Яка різниця між лупою та складеним світловим мікроскопом?

Використання чіткого матеріалу для збільшення об’єктів датується далекою історією, але перша ілюстрація лінз для окулярів датується приблизно 1350 роком. Збільшувальні окуляри для читання передують цій ілюстрації, починаючи з кінця 1200-х років. Незважаючи на це раннє використання лінз, відкриття мікроскопічного світу бактерій, водоростей і найпростіших чекало майже 300 років.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Одна відмінність між збільшувальним склом і складеним світловим мікроскопом полягає в тому, що збільшувальне скло використовує одну лінзу для збільшення об’єкта, тоді як у складеному мікроскопі - дві або більше лінз. Інша відмінність полягає в тому, що збільшувальні окуляри можна використовувати для перегляду непрозорих і прозорих предметів, але a складений мікроскоп вимагає, щоб зразок був досить тонким або достатньо прозорим, щоб проходило світло через. Також лупа використовує навколишнє світло, а світлові мікроскопи використовують джерело світла (від дзеркала або вбудованої лампи) для освітлення об’єкта.

Збільшувальні лінзи використовувались століттями. Розпалювання пожежі та виправлення несправностей зору були одними з найперших застосувань та функцій лупи. Документоване використання лінз почалося в кінці 13 століття за допомогою збільшувальних окулярів та окулярів, щоб допомогти людям читати, тому асоціація окулярів з науковцями датується початком 1300-х років.

У лупах використовується опукла лінза, встановлена ​​в тримачі. Опуклі лінзи по краях тонші, ніж посередині. Коли світло проходить крізь лінзу, промені світла згинаються до центру. Збільшувальне скло фокусується на об’єкті, коли світлові хвилі стикаються на поверхні, яку розглядають.

У простому мікроскопі використовується одна лінза, тому збільшувальні окуляри - це прості мікроскопи. Стереоскопічні або розсікаючі мікроскопи, як правило, також є простими мікроскопами. У стереоскопічних мікроскопах використовуються два окуляри або окуляри, по одному на кожне око, щоб забезпечити бінокулярний зір та забезпечити тривимірний огляд об’єкта. Стереоскопічні мікроскопи можуть також мати різні варіанти освітлення, дозволяючи освітлювати предмет зверху, знизу або обох. Збільшувальні склянки та стереоскопічні мікроскопи можна використовувати для перегляду деталей на непрозорих об’єктах, таких як скелі, комахи або рослини.

Складені мікроскопи використовують дві або більше лінз поспіль для збільшення об’єктів для перегляду. Загалом, складені мікроскопи вимагають, щоб зразок, який слід розглядати, був досить тонким або достатньо прозорим, щоб проходило світло. Ці мікроскопи забезпечують велике збільшення, але вигляд є двовимірним.

У складених світлових мікроскопах найчастіше використовуються дві лінзи, вирівняні в трубці тіла. Світло від лампи або дзеркала проходить через конденсатор, зразок та обидві лінзи. Конденсатор фокусує світло і може мати райдужку, за допомогою якої можна регулювати кількість світла, що проходить через зразок. Окуляр або окуляр зазвичай містить лінзу, яка збільшує об’єкт, щоб виглядати в 10 разів (також записаний у 10 разів) більше. Нижню лінзу або об'єктив можна змінити, обертаючи наконечник, який вміщує три-чотири об'єктиви, кожен з яких має лінзу з різним збільшенням. Найчастіше міцність об'єктива має збільшення у чотири рази (4x), 10 разів (10x), 40 разів (40x) і, іноді, в 100 разів (100x). Деякі складені світлові мікроскопи також містять увігнуту лінзу для корекції розмитості по краях.

• Ніколи не використовуйте сонце як джерело світла, якщо використовуєте складний мікроскоп із дзеркалом. Сонячне світло, сфокусоване через лінзи, спричинить пошкодження очей.

Складені світлові мікроскопи, як правило, є мікроскопами яскравого поля. Ці мікроскопи пропускають світло від конденсатора під зразком, завдяки чому зразок виглядає темнішим порівняно з навколишнім середовищем. Прозорість зразків може ускладнити перегляд деталей через низьку контрастність. Тому зразки часто фарбують для кращої контрастності.

Мікроскопи Темного поля мають модифікований конденсатор, який пропускає світло під кутом. Кутове світло забезпечує більшу контрастність для перегляду деталей. Зразок виглядає світлішим за тло. Мікроскопи Темного поля дозволяють краще спостерігати за живими зразками.

У фазово-контрастних мікроскопах використовуються спеціальні об'єктиви та модифікований конденсатор, так що деталі зразка відображаються в на відміну від навколишнього матеріалу, навіть якщо зразок та навколишній матеріал оптично подібні. Конденсатор і лінза об'єктива посилюють навіть незначні відмінності в пропусканні та заломленні світла, збільшуючи контраст. Як і у світлих мікроскопів, зразок виглядає темнішим за навколишній матеріал.

Різниця між збільшеннями лінз і мікроскопа походить від кількості лінз. Збільшувальне скло або ручна лінза збільшують до однієї лінзи. Оскільки лінза має одну фокусну відстань від лінзи до точки фокусування, збільшення є фіксованим. У 1673 році Антоній ван Левенгук представив світові свої крихітні "тварини" за допомогою простого мікроскопа або ручної лінзи зі збільшенням у 300 разів (300 разів) фактичного розміру. Хоча Левенгук використовував двоввігнуту лінзу, яка забезпечувала кращу роздільну здатність (менше спотворення) зображення, більшість луп використовують опуклу лінзу.

Знаходження збільшення у складених мікроскопах вимагає знання збільшення кожної лінзи, через яку проходить зображення. На щастя, лінзи зазвичай маркуються. Звичайні мікроскопи в класі мають окуляр, який збільшує предмет, щоб виглядати в 10 разів (у 10 разів) більше, ніж реальний розмір об’єкта. Об'єктиви на складених мікроскопах прикріплені до обертового наконечника, щоб глядачі могли змінювати рівень збільшення, повертаючи наконечник до іншої лінзи.

Щоб знайти повне збільшення, помножте збільшення об’єктивів разом. Якщо переглядати об'єкт через об'єктив із найнижчою потужністю, зображення буде збільшено в 4 рази об'єктивом об'єктива та збільшено в 10 разів об'єктивом окуляра. Таким чином, загальне збільшення буде:

так зображення буде виглядати в 40 разів (40x) більше фактичного розміру.

Комп’ютери та цифрова візуалізація значно розширили можливості вчених бачити мікроскопічний світ.

Конфокальний мікроскоп технічно можна назвати складеним мікроскопом, оскільки він має більше однієї лінзи. Лінзи та дзеркала фокусують лазери для отримання зображень освітлених шарів зразка. Ці зображення проходять через отвори, де вони отримуються цифровим способом. Потім ці зображення можна зберігати та маніпулювати ними для аналізу.

Скануючі електронні мікроскопи (SEM) використовують електронне освітлення для сканування позолочених предметів. Ці скани створюють тривимірні чорно-білі зображення зовнