Aký je rozdiel medzi zväčšovacím sklom a zloženým svetelným mikroskopom?

Použitie číreho materiálu na zväčšenie predmetov sa datuje do histórie, ale prvá ilustrácia šošoviek na okuliare sa datuje zhruba do roku 1350. Zväčšovacie okuliare na čítanie predchádzajú tejto ilustrácii, ktorá sa datuje do konca 1200. rokov. Napriek týmto skorým použitiam šošoviek čakal objav mikroskopického sveta baktérií, rias a prvokov takmer 300 rokov.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Jeden rozdiel medzi zväčšovacím sklom a zloženým svetelným mikroskopom je ten, že zväčšovacie sklo používa na zväčšenie objektu jednu šošovku, zatiaľ čo zložený mikroskop používa dve alebo viac šošoviek. Ďalším rozdielom je, že pomocou lupy je možné sledovať nepriehľadné a priehľadné objekty, ale a zložený mikroskop vyžaduje, aby bola vzorka dostatočne tenká alebo dostatočne priehľadná na to, aby prešlo svetlo cez. Lupa tiež využíva okolité svetlo a svetelné mikroskopy používajú na osvetlenie objektu svetelný zdroj (zo zrkadla alebo zabudovanej lampy).

Zväčšovacie šošovky sa používajú už celé storočia. Založenie požiaru a náprava chybného videnia patrili k prvým použitiam a funkciám lupy. Dokumentované použitie šošoviek sa začalo koncom 13. storočia zväčšovacími sklami a okuliarmi, ktoré ľuďom pomáhali čítať, takže asociácia okuliarov s vedcami sa datuje do začiatku 13. storočia.

Zväčšovacie okuliare používajú konvexné šošovky namontované v držiaku. Konvexné šošovky sú na okrajoch tenšie ako v strede. Keď svetlo prechádza šošovkou, svetelné lúče sa ohýbajú smerom do stredu. Keď sa svetelné vlny stretnú na sledovanom povrchu, zväčšovacie sklo sa zameriava na objekt.

Jednoduchý mikroskop používa jednu šošovku, takže lupy sú jednoduché mikroskopy. Stereoskopické alebo disekčné mikroskopy sú zvyčajne tiež jednoduché mikroskopy. Stereoskopické mikroskopy používajú dva okuláre alebo okuláre, jeden pre každé oko, aby umožnili binokulárne videnie a poskytli trojrozmerný pohľad na objekt. Stereoskopické mikroskopy môžu mať tiež rôzne možnosti osvetlenia, čo umožňuje osvetliť objekt zhora, zdola alebo oboje. Lupy a stereoskopické mikroskopy možno použiť na prezeranie detailov nepriehľadných predmetov, ako sú skaly, hmyz alebo rastliny.

Zložené mikroskopy používajú na zväčšenie objektov na prezeranie dva alebo viac objektívov za sebou. Všeobecne zložené mikroskopy vyžadujú, aby pozorovaná vzorka bola dostatočne tenká alebo dostatočne priehľadná, aby cez ne mohlo prechádzať svetlo. Tieto mikroskopy poskytujú veľké zväčšenie, ale pohľad je dvojrozmerný.

Mikroskopy zloženého svetla najčastejšie používajú dve šošovky zarovnané v telovej trubici. Svetlo z lampy alebo zrkadla prechádza cez kondenzátor, vzorku a obe šošovky. Kondenzátor zameriava svetlo a môže mať clonu, ktorú je možné použiť na nastavenie množstva svetla prechádzajúceho vzorkou. Okulár alebo okulár zvyčajne obsahuje šošovku, ktorá zväčšuje objekt tak, aby vyzeral 10-krát (tiež 10-krát) väčší. Spodný objektív alebo objektív je možné meniť otočením šošovky objektívu, ktorá drží tri alebo štyri objektívy, z ktorých každý má objektív s rôznym zväčšením. Najčastejšie majú sily objektívu štvornásobné (4x), 10-násobné (10x), 40-násobné (40x) a niekedy 100-násobné (100x) zväčšenie. Niektoré zložené svetelné mikroskopy tiež obsahujú konkávnu šošovku, ktorá koriguje rozmazanie okolo okrajov.

• Nikdy nepoužívajte slnko ako zdroj svetla, ak používate zložený mikroskop so zrkadlom. Slnečné svetlo zaostrené cez šošovky spôsobí poškodenie očí.

Zložené svetelné mikroskopy sú zvyčajne mikroskopy so svetlým poľom. Tieto mikroskopy prepúšťajú svetlo z kondenzátora pod vzorkou, vďaka čomu vyzerá vzorka tmavšie v porovnaní s okolitým médiom. Transparentnosť vzoriek môže spôsobiť, že detaily sú ťažko viditeľné kvôli nízkemu kontrastu. Vzorky sú preto kvôli lepšiemu kontrastu často zafarbené.

Mikroskopy tmavého poľa majú upravený kondenzátor, ktorý prenáša svetlo z uhla. Uhlové svetlo poskytuje väčší kontrast, aby ste videli detaily. Vzorka vyzerá svetlejšia ako pozadie. Mikroskopy tmavého poľa umožňujú lepšie pozorovanie živých vzoriek.

