Koliko leč je v sestavljenem mikroskopu?

Če pokukate v mikroskop, vas lahko popeljejo v drug svet. Načini, kako mikroskopi približujejo predmete v majhnem obsegu, so podobni načinom, kako lahko očala in lupe omogočajo boljši vid.

Zlasti sestavljeni mikroskopi delujejo z uporabo leč za lomljenje svetlobe, da povečajo celice in druge vzorce, da vas popeljejo v mikro velik svet. Mikroskop se imenuje sestavljeni mikroskop, kadar je sestavljen iz več leč.

​Sestavljeni mikroskopi, znani tudi kot optični ali svetlobni mikroskopi, delujejo tako, da skozi dva sistema leč slika postane veliko večja. Prvi jeočesna ali okularna leča, ki ga preučite pri uporabi mikroskopa, ki običajno poveča v razponu med petkrat in 30-krat. Drugi jesistem objektivovki poveča velikost od štirikrat do 100-krat, sestavljeni mikroskopi pa imajo običajno tri, štiri ali pet teh.

Sistem objektivov uporablja majhno goriščno razdaljo, razdaljo med lečo in vzorcem ali predmetom, ki ga pregledujemo. Realna slika vzorca se projicira skozi lečo objektiva, da ustvari vmesno sliko iz svetlobe, ki pada na lečo, ki se projicira na

Spreminjanje povečave objektiva spremeni način povečave te slike v tej projekciji. Thedolžina optične cevise nanaša na razdaljo od zadnje goriščne ravnine objektiva do primarne slikovne ravnine v telesu mikroskopa. Primarna ravnina slike je običajno znotraj samega telesa mikroskopa ali znotraj okularja.

Nato se z mikroskopom projicira na oko osebe. Očesna leča to naredi kot preprosto povečevalno lečo. Ta sistem od objektiva do očesa prikazuje, kako sistem leč deluje drug za drugim.

Sistem sestavljenih leč omogoča znanstvenikom in drugim raziskovalcem, da ustvarijo in preučujejo slike v veliko večji povečavi, ki bi jo sicer lahko dosegli le z enim mikroskopom. Če bi poskušali uporabiti mikroskop z eno lečo, da bi dosegli te povečave, bi morali lečo namestiti zelo blizu očesa ali uporabiti zelo široko lečo.

Seciranje delov in funkcij mikroskopa vam lahko pokaže, kako vsi delujejo med preučevanjem vzorcev. Odseke mikroskopa lahko približno razdelite na glavo ali telo, podlago in roko z glavo na vrhu, podlago spodaj in roko vmes.

Glava ima okular in cev za okular, ki drži okular na svojem mestu. Okular je lahko monokularni ali binokularni, slednji pa lahko s pomočjo obroča za nastavitev dioptrije sliko naredi bolj skladno.

Roka mikroskopa vsebuje objektive, ki jih lahko izberete in namestite za različne stopnje povečave. Večina mikroskopov uporablja 4x, 10x, 40x in 100x leče, ki delujejo kot koaksialni gumbi in nadzorujejo, kolikokrat leča poveča sliko. To pomeni, da so zgrajeni na isti osi kot gumb, ki se uporablja za fino ostrenje, kot bi pomenila beseda "koaksialno". Objektiv v mikroskopski funkciji

Na dnu je podstavek, ki podpira oder in vir svetlobe, ki štrli skozi odprtino in sliko projicira skozi preostali del mikroskopa. Pri večjih povečavah se običajno uporabljajo mehanske stopnje, ki vam omogočajo uporabo dveh različnih gumbov za premikanje tako levo kot desno ter naprej in nazaj.

Stojalo za stojalo vam omogoča nadzor razdalje med lečo objektiva in drsnikom za še natančnejši pogled na primerek.

