Скільки лінз у складеному мікроскопі?

Зазирнувши в мікроскоп, ви можете перейти в інший світ. Шляхи мікроскопічного збільшення об'єктів у малому масштабі подібні до того, як окуляри та лупи дозволяють краще бачити.

Складені мікроскопи, зокрема, працюють із використанням лінз для заломлення світла, щоб збільшити клітини та інші зразки, щоб перенести вас у мікророзмірний світ. Мікроскоп називають складеним мікроскопом, коли він складається з більш ніж одного набору лінз.

​Складені мікроскопи, також відомі як оптичні або світлові мікроскопи, працюють, роблячи зображення набагато більшим за допомогою двох систем лінз. Перший - цеокуляр або лінза окуляра, на який ви дивитесь, використовуючи мікроскоп, який зазвичай збільшується в діапазоні від п’яти до 30 разів. Другий - цесистема об'єктивівщо збільшує масштаб із чотири рази до 100 разів, а складні мікроскопи зазвичай мають три, чотири або п’ять із них.

Система об'єктивів використовує невелику фокусну відстань, відстань між лінзою та досліджуваним зразком або предметом. Реальне зображення зразка проектується через лінзу об'єктива, щоб створити проміжне зображення зі світла, що падає на лінзу, що проектується на

Зміна збільшення об’єктива змінює масштаб зображення в цій проекції.довжина оптичної трубкивідноситься до відстані від задньої фокальної площини об'єктива до первинної площини зображення в тілі мікроскопа. Первинна площина зображення зазвичай знаходиться або в самому тілі мікроскопа, або в окулярі.

Потім реальне зображення проектується на око людини за допомогою мікроскопа. Очна лінза робить це як проста збільшувальна лінза. Ця система від об’єктивної до очної показує, як працюють дві системи лінз одна за одною.

Система складених лінз дозволяє вченим та іншим дослідникам створювати та вивчати зображення з набагато більшим збільшенням, якого вони могли б отримати лише за допомогою одного мікроскопа. Якщо ви хочете спробувати використовувати мікроскоп з однією лінзою для досягнення цього збільшення, вам довелося б розташувати лінзу дуже близько до ока або використовувати дуже широку лінзу.

Деталі та функції мікроскопа, що розтинають, можуть показати вам, як вони всі працюють разом під час вивчення зразків. Ви можете приблизно розділити ділянки мікроскопа на голову або тіло, основу та руку з головою вгорі, основу внизу та руку між ними.

Голова має окуляр і окулярну трубку, яка утримує окуляр на місці. Окуляр може бути як монокулярним, так і бінокулярним, останній з яких може використовувати кільце для регулювання діоптрій, щоб зробити зображення більш послідовним.

Рука мікроскопа містить об'єктиви, які ви можете вибрати та розмістити для різних рівнів збільшення. У більшості мікроскопів використовуються лінзи 4x, 10x, 40x та 100x, які працюють як коаксіальні ручки, контролюючи, скільки разів лінза збільшує зображення. Це означає, що вони побудовані на тій самій осі, що і регулятор, який використовується для тонкого фокусування, як означає слово "коаксіальний". Лінза об'єктива у функції мікроскопа

Внизу знаходиться основа, яка підтримує сцену та джерело світла, яке проеціюється через отвір і пропускає зображення через решту мікроскопа. Вищі збільшення зазвичай використовують механічні ступені, які дозволяють використовувати дві різні ручки для переміщення як вліво, так і вправо, вперед і назад.

Зупинка в стійці дозволяє контролювати відстань між лінзою об'єктива та предметним склом, щоб ще детальніше розглянути зразок.

Важливим є регулювання світла, що надходить від основи. Конденсатори отримують надходить світло і фокусують його на зразку. Діафрагма дозволяє вибрати, скільки світла потрапляє до зразка. Лінзи у складеному мікроскопі використовують це світло для створення зображення для користувача. Деякі мікроскопи використовують дзеркала для відбиття світла назад на зразок замість джерела світла.

Люди вивчали, як скло вигинає світло протягом століть. Давньоримський математик Клавдій Птолемей за допомогою математики пояснив точний кут заломлення того, як заломлюється зображення палички, коли її поміщають у воду. Він використав це для визначенняконстанта заломлення або показник заломлення для води​.

За допомогою показника заломлення можна визначити, наскільки змінюється швидкість світла при попаданні в інше середовище. Для конкретного середовища використовуйте рівняння для показника заломлення

для показника заломленняп, швидкість світла у вакууміc(3,8 х 10⁸ м / с) і швидкість світла в середовищіv​.

Рівняння показують, як світло уповільнюється при попаданні в середовища, такі як скло, вода, лід чи будь-яке інше середовище, тверде воно, рідина чи газ. Робота Птолемея виявиться важливою як для мікроскопії, так і для оптики та інших областей фізики.

Ви також можете використовувати закон Снелла для вимірювання кута, під яким промінь світла заломлюється, потрапляючи в середовище, приблизно так само, як виводив Птолемей. Закон Снелла є

дляθ₁як кут між лінією променя світла і лінією краю середовища до того, як світло потрапить у середовище іθ₂як кут після потрапляння світла.п₁іп₂- це показники заломлення для середнього світла, яке раніше було, і середнє світло надходить.

