Каковы функции конденсаторов в микроскопах?

Микроскоп считается одним из самых замечательных изобретений в научном мире. Это не только помогло удовлетворить большую часть элементарного человеческого любопытства по поводу вещей, которые слишком малы, чтобы увидеть невооруженным глазом, но также помогло спасти бесчисленное количество жизней. Например, множество современных диагностических процедур были бы невозможны без микроскопов, которые абсолютно жизненно важен в мире микробиологии для визуализации бактерий, некоторых паразитов, простейших, грибов и вирусы. И не имея возможности взглянуть на клетки человека и других животных и понять, как они делятся, проблема решения, как просто подойти к различным проявлениям рака, останется полной тайна. Живительные достижения, такие как экстракорпоральное оплодотворение, в конечном итоге обязаны своим существованием чудесам микроскопии.

Как и все остальное в мире медицины и других технологий, микроскопы не так много лет назад выглядят как грубые ошибки и причудливые реликвии. противостоят лучшим машинам второго десятилетия 21-го века, над которыми однажды будут смеяться сами за свои моральное устаревание. Основными игроками в микроскопах являются их линзы, ведь именно они увеличивают изображения. Поэтому полезно знать, как различные типы линз взаимодействуют, чтобы сформировать часто сюрреалистические изображения, которые попадают в учебники биологии и во всемирную паутину. Некоторые из этих изображений было бы невозможно увидеть без специальной безделушки, называемой конденсатором.

Первым известным оптическим прибором, заслуживающим обозначения «микроскоп», вероятно, был созданный прибор. голландским юношей Захариасом Янссеном, чье изобретение 1595 года, вероятно, получило значительный вклад в развитие юноши. отец. Увеличение этого микроскопа составляло от 3х до 9х. (Для микроскопов "3x" просто означает, что достигнутое увеличение позволяет визуализировать объект в три раза больше его реального размер, и, соответственно, для других числовых коэффициентов.) Это было достигнуто, по существу, помещая линзы на обоих концах полости трубка. Каким бы низкотехнологичным это ни казалось, в 16 веке было нелегко найти сами линзы.

В 1660 году Роберт Гук, который, возможно, наиболее известен своим вкладом в физику (в частности, физическими свойствами пружин), произвел составной микроскоп, достаточно мощный, чтобы визуализировать то, что мы теперь называем клетками, исследуя пробку в коре дуба. деревья. Фактически, Гук придумал термин «клетка» в биологическом контексте. Позже Гук пояснил, как кислород участвует в дыхании человека, а также занялся астрофизикой; для такого истинного человека эпохи Возрождения его сегодня удивительно недооценивают по сравнению, скажем, с Исааком Ньютоном.

Антон ван Левенгук, современник Гука, использовал простой микроскоп (то есть микроскоп с одной линзой), а не составной микроскоп (устройство с более чем одной линзой). Во многом это произошло потому, что он происходил из непривилегированной среды и в перерывах между внесением большого вклада в науку ему приходилось работать на скучной работе. Левенгук был первым человеком, описавшим бактерии и простейшие, и его открытия помогли доказать, что кровообращение в живых тканях является основным процессом жизни.

Во-первых, микроскопы можно классифицировать по типу электромагнитной энергии, которую они используют для визуализации объектов. Микроскопы, используемые в большинстве учреждений, в том числе в средних и старших классах школ, а также в большинстве медицинских кабинетов и больниц, являются световые микроскопы. Это именно то, на что они похожи, и они используют обычный свет для просмотра объектов. Более сложные инструменты используют пучки электронов для «освещения» интересующих объектов. Эти электронные микроскопы используйте магнитные поля, а не стеклянные линзы, чтобы сфокусировать электромагнитную энергию на исследуемых объектах.

Световые микроскопы бывают простых и сложных. У простого микроскопа только одна линза, и сегодня такие устройства имеют очень ограниченное применение. Гораздо более распространенным типом является составной микроскоп, в котором один вид линзы используется для увеличения большей части изображения, а второй - для увеличения и фокусировки изображения, полученного в результате первого. Некоторые из этих составных микроскопов имеют только один окуляр и поэтому монокуляр; чаще их два и поэтому называются бинокль.

Световую микроскопию, в свою очередь, можно разделить на светлое поле а также темное поле типы. Первый является наиболее распространенным; Если вы когда-либо использовали микроскоп в школьной лаборатории, велики шансы, что вы занимались какой-либо формой светлопольной микроскопии с использованием бинокулярного составного микроскопа. Эти устройства просто освещают то, что изучается, а различные структуры в поле зрения отражают различное количество и длины волн видимого света в зависимости от их индивидуальной плотности и других свойств. В микроскопии темного поля специальный компонент, называемый конденсатором, используется, чтобы заставить свет отражаться от интересующий предмет под таким углом, что этот объект легко визуализировать так же, как и силуэт.

Во-первых, плоская, обычно темного цвета плита, на которой лежит ваш подготовленный слайд (обычно просматриваемые объекты размещаются на таких слайдах), называется сцена. Это уместно, поскольку довольно часто все, что находится на слайде, содержит живую материю, которая может двигаться и, таким образом, в некотором смысле «работает» для зрителя. В нижней части сцены есть отверстие, называемое отверстие, расположенный в диафрагма, и образец на предметном стекле помещается над этим отверстием, при этом предметное стекло фиксируется на месте с помощью сценические клипы. Ниже апертуры находится осветитель, или источник света. А конденсатор сидит между сценой и диафрагмой.

В составном микроскопе линза, ближайшая к столику, которую можно перемещать вверх и вниз для фокусировки. изображение, называемое линзой объектива, с одним микроскопом, как правило, предлагает ряд из них на выбор. из; линзы (или чаще линзы), через которые вы смотрите, называются линзами окуляра. Линзу объектива можно перемещать вверх и вниз с помощью двух вращающихся ручек сбоку микроскопа. В ручка грубой настройки используется, чтобы попасть в правильный общий визуальный диапазон, тогда как ручка точной настройки используется для получения максимально резкого фокуса изображения. Наконец, револьверная насадка используется для переключения между линзами объектива с разной степенью увеличения; это делается простым вращением детали.

Общая мощность увеличения микроскопа - это просто произведение увеличения линзы объектива и увеличения линзы окуляра. Это может быть 4x для объектива и 10x для окуляра, всего 40, или 10x для каждого типа линз, всего 100x.

Как уже отмечалось, для некоторых объектов доступно более одной линзы объектива. Типичным является сочетание 4-кратного, 10-кратного и 40-кратного увеличения объектива.

Функция конденсатора заключается не в том, чтобы каким-либо образом увеличивать свет, а в том, чтобы управлять его направлением и углами отражения. Конденсор контролирует, сколько света от осветителя может проходить через апертуру, регулируя интенсивность света. Он также критически регулирует контраст. В темнопольной микроскопии наиболее важен контраст между разными объектами тускло окрашенного в поле зрения, а не их внешний вид как таковой. Они используются для получения изображений, которые могли бы не появиться, если бы устройство просто использовалось для бомбардировки объекта. скользить с таким количеством света, которое могут выдержать глаза над ним, оставляя зрителя надеяться на лучшее полученные результаты.