Prilagoditev svetlobe, ki prihaja iz dna, je pomembna. Kondenzatorji sprejmejo prihajajočo svetlobo in jo usmerijo na primerek. Diafragma vam omogoča, da izberete, koliko svetlobe pride do vzorca. Leče v sestavljenem mikroskopu uporabljajo to svetlobo za ustvarjanje slike za uporabnika. Nekateri mikroskopi uporabljajo ogledala, da odsevajo svetlobo nazaj na vzorec namesto na svetlobni vir.

Ljudje so stoletja preučevali, kako steklo upogiba svetlobo. Starodavni rimski matematik Klavdij Ptolomej je z matematiko razložil natančen lomni kot o tem, kako se je slika palice lomila, ko jo smo postavili v vodo. To bi uporabil za določitevlomna konstanta ali lomni količnik za vodo​.

Z indeksom loma lahko določite, koliko se hitrost svetlobe spremeni, ko se prenaša v drug medij. Za določen medij uporabite enačbo za lomni količnik

za indeks loman, hitrost svetlobe v vakuumuc(3,8 x 10⁸ m / s) in hitrost svetlobe v medijuv​.

Enačbe kažejo, kako se svetloba upočasni pri vstopu v medije, kot so steklo, voda, led ali kateri koli drug medij, ne glede na to, ali gre za trdno snov, tekočino ali plin. Ptolomejevo delo bi se izkazalo za ključno tako za mikroskopijo kot za optiko in druga področja fizike.

Snellov zakon lahko uporabite tudi za merjenje kota, pod katerim se svetlobni žarek lomi, ko vstopi v medij, podobno kot je sklepal Ptolemej. Snellov zakon je

zaθ₁kot kot med črto svetlobnega žarka in črto roba medija, preden svetloba vstopi v medij inθ₂kot kot po vstopu svetlobe.n₁inn₂so indeksi loma za srednjo svetlobo, ki je bila prej in vstopi srednja svetloba.

Ko je bilo opravljenih več raziskav, so znanstveniki začeli izkoriščati lastnosti stekla okoli prvega stoletja našega štetja. Do takrat so Rimljani izumili steklo in ga začeli preizkušati za povečanje vidnega skozi njega.

Začeli so eksperimentirati z različnimi oblikami in velikostmi očal, da bi ugotovili najboljši način nekaj povečamo tako, da pogledamo skozi to, vključno s tem, kako lahko usmerja sončne žarke na svetlobne predmete ogenj. Te leče so imenovali "lupe" ali "goreča očala".

Ob koncu 13. stoletja so ljudje začeli ustvarjati očala z lečami. Leta 1590 sta dva nizozemska moža Zaccharias Janssen in njegov oče Hans izvedla poskuse z lečami. Ugotovili so, da bi lahko postavitev leč eno na drugo v cev povečala sliko veliko večjo povečavo, kot bi jo lahko dosegla ena leča, in Zaccharias je kmalu izumil mikroskop. Ta podobnost z mikroskopskim sistemom leč kaže, kako daleč nazaj gre ideja o uporabi leč kot sistema.

Janssenov mikroskop je uporabil medeninast stativ, dolg približno dva metra in pol. Janssen je oblikoval primarno medeninasto cev, ki jo je mikroskop uporabljal s polmerom približno palca ali polovice palca. Medeninasta cev je imela diske tako na dnu kot na obeh koncih.

Znanstveniki in inženirji so začeli pojavljati druge zasnove mikroskopov. Nekateri so uporabljali sistem velike cevi, v kateri sta bili še dve cevi, ki sta zdrsnili vanje. Te ročno izdelane cevi bi povečale predmete in služile kot osnova za oblikovanje sodobnih mikroskopov.

Vendar ti mikroskopi še niso bili uporabni za znanstvenike. Slike bi povečali približno devetkrat, medtem ko bi slike, ki so jih ustvarili, težko videli. Leta kasneje, do leta 1609, je astronom Galileo Galilei preučeval fiziko svetlobe in njeno interakcijo s snovjo na načine, ki bi se izkazali za koristne za mikroskop in teleskop. Dodal je tudi napravo za fokusiranje slike na svoj mikroskop.

