele soarelui spre obiectele luminoase foc. Au numit aceste lentile „lupe” sau „ochelari de ardere”.

Aproape de sfârșitul secolului al XIII-lea, oamenii au început să creeze ochelari folosind lentile. În 1590, doi olandezi, Zaccharias Janssen și tatăl său Hans, au făcut experimente folosind lentilele. Au descoperit că plasarea lentilelor una peste alta într-un tub ar putea mări imaginea la mărire mult mai mare decât ar putea realiza o singură lentilă, iar Zaharia a inventat curând microscop. Această similitudine cu sistemul de lentile obiective ale microscopurilor arată cât de îndepărtată este ideea de a folosi lentile ca sistem.

Microscopul Janssen a folosit un trepied de alamă lung de aproximativ 2 metri și jumătate. Janssen a creat tubul primar de alamă pe care microscopul l-a folosit cu o rază de aproximativ un centimetru sau jumătate de centimetru. Tubul de alamă avea discuri la bază, precum și la fiecare capăt.

Alte proiecte de microscop au început să apară de către oameni de știință și ingineri. Unii dintre ei foloseau un sistem de tub mare care adăpostea alte două tuburi care se strecurau în ele. Aceste tuburi realizate manual ar mări obiectele și ar servi drept bază pentru proiectarea microscopurilor moderne.

Totuși, aceste microscoape nu erau încă utilizabile pentru oamenii de știință. Ar mări imaginile de aproximativ nouă ori în timp ce lăsau imaginile pe care le-au creat greu de văzut. Câțiva ani mai târziu, până în 1609, astronomul Galileo Galilei studia fizica luminii și cum ar interacționa cu materia în moduri care s-ar dovedi benefice microscopului și telescopului. De asemenea, a adăugat un dispozitiv pentru a focaliza imaginea pe propriul microscop.

Omul de știință olandez Antonie Philips van Leeuwenhoek a folosit un microscop cu un singur obiectiv în 1676, când ar folosi un mic sfere de sticlă care au devenit primul om care a observat bacteriile în mod direct, devenind cunoscut ca „tatăl microbiologie."

Când a privit o picătură de apă prin lentila sferei, a văzut bacteriile plutind în apă. Ar continua să facă descoperiri în anatomia plantelor, să descopere celulele sanguine și să facă sute de microscopuri cu noi modalități de mărire. Un astfel de microscop a fost capabil să utilizeze mărirea de 275 ori folosind un singur obiectiv cu un sistem de lupă dublu convexă.

Secolele următoare au adus mai multe îmbunătățiri tehnologiei microscopului. Secolele al XVIII-lea și al XIX-lea au cunoscut îmbunătățiri ale proiectelor de microscop pentru a optimiza eficiența și eficacitatea, cum ar fi microscoapele în sine mai stabile și mai mici. Diferite sisteme de lentile și puterea lentilelor în sine au abordat problemele neclarității sau lipsei de claritate a imaginilor produse de microscopuri.

Progresele în optica științei au adus o mai bună înțelegere a modului în care imaginile sunt reflectate pe diferite planuri pe care lentilele le-ar putea crea. Acest lucru a permis creatorilor de microscoape să creeze imagini mai precise în timpul acestor progrese.

În anii 1890, studentul absolvent al Germaniei, August Köhler, și-a publicat lucrarea despre iluminatul Köhler care ar distribui lumina către reduceți strălucirea optică, focalizați lumina pe subiectul microscopului și utilizați metode mai precise de control al luminii în general. Aceste tehnologii s-au bazat pe indicele de refracție, dimensiunea contrastului diafragmei dintre specimen și lumina microscopului alături de un control mai mare a componentelor, cum ar fi diafragma și ocularul.

Lentilele de astăzi variază de la cele care se concentrează pe culori specifice la lentilele care se aplică anumitor indici de refracție. Sistemele obiective de lentile folosesc aceste lentile pentru a corecta aberația cromatică, disparitățile de culoare atunci când diferitele culori ale luminii diferă ușor în unghiul la care se refrac. Acest lucru se datorează diferențelor în lungimea de undă a diferitelor culori de lumină. Puteți afla ce obiectiv este potrivit pentru ceea ce doriți să studiați.

Lentilele acromatice sunt utilizate pentru a face aceiași indici de refracție a două lungimi de undă diferite ale luminii. În general, acestea au un preț accesibil și, ca atare, sunt utilizate pe scară largă.Lentile semi-apocromatice, sau lentilele fluorite, modifică indicii de refracție a trei lungimi de undă ale luminii pentru a le face la fel. Acestea sunt utilizate în studierea fluorescenței.

​Lentile apocromaticepe de altă parte, utilizați o deschidere mare pentru a permite luminii să treacă și pentru a obține o rezoluție mai mare. Sunt folosite pentru observații detaliate, dar de obicei sunt mai scumpe. Obiectivele plan abordează efectul aberației curburii câmpului, pierderea focalizării atunci când un obiectiv curbat creează cea mai clară focalizare a unei imagini departe de planul pe care este destinat să proiecteze imaginea.

Lentilele de imersiune cresc dimensiunea diafragmei folosind un lichid care umple spațiul dintre obiectivul obiectiv și specimen, ceea ce crește și rezoluția imaginii.

Odată cu progresele în tehnologia lentilelor și a microscoapelor, oamenii de știință și alți cercetători determină cauzele precise ale bolii și funcțiile celulare specifice care guvernează procesele biologice. Microbiologia a arătat o lume întreagă de organisme dincolo de ochiul liber, care ar duce la o mai multă teoretizare și testare a ceea ce însemna a fi un organism și cum este natura vieții.