Kakšna je razlika med povečevalnim steklom in sestavljenim svetlobnim mikroskopom?

Uporaba jasnega materiala za povečanje predmetov sega daleč v zgodovino, toda prva ilustracija leč za očala je približno 1350. Povečevalna očala za branje so pred tisto ilustracijo iz poznih 1200-ih. Kljub tej zgodnji uporabi leč je odkritje mikroskopskega sveta bakterij, alg in praživali čakalo skoraj 300 let.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Ena razlika med povečevalnim steklom in sestavljenim svetlobnim mikroskopom je ta, da povečevalno steklo uporablja eno lečo za povečanje predmeta, medtem ko sestavljeni mikroskop uporablja dve ali več leč. Druga razlika je v tem, da je s povečevalnimi stekli mogoče videti neprozorne in prozorne predmete, a sestavljeni mikroskop zahteva, da je vzorec dovolj tanek ali dovolj prozoren, da lahko prehaja svetloba skozi. Povečevalno steklo uporablja tudi svetlobo okolice, svetlobni mikroskopi pa za osvetlitev predmeta uporabljajo vir svetlobe (iz ogledala ali vgrajene svetilke).

Povečevalne leče se uporabljajo že stoletja. Zažiganje požarov in odpravljanje okvarjenega vida sta bila med najzgodnejšimi uporabami in funkcijami lupe. Dokumentirana uporaba leč se je začela v poznem 13. stoletju z povečevalnimi očali in očali, ki ljudem pomagajo brati, zato povezava očal z učenjaki sega v začetek 13. stoletja.

Lupe uporabljajo konveksno lečo, nameščeno v nosilcu. Konveksne leče so na robovih tanjše kot na sredini. Ko svetloba prehaja skozi lečo, se svetlobni žarki upognejo proti sredini. Povečevalno steklo je usmerjeno na predmet, ko se svetlobni valovi srečajo na površini, ki si jo ogledujemo.

Preprost mikroskop uporablja eno lečo, zato so povečevalna očala preprosti mikroskopi. Stereoskopski ali secijski mikroskopi so običajno tudi preprosti mikroskopi. Stereoskopski mikroskopi uporabljajo dva očesca ali okularja, po enega za vsako oko, da omogočijo binokularni vid in zagotovijo tridimenzionalni pogled na predmet. Stereoskopski mikroskopi imajo lahko tudi različne možnosti osvetlitve, kar omogoča osvetlitev predmeta od zgoraj, spodaj ali oboje. Lupe in stereoskopski mikroskopi se lahko uporabljajo za ogled podrobnosti o neprozornih predmetih, kot so kamnine, žuželke ali rastline.

Sestavljeni mikroskopi uporabljajo dve ali več leč zapored za povečanje predmetov za ogled. Na splošno sestavljeni mikroskopi zahtevajo, da je primerek za ogled dovolj tanek ali dovolj prozoren, da lahko prehaja svetloba. Ti mikroskopi zagotavljajo veliko povečavo, vendar je pogled dvodimenzionalen.

Sestavljeni svetlobni mikroskopi najpogosteje uporabljajo dve leči, poravnani v telesni cevi. Svetloba iz svetilke ali ogledala prehaja skozi kondenzator, primerek in obe leči. Kondenzator fokusira svetlobo in ima lahko šarenico, s katero lahko prilagodimo količino svetlobe, ki prehaja skozi primerek. V okularju ali očesu je običajno leča, ki predmet poveča, da je videti desetkrat (tudi zapisano 10-krat) večja. Spodnjo lečo ali objektiv lahko spremenite z vrtenjem nosilca, ki vsebuje tri ali štiri objektive, od katerih ima vsaka lečo z različno povečavo. Najpogosteje imajo jakosti leč štirikrat (4x), 10-krat (10x), 40-krat (40x) in včasih 100-krat (100x) povečave. Nekateri sestavljeni svetlobni mikroskopi vsebujejo tudi konkavno lečo, da se popravijo zameglitve okoli robov.

• Nikoli ne uporabljajte sonca kot vira svetlobe, če uporabljate sestavljeni mikroskop z ogledalom. Sončna svetloba, usmerjena skozi leče, bo poškodovala oči.

Sestavljeni svetlobni mikroskopi so ponavadi svetlobni mikroskopi. Ti mikroskopi oddajajo svetlobo iz kondenzatorja pod vzorcem, zaradi česar je vzorec videti temnejši v primerjavi z okoliškim medijem. Preglednost vzorcev lahko zaradi majhnega kontrasta oteži ogled podrobnosti. Vzorci so zato pogosto obarvani zaradi boljšega kontrasta.