Mikroskopy s fázovým kontrastom používajú špeciálne objektívy a upravený kondenzátor, aby sa v nich mohli zobraziť podrobnosti vzorky kontrastuje s okolitým materiálom, aj keď sú vzorka a okolitý materiál opticky podobný. Kondenzátor a šošovka objektívu zosilňujú aj malé rozdiely v priepustnosti a lome svetla, čím zvyšujú kontrast. Rovnako ako v prípade mikroskopov so svetlým poľom, vzorka sa javí tmavšia ako okolitý materiál.

Rozdiel medzi zväčšením objektívu ruky a mikroskopu vyplýva z počtu šošoviek. U lupy alebo ručného objektívu je zväčšenie obmedzené na jeden objektív. Pretože objektív má jednu ohniskovú vzdialenosť od objektívu po zaostrovací bod, je zväčšenie pevné. V roku 1673 predstavil Antony van Leeuwenhoek svetu svoje drobné „zvieracie molekuly“ pomocou jednoduchého mikroskopu alebo ručnej šošovky so zväčšením 300-krát (300x) v skutočnej veľkosti. Aj keď Leeuwenhoek používal bikonkávny objektív, ktorý poskytoval lepšie rozlíšenie (menšie skreslenie) obrazu, väčšina zväčšovacích skiel používa konvexný objektív.

Nájsť zväčšenie v zložených mikroskopoch si vyžaduje poznať zväčšenie každej šošovky, cez ktorú obraz prechádza. Našťastie sú šošovky väčšinou označené. Bežné mikroskopy v triede majú okulár, ktorý objekt zväčšuje tak, aby vyzeral 10-krát (10x) väčší ako skutočná veľkosť objektu. Objektívy objektívov na zložených mikroskopoch sú pripevnené k rotujúcemu nosičovi objektívov, takže diváci môžu meniť úroveň zväčšenia otáčaním nosiča objektívov k iným objektívom.

Ak chcete zistiť celkové zväčšenie, znásobte zväčšenie šošoviek. Ak sledujete objekt cez objektív s najmenším výkonom, obraz sa zväčší 4x objektívom objektívu a 10x sa zväčší objektívom okuláru. Celkové zväčšenie bude preto:

takže sa obrázok objaví 40-krát (40x) väčší ako skutočná veľkosť.

Počítače a digitálne zobrazovanie výrazne rozšírili schopnosť vedcov pozerať sa na mikroskopický svet.

Konfokálny mikroskop by sa dal odborne nazvať zloženým mikroskopom, pretože má viac ako jednu šošovku. Šošovky a zrkadlá zaostrujú lasery tak, aby vytvárali obrazy osvetlených vrstiev vzorky. Tieto obrázky prechádzajú cez dierky, kde sú digitálne zachytené. Tieto obrázky potom možno uložiť a manipulovať s nimi na analýzu.

Skenovacie elektrónové mikroskopy (SEM) používajú na skenovanie pozlátených predmetov elektrónové osvetlenie. Tieto skenovania vytvárajú trojrozmerné čiernobiele obrázky exteriéru objektov. SEM používa jednu elektrostatickú šošovku a niekoľko elektromagnetických šošoviek.

Transmisné elektrónové mikroskopy (TEM) tiež využívajú na vytváranie skenov tenkých plátkov cez objekty elektrónové osvetlenie s jednou elektrostatickou šošovkou a niekoľkými elektromagnetickými šošovkami. Vytvorené čiernobiele obrázky vyzerajú dvojrozmerne.

Objektívy boli datované do prvých záznamov o ich použití na konci 13. storočia. Ľudská zvedavosť takmer vyžadovala, aby si ľudia všimli schopnosť šošoviek skúmať veľmi malé objekty. Arabský učenec z 10. storočia Al-Hazen vyslovil hypotézu, že svetlo sa šíri priamočiaro a že videnie závisí od svetla odrážajúceho sa od predmetov a do očí diváka. Al-Hazen študoval svetlo a farbu pomocou guľôčok vody.

Prvý obrázok šošoviek v okuliaroch (okuliaroch) sa však datuje zhruba do roku 1350. Vynález prvého zloženého mikroskopu sa zaslúžil o Zachariáša Janssena a jeho otca Hansa v 90. rokoch 15. storočia. Na konci roku 1609 obrátil Galileo zložený mikroskop hore nohami, aby začal svoje pozorovania oblohy nad sebou, čím trvalo zmenil ľudské vnímanie vesmíru. Robert Hooke použil svoj vlastnoručne vyrobený zložený svetelný mikroskop na preskúmanie mikroskopického sveta, ktorý dostal meno vzor, ​​ktorý videl v „bunkách“ korkových plátkov, a svoje mnohé pozorovania zverejnil v „Micrographia“ (1665). Štúdie Hookea a Leeuwenhoeka nakoniec viedli k teórii zárodkov a modernej medicíne.