Nizozemski znanstvenik Antonie Philips van Leeuwenhoek je leta 1676 uporabil mikroskop z eno lečo, ko je uporabljal majhne steklene krogle, da postane prvi človek, ki neposredno opazuje bakterije, in postane znan kot "oče mikrobiologije. "

Ko je skozi lečo krogle pogledal kapljico vode, je zagledal bakterije, ki so plavale naokoli v vodi. Nadaljeval bo z odkritji v anatomiji rastlin, odkrivanjem krvnih celic in na stotine mikroskopov z novimi načini povečevanja. Eden takih mikroskopov je lahko uporabil 275-kratno povečavo z uporabo ene leče z dvojno konveksnim sistemom lupe.

Prihajajoča stoletja so prinesla več izboljšav v tehnologijo mikroskopov. V 18. in 19. stoletju so se izboljšale zasnove mikroskopov, da bi optimizirali učinkovitost in uspešnost, na primer, da so sami mikroskopi bolj stabilni in manjši. Različni sistemi leč in moč leč so sami obravnavali vprašanja zamegljenosti ali pomanjkanja jasnosti na slikah, ki so jih ustvarili mikroskopi.

Napredek v optiki znanosti je prinesel boljše razumevanje, kako se slike odsevajo na različnih ravninah, ki jih lahko ustvarijo leče. Tako so ustvarjalci mikroskopov med tem napredkom ustvarili natančnejše slike.

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je takratni nemški podiplomski študent August Köhler objavil svoje delo o Köhlerjevi osvetlitvi, ki bi svetlobo razdeljevala zmanjšajte optični odsev, osredotočite svetlobo na predmet mikroskopa in uporabite natančnejše metode nadzora svetlobe splošno. Te tehnologije so temeljile na lomnem količniku, velikosti kontrasta zaslonke med vzorcem in svetloba mikroskopa poleg večjega nadzora nad komponentami, kot sta prepona in okular.

Leče se danes razlikujejo od leč, ki se osredotočajo na določene barve, do leč, ki veljajo za določene lomne količnike. Objektivni sistemi leč uporabljajo te leče za odpravo kromatične aberacije in barvnih razlik, ko se različne svetlobne barve nekoliko razlikujejo pod kotom, pod katerim lomijo. To se zgodi zaradi razlik v valovni dolžini različnih barv svetlobe. Ugotovite lahko, katera leča je primerna za tisto, kar želite preučevati.

Akromatske leče se uporabljajo za enake indekse loma dveh različnih valovnih dolžin svetlobe. Običajno so na voljo po dostopni ceni in se kot taki pogosto uporabljajo.Polapokromatične lečeali fluoritne leče spremenijo lomne količnike treh valovnih dolžin svetlobe, da postanejo enaki. Ti se uporabljajo pri proučevanju fluorescence.

​Apokromatske lečepo drugi strani uporabite veliko odprtino za prepuščanje svetlobe in dosežite višjo ločljivost. Uporabljajo se za podrobna opazovanja, vendar so običajno dražja. Načrtne leče obravnavajo učinek odstopanja ukrivljenosti polja, izgubo fokusa, ko ukrivljena leča ustvari najostrejši fokus slike stran od ravnine, na katero naj bi projicirala sliko.

Potopne leče povečajo velikost zaslonke s tekočino, ki zapolni prostor med lečo objektiva in vzorcem, kar poveča tudi ločljivost slike.

Z napredkom tehnologije leč in mikroskopov znanstveniki in drugi raziskovalci ugotavljajo natančne vzroke bolezni in posebne celične funkcije, ki so urejale biološke procese. Mikrobiologija je pokazala prost svet organizmov onstran s prostim očesom, kar bi vodilo k večjemu teoretiziranju in preizkušanju, kaj pomeni biti organizem in kakšna je narava življenja.