Darkfield mikroskopi imajo modificiran kondenzator, ki oddaja svetlobo pod kotom. Kotna svetloba zagotavlja večji kontrast za ogled podrobnosti. Vzorec je videti lažji od ozadja. Darkfield mikroskopi omogočajo boljše opazovanje živih osebkov.

Fazno kontrastni mikroskopi uporabljajo posebne objektive in modificiran kondenzator, tako da se v vzorcu prikažejo podrobnosti o vzorcu v nasprotju z okoliškim materialom, tudi če sta primerek in okoliški material optično podobno. Kondenzator in leča leče povečata celo majhne razlike v prepustnosti in lomu svetlobe, kar poveča kontrast. Kot pri mikroskopih s svetlimi polji je tudi vzorec temnejši od okoliškega materiala.

Razlika med povečavami ročne leče in mikroskopa izhaja iz števila leč. Pri povečevalnem steklu ali ročni leči je povečava omejena na eno lečo. Ker ima leča eno goriščno razdaljo od leče do točke ostrenja, je povečava fiksna. Leta 1673 je Antony van Leeuwenhoek s preprostim mikroskopom ali ročno lečo s 300-kratno (300-kratno) dejansko velikostjo predstavil svet svojim drobnim "živalim". Čeprav je Leeuwenhoek uporabljal dvokonkavno lečo, ki je zagotavljala boljšo ločljivost (manj popačenja) slike, večina lup uporablja konveksno lečo.

Iskanje povečave v sestavljenih mikroskopih zahteva poznavanje povečave vsake leče, skozi katero gre slika. Na srečo so leče običajno označene. Običajni učilniški mikroskopi imajo okular, ki poveča predmet, da je videti desetkrat (10-krat) večji od dejanske velikosti predmeta. Objektivne leče na sestavljenih mikroskopih so pritrjene na vrtljivi nosnik, tako da lahko gledalci spremenijo stopnjo povečave z vrtenjem nosilca na drugo lečo.

Če želite najti skupno povečavo, pomnožite povečavo leč skupaj. Če gledate predmet skozi objektiv z najmanjšo močjo, bo leča objektiva 4x povečana in 10-krat povečana za lečo okularja. Skupna povečava bo torej:

tako bo slika videti 40-krat (40-krat) večja od dejanske velikosti.

Računalniki in digitalno slikanje so močno razširili zmožnost znanstvenikov, da vidijo mikroskopski svet.

Konfokalni mikroskop bi tehnično lahko imenovali sestavljeni mikroskop, ker ima več leč. Leče in ogledala fokusirajo laserje, da ustvarijo slike osvetljenih plasti vzorca. Te slike gredo skozi luknje, kjer so digitalno zajete. Te slike lahko nato shranite in z njimi manipulirate za analizo.

Skenirni elektronski mikroskopi (SEM) uporabljajo elektronsko osvetlitev za skeniranje pozlačenih predmetov. Ti skenirajo tridimenzionalne črno-bele slike zunanjosti predmetov. SEM uporablja eno elektrostatično lečo in več elektromagnetnih leč.

Transmisijski elektronski mikroskopi (TEM) uporabljajo tudi elektronsko osvetlitev z eno elektrostatično lečo in več elektromagnetnimi lečami za oblikovanje skeniranja tankih rezin skozi predmete. Izdelane črno-bele slike so videti dvodimenzionalne.

Objektivi so bili pred najzgodnejšimi zapisi o njihovi uporabi v poznem 13. stoletju. Človeška radovednost je skoraj zahtevala, da so ljudje opazili sposobnost leč za pregledovanje zelo majhnih predmetov. Arabski učenjak Al-Hazen iz 10. stoletja je domneval, da svetloba potuje po ravnih črtah in da je vid odvisen od svetlobe, ki se odbija od predmetov in v oči gledalca. Al-Hazen je preučeval svetlobo in barve z uporabo vodnih krogel.

Vendar pa je prva slika leč v očalih (očala) približno 1350. Izum prvega sestavljenega mikroskopa sta zaslužna Zacharias Janssen in njegov oče Hans v 1590-ih. Konec leta 1609 je Galileo sestavljeni mikroskop obrnil na glavo, da bi začel opazovati nebo nad seboj, kar je trajno spremenilo človekovo dojemanje vesolja. Robert Hooke je z lastnim sestavljenim sestavljenim svetlobnim mikroskopom raziskal mikroskopski svet z imenom vzorec, ki ga je videl v rezinah plute "celice" in svoja številna opažanja objavil v "Micrographia" (1665). Študije Hookeja in Leeuwenhoeka so sčasoma privedle do teorije mikrobov in sodobne medicine.