Koľko objektívov sa nachádza v zloženom mikroskope?

Nahliadnutím do mikroskopu sa môžete dostať do iného sveta. Spôsoby, akými mikroskopy zväčšujú objekty v malom rozsahu, sú podobné tým, ako vám okuliare a lupy umožnia lepšie vidieť.

Najmä zložené mikroskopy fungujú pomocou usporiadania šošoviek na lámanie svetla na priblíženie buniek a iných vzoriek, ktoré vás prevedú do sveta mikro veľkosti. Mikroskop sa nazýva zložený mikroskop, keď sa skladá z viac ako jednej sady šošoviek.

​Zložené mikroskopy, známe tiež ako optické alebo svetelné mikroskopy, pracujú tak, že prostredníctvom dvoch systémov šošoviek vytvárajú obraz oveľa väčší. Prvý jeokulárne alebo okulárové šošovky, na ktoré sa pozriete pri použití mikroskopu, ktorý zväčšuje zväčšenie v rozmedzí päťkrát až 30 krát. Druhým jesystém objektívovktorý zväčšuje pomocou magnitúd štvornásobne až stonásobne a zložené mikroskopy ich majú zvyčajne tri, štyri alebo päť.

Systém objektívov používa malú ohniskovú vzdialenosť, vzdialenosť medzi objektívom a skúmanou vzorkou alebo objektom. Reálny obraz vzorky sa premieta cez objektív, aby sa vytvoril prechodný obraz zo svetla dopadajúceho na šošovku, ktoré sa premieta na objektív.

Zmena zväčšenia objektívu objektívu zmení zväčšenie tohto obrazu v tejto projekcii. Thedĺžka optickej trubiceVzťahuje sa na vzdialenosť od zadnej ohniskovej roviny objektívu k primárnej rovine obrazu v tele mikroskopu. Rovina primárneho obrazu je zvyčajne buď v samotnom tele mikroskopu, alebo v okulári.

Reálny obraz sa potom pomocou mikroskopu premieta do oka osoby. Očná šošovka to robí ako jednoduchá zväčšovacia šošovka. Tento systém od objektívu k okuláru ukazuje, ako dva systémy šošoviek fungujú jeden po druhom.

Systém zložených šošoviek umožňuje vedcom a ďalším výskumníkom vytvárať a študovať obrázky s oveľa väčším zväčšením, aké by inak mohli dosiahnuť iba pomocou jedného mikroskopu. Ak by ste sa pokúsili použiť mikroskop s jedným objektívom na dosiahnutie týchto zväčšení, museli by ste si objektív umiestniť veľmi blízko k oku alebo použiť veľmi široký objektív.

Časti a funkcie preparujúceho mikroskopu vám môžu pri štúdiu vzoriek ukázať, ako všetky spolupracujú. Sekcie mikroskopu môžete zhruba rozdeliť na hlavu alebo telo, základňu a ruku s hlavou hore, základňou dole a rukou medzi nimi.

Hlava má okulár a tubus okuláru, ktoré držia okulár na danom mieste. Okulár môže byť buď monokulárny alebo binokulárny, pričom druhý z nich môže na zaistenie konzistencie obrazu použiť krúžok dioptrickej korekcie.

Rameno mikroskopu obsahuje objektívy, ktoré môžete zvoliť a umiestniť pre rôzne úrovne zväčšenia. Väčšina mikroskopov používa šošovky 4x, 10x, 40x a 100x, ktoré fungujú ako koaxiálne gombíky ovládajúce, koľkokrát šošovka zväčšuje obraz. To znamená, že sú postavené na rovnakej osi ako gombík používaný na jemné zaostrenie, ako by naznačovalo slovo „koaxiálny“. Objektív objektívu vo funkcii mikroskopu

V dolnej časti je základňa, ktorá podopiera stolík a zdroj svetla, ktorý vyčnieva cez otvor a umožňuje, aby obraz premietal cez zvyšok mikroskopu. Vyššie zväčšenia zvyčajne používajú mechanické stupne, ktoré vám umožňujú používať dva rôzne gombíky na pohyb doľava a doprava a dopredu a dozadu.

Zarážka umožňuje regulovať vzdialenosť medzi objektívom objektívu a diapozitívom pre ešte bližší pohľad na preparát.

Je dôležité upraviť svetlo vychádzajúce zo základne. Kondenzátory prijímajú prichádzajúce svetlo a sústreďujú ho na vzorku. Membrána vám umožňuje zvoliť si, koľko svetla dopadne na vzorku. Šošovky v zloženom mikroskope využívajú toto svetlo na vytváranie obrazu pre používateľa. Niektoré mikroskopy používajú zrkadlá na odrážanie svetla späť na vzorku namiesto svetelného zdroja.

Ľudia po stáročia študovali, ako sklo ohýba svetlo. Staroveký rímsky matematik Claudius Ptolemaios pomocou matematiky vysvetlil presný uhol lomu o tom, ako sa obraz palice lámal, keď sa umiestnil do vody. Použil by to na určenielomová konštanta alebo index lomu pre vodu​.

Pomocou indexu lomu môžete určiť, ako veľmi sa mení rýchlosť svetla, keď sa dostane do iného média. Pre konkrétne médium použite rovnicu pre index lomu

pre index lomun, rýchlosť svetla vo vákuuc(3,8 x 10⁸ m / s) a rýchlosť svetla v médiuv​.

Rovnice ukazujú, ako sa svetlo spomaľuje pri vstupe do médií, ako je sklo, voda, ľad alebo akékoľvek iné médium, či už je to pevné, kvapalné alebo plynné médium. Ptolemaiova práca by sa ukázala ako nevyhnutná pre mikroskopiu, ako aj pre optiku a ďalšie oblasti fyziky.

Môžete tiež použiť Snellov zákon na meranie uhla, pod ktorým sa lúč svetla láme, keď vstupuje na médium, rovnakým spôsobom, ako odvodil Ptolemaios. Snellov zákon je

preθ₁ako uhol medzi čiarou lúča svetla a čiarou okraja média pred vstupom svetla do média aθ₂ako uhol po vstupe svetla.n₁an₂sú indexy lomu pre stredné svetlo, ktoré bolo predtým v a stredné svetlo vstupuje.

Keď sa robil ďalší výskum, vedci začali využívať vlastnosti skla okolo prvého storočia nášho letopočtu. V tom čase už Rimania vynašli sklo a začali ho testovať na použitie pri zväčšovaní toho, čo cez ne vidno.

Začali experimentovať s rôznymi tvarmi a veľkosťami okuliarov, aby prišli na najlepší spôsob zväčšiť niečo tým, že sa na to pozrieme, vrátane toho, ako by to mohlo nasmerovať slnečné lúče na svetelné objekty oheň. Tieto šošovky nazývali „lupy“ alebo „horiace okuliare“.

Koncom 13. storočia začali ľudia vyrábať okuliare pomocou šošoviek. V roku 1590 uskutočnili dvaja Holanďania, Zaccharias Janssen a jeho otec Hans, experimenty s použitím šošoviek. Zistili, že umiestnením šošoviek jeden do druhého v tubuse sa môže zväčšiť obraz na oveľa väčšie zväčšenie, ako mohol dosiahnuť jeden objektív, a Zaccharias čoskoro vynašiel mikroskop. Táto podobnosť so systémom objektívov mikroskopov ukazuje, ako ďaleko dozadu je myšlienka používania šošoviek ako systému.

Janssenov mikroskop používal mosadzný statív dlhý asi dva a pol stopy. Janssen vyrobil primárnu mosadznú trubicu, ktorú mikroskop používal v okruhu asi jedného alebo pol palca. Mosadzná rúrka mala disky na dne aj na každom konci.

Vedci a inžinieri začali vznikať ďalšie konštrukcie mikroskopov. Niektorí z nich používali systém veľkej trubice, ktorá obsahovala ďalšie dve trubice, ktoré sa do nich zasunuli. Tieto ručne vyrábané elektrónky by zväčšovali predmety a slúžili ako základ pre návrh moderných mikroskopov.

Tieto mikroskopy však pre vedcov zatiaľ neboli použiteľné. Približne deväťkrát zväčšili obrázky, zatiaľ čo obrázky, ktoré vytvorili, zostali ťažko viditeľné. O niekoľko rokov neskôr, roku 1609, astronóm Galileo Galilei študoval fyziku svetla a to, ako bude interagovať s hmotou spôsobmi, ktoré sa ukážu ako prospešné pre mikroskop a ďalekohľad. Pridal tiež zariadenie na zaostrenie obrazu do vlastného mikroskopu.

