Які функції конденсаторів у мікроскопах?

Мікроскоп вважається одним з найбільш дивовижних винаходів у науковому світі. Це не лише допомогло задовольнити значну частину людської допитливості до речей, які занадто малі, щоб їх можна було побачити неозброєним оком, але й допомогло врятувати незліченні життя. Наприклад, безліч сучасних діагностичних процедур було б неможливим без таких мікроскопів абсолютно життєво важливий у світі мікробіології при візуалізації бактерій, певних паразитів, найпростіших, грибів та віруси. І не маючи можливості поглянути на клітини людини та інших тварин і зрозуміти, як вони поділяються, Проблема вирішення, як просто підійти до різних проявів раку, залишається повною загадковість. Животворчі досягнення, такі як запліднення in vitro, зрештою зобов’язані своїм існуванням чудесам мікроскопії.

Як і все інше у світі медичних та інших технологій, мікроскопи не так багато років тому виглядають як промахи та химерні реліквії, коли протиставлені кращим у другому десятилітті 21 століття - машинах, над якими одного разу будуть власноруч шматувати застарілість. Основними гравцями мікроскопів є їх лінзи, адже саме вони, зрештою, збільшують зображення. Тому корисно знати, як різні види лінз взаємодіють, утворюючи часто сюрреалістичні образи, які потрапляють у підручники біології та у Всесвітню павутину. Деякі з цих зображень було б неможливо побачити без спеціальної хитрості, яка називається конденсатором.

Першим відомим оптичним приладом, який заслуговує позначення "мікроскоп", мабуть, був створений пристрій голландським юнаком Захаріасом Янссеном, винахід 1595 року, ймовірно, мав значний внесок з боку хлопця батько. Збільшувальна сила цього мікроскопа була від 3x до 9x. (У мікроскопах "3x" просто означає, що досягнуте збільшення дозволяє візуалізувати об'єкт у три рази більше його фактичного розміру, і відповідно для інших числових коефіцієнтів.) Це було досягнуто, по суті, розмістивши лінзи на обох кінцях порожнистого трубки. Як би це не здавалося низькотехнологічним, в 16 столітті самі лінзи було непросто знайти.

У 1660 році Роберт Гук, який, мабуть, найбільш відомий своїм внеском у фізику (зокрема, фізичними властивостями джерел), створив складний мікроскоп, достатньо потужний, щоб візуалізувати те, що ми зараз називаємо клітинами, досліджуючи пробку в корі дуба дерева. Насправді Гуку приписують те, що він запропонував термін "клітина" в біологічному контексті. Пізніше Гук пояснив, як кисень бере участь у диханні людини, а також займався астрофізикою; для такої справжньої ренесансної людини він сьогодні дивно недооцінений порівняно з такими, як, скажімо, Ісаак Ньютон.

Антон ван Левенгук, сучасник Гука, скористався простим мікроскопом (тобто таким, що має єдину лінзу), а не складеним мікроскопом (прилад з більш ніж однією лінзою). Це було багато в чому тому, що він походив з непривілейованого походження і мусив працювати на порожньому місці між тим, як зробити великий внесок у науку. Левенгук був першою людиною, яка описала бактерії та найпростіших, і його висновки допомогли довести, що циркуляція крові в живих тканинах є основним процесом життя.

По-перше, мікроскопи можна класифікувати на основі типу електромагнітної енергії, яку вони використовують для візуалізації об’єктів. Мікроскопи, що використовуються в більшості установ, включаючи середню та середню школу, а також більшість медичних кабінетів та лікарень, є світлові мікроскопи. Саме такі вони звучать і використовують звичайне світло для перегляду об’єктів. Більш досконалі прилади використовують пучки електронів для "освітлення" об'єктів, що цікавлять. Ці електронні мікроскопи використовуйте магнітні поля, а не скляні лінзи, щоб сфокусувати електромагнітну енергію на досліджуваних.

Світлові мікроскопи бувають простих і складних різновидів. Простий мікроскоп має лише одну лінзу, і сьогодні такі пристрої мають дуже обмежене застосування. Набагато більш поширеним типом є складений мікроскоп, який використовує один вид лінз, щоб виробляти більшу частину множення зображення, а другий для збільшення та фокусування зображення, отриманого в результаті першого. Деякі з цих складених мікроскопів мають лише один окуляр і, таким чином, є монокуляр; частіше їх є два і тому їх називають бінокулярний.

Світлову мікроскопію в свою чергу можна розділити на світле поле і темне поле типи. Перший - найпоширеніший; якщо ви коли-небудь використовували мікроскоп у шкільній лабораторії, великі шанси, що ви зайнялися якоюсь формою мікроскопії яскравих полів за допомогою бінокулярного складеного мікроскопа. Ці гаджети просто запалюють все, що вивчається, і різні структури в полі зору відображають різні кількості та довжини хвиль видимого світла залежно від їх індивідуальної щільності та інших властивостей. У мікроскопії темних полів використовується спеціальний компонент, який називається конденсатором, щоб змусити світло відбиватися від предмет, що цікавить, під таким кутом, щоб об'єкт легко було візуалізувати таким же загальним чином, як силует.

По-перше, плоска, як правило, темного кольору плита, на яку лежить підготовлений слайд (зазвичай переглядаються предмети розміщуються на таких слайдах) етап. Це доречно, оскільки досить часто все, що знаходиться на слайді, містить живу речовину, яка може рухатися, і, таким чином, у певному сенсі "виконує" функцію для глядача. Сцена містить отвір у дні, що називається діафрагма, що знаходиться в межах діафрагма, а зразок на предметному склі розміщують над цим отвором, при цьому закріплюють предметне скло сценічні кліпи. Під діафрагмою знаходиться опромінювач, або джерело світла. A конденсатор сидить між сценою та діафрагмою.

У складеному мікроскопі лінза, найближча до сцени, яку можна переміщати вгору і вниз для фокусування зображення, називається об'єктивним об'єктивом, при цьому єдиний мікроскоп, як правило, пропонує цілий діапазон, щоб вибрати від; лінзи (або частіше - лінзи), які ви переглядаєте, називаються окулярними лінзами. Лінзу об'єктива можна переміщати вгору і вниз, використовуючи дві обертові ручки збоку мікроскопа. ручка грубого регулювання використовується для потрапляння в правильний загальний зоровий діапазон, тоді як ручка тонкого регулювання використовується для виведення зображення в максимально чітке фокусування. Нарешті, наконечник використовується для перемикання між об'єктивами з різною силою збільшення; це робиться простим обертанням шматка.

Загальна сила збільшення мікроскопа - це просто продукт збільшення об'єктива та збільшення об'єктива окуляра. Це може бути 4x для об'єктива та 10x для окуляра в цілому 40, або це може бути 10x для кожного типу об'єктива в цілому 100x.

Як уже зазначалося, деякі об'єкти мають більше одного об'єктива, доступного для використання. Типовою є комбінація 4-кратного, 10-кратного та 40-кратного збільшення об'єктива.

Функція конденсатора полягає не в тому, щоб якось збільшувати світло, а в тому, щоб маніпулювати його напрямком та кутами відбиття. Конденсатор контролює, скільки світла від опромінювача має проходити через отвір, контролюючи інтенсивність світла. Це також критично регулює контраст. При мікроскопії темних полів найважливішим є контраст між різними, сірими кольорами об’єктами в зоровому полі, а не їх зовнішній вигляд сам по собі. Вони використовуються для дратування зображень, які можуть не з’являтися, якби апарат просто використовувався для бомбардування ковзати зі стільки світла, скільки очі могли переносити, залишаючи глядачеві надію на краще результати.