Коли було проведено більше досліджень, вчені почали користуватися властивостями скла приблизно в першому столітті нашої ери. На той час римляни винайшли скло і почали випробовувати його для його використання для збільшення того, що можна побачити через нього.

Вони почали експериментувати з різними формами та розмірами окулярів, щоб з’ясувати найкращий спосіб збільшити щось, дивлячись крізь нього, включаючи те, як воно могло спрямувати сонячні промені на світлі предмети вогонь. Вони називали ці лінзи «лупами» або «палаючими окулярами».

Близько кінця 13 століття люди почали створювати окуляри за допомогою лінз. У 1590 році два голландські чоловіки, Захаріас Янссен та його батько Ганс, проводили експерименти, використовуючи лінзи. Вони виявили, що розміщення лінз одну на іншу в трубці може збільшити зображення набагато більше збільшення, ніж може досягти одна лінза, і Захарія незабаром винайшов мікроскоп. Ця схожість із системою об'єктивів мікроскопів показує, наскільки далеко заходить ідея використання лінз як системи.

У мікроскопі Янсена використовувався латунний штатив довжиною близько двох з половиною футів. Янссен створив первинну латунну трубку, яку мікроскоп використовував приблизно в дюймі або половині дюйма в радіусі. Латунна трубка мала диски біля основи, а також на кожному кінці.

Інші конструкції мікроскопів почали виникати вченими та інженерами. Деякі з них використовували систему великої трубки, в якій розміщувались дві інші трубки, що ковзали в них. Ці трубки ручної роботи збільшували предмети і слугували основою для проектування сучасних мікроскопів.

Однак ці мікроскопи ще не були придатними для вчених. Вони збільшували б зображення дев'ять разів, залишаючи при цьому створені зображення важко побачити. Роками пізніше, до 1609 року, астроном Галілео Галілей вивчав фізику світла і те, як воно буде взаємодіяти з речовиною способами, які виявляться корисними для мікроскопа і телескопа. Він також додав пристрій для фокусування зображення на власний мікроскоп.

Голландський вчений Антоні Філіпс ван Левенгук використовував однозовий мікроскоп у 1676 році, коли використовував малі скляні сфери стали першою людиною, яка безпосередньо спостерігала бактерії, ставши відомими як "батько Росії" мікробіологія ".

Подивившись на краплю води крізь лінзу кулі, він побачив, як бактерії плавають у воді. Він продовжував робити відкриття в анатомії рослин, виявляти клітини крові і робити сотні мікроскопів за допомогою нових способів збільшення. Один такий мікроскоп зміг використовувати збільшення 275 разів, використовуючи одну лінзу з подвійною опуклою системою лупи.

Наступні століття принесли нові вдосконалення технології мікроскопів. У 18-19 століттях були вдосконалені конструкції мікроскопів, щоб оптимізувати ефективність та результативність, наприклад, зробити самі мікроскопи більш стабільними та меншими. Різні системи лінз і потужність лінз вирішували проблеми розмитості або недостатньої чіткості зображень, які створювали мікроскопи.

Досягнення оптики науки дали глибше розуміння того, як зображення відображаються на різних площинах, які можуть створити лінзи. Це дозволило творцям мікроскопів створювати більш точні зображення за ці досягнення.

У 1890-х роках тодішній німецький аспірант Август Келер опублікував свою роботу з освітлення Келера, яка розподіляла світло на зменшити оптичне відблиск, сфокусувати світло на об'єкті мікроскопа та використовувати більш точні методи управління світлом загальний. Ці технології покладались на показник заломлення, розмір контрастності апертури між зразком а світло мікроскопа поряд з більшим контролем таких компонентів, як діафрагма та окуляр.

Сьогодні лінзи варіюються від об'єктивів, які фокусуються на конкретних кольорах, до лінз, які застосовуються до певних показників заломлення. Цільові лінзові системи використовують ці лінзи для корекції хроматичних аберацій, кольорових диспропорцій, коли різні кольори світла дещо відрізняються під кутом, під яким вони заломлюються. Це відбувається через різницю в довжині хвилі різних кольорів світла. Ви можете зрозуміти, яка лінза підходить для того, що ви хочете вивчити.

Ахроматичні лінзи використовуються для отримання однакових показників заломлення двох різних довжин хвиль світла. Як правило, ціни на них доступні за доступною ціною і, як такі, широко використовуються.Напівапохроматичні лінзи, або флюоритові лінзи, змінюють показники заломлення трьох довжин хвиль світла, щоб зробити їх однаковими. Вони використовуються для вивчення флуоресценції.

​Апохроматичні лінзи, з іншого боку, використовуйте велику діафрагму для пропускання світла та досягнення більш високої роздільної здатності. Вони використовуються для детальних спостережень, але зазвичай вони дорожчі. Планові лінзи розглядають вплив аберації кривизни поля, втрату фокусу, коли вигнута лінза створює найбільш різкий фокус зображення подалі від площини, на яку воно проектується.

Занурювальні лінзи збільшують розмір діафрагми за допомогою рідини, яка заповнює простір між лінзою об'єктива та зразком, що також збільшує роздільну здатність зображення.

Завдяки досягненню технології лінз і мікроскопів, вчені та інші дослідники визначають точні причини захворювань та конкретні клітинні функції, що регулюють біологічні процеси. Мікробіологія показала цілий світ організмів поза неозброєним оком, що призведе до більшого теоретизування та перевірки того, що означає бути організмом і якою є природа життя.