Holandský vedec Antonie Philips van Leeuwenhoek použil v roku 1676 mikroskop s jedným objektívom, keď použil malý sklenené guľôčky sa stali prvým človekom, ktorý priamo sledoval baktérie, a stal sa známym ako „otec Matky Božej“ mikrobiológia. ““

Keď sa pozrel na kvapku vody cez šošovku gule, uvidel vo vode vznášajúce sa baktérie. Pokračoval v objavoch v anatómii rastlín, objavoval krvné bunky a robil stovky mikroskopov s novými spôsobmi zväčšovania. Jeden taký mikroskop dokázal použiť zväčšenie pri 275-násobnom použití jedinej šošovky so systémom so zdvojenými konvexnými lupami.

Nasledujúce storočia priniesli ďalšie vylepšenia technológie mikroskopov. V 18. a 19. storočí došlo k vylepšeniu návrhov mikroskopov s cieľom optimalizovať efektívnosť a účinnosť, napríklad k tomu, že samotné mikroskopy sú stabilnejšie a menšie. Rôzne systémy šošoviek a výkon samotných šošoviek riešili problémy s rozmazanosťou alebo nejasnosťou obrázkov, ktoré mikroskopy vytvorili.

Pokrok v optike vedy priniesol lepšie pochopenie toho, ako sa obrázky odrážajú do rôznych rovín, ktoré by šošovky mohli vytvárať. Toto umožnilo tvorcom mikroskopov vytvárať pri týchto pokrokoch presnejšie obrázky.

V 90. rokoch 19. storočia publikoval vtedajší nemecký postgraduálny študent August Köhler svoju prácu o Köhlerovom osvetlení, ktoré by šírilo svetlo znižujú optické oslnenie, zameriavajú svetlo na objekt mikroskopu a používajú presnejšie metódy ovládania svetla v všeobecne. Tieto technológie sa spoliehali na index lomu, veľkosť clonového kontrastu medzi vzorkou a svetlo mikroskopu spolu s väčšou kontrolou komponentov, ako sú clona a okulár.

Šošovky sa dnes líšia od tých, ktoré sa zameriavajú na konkrétne farby, až po šošovky, ktoré zodpovedajú určitým indexom lomu. Systémy objektívnych šošoviek používajú tieto šošovky na korekciu chromatickej aberácie, farebných rozdielov, keď sa rôzne farby svetla mierne líšia v uhle lomu. K tomu dochádza v dôsledku rozdielov vo vlnovej dĺžke rôznych farieb svetla. Môžete zistiť, ktorý objektív je vhodný pre to, čo chcete študovať.

Achromatické šošovky sa používajú na dosiahnutie rovnakých indexov lomu dvoch rôznych vlnových dĺžok svetla. Ich cena je zvyčajne prijateľná a sú bežne používané.Semi-apochromatické šošovkyalebo fluoritové šošovky, zmeňte indexy lomu troch vlnových dĺžok svetla, aby boli rovnaké. Používajú sa pri štúdiu fluorescencie.

​Apochromatické šošovky, na druhej strane na prepúšťanie svetla použite veľkú clonu a dosiahnite vyššie rozlíšenie. Používajú sa na podrobné pozorovania, ale zvyčajne sú drahšie. Objektívy Plan reagujú na aberáciu zakrivenia poľa, stratu zaostrenia, keď zakrivený objektív vytvára najostrejšie zaostrenie obrazu smerom od roviny, na ktorú je určený.

Ponorné šošovky zväčšujú veľkosť clony pomocou kvapaliny, ktorá vypĺňa priestor medzi objektívom objektívu a vzorkou, čo tiež zvyšuje rozlíšenie obrazu.

S pokrokom v technológii šošoviek a mikroskopov určujú vedci a ďalší vedci presné príčiny chorôb a špecifické bunkové funkcie, ktoré riadia biologické procesy. Mikrobiológia ukázala celý svet organizmov mimo voľného oka, čo by viedlo k väčšej teoretizácii a testovaniu toho, čo to znamená byť organizmom a aká je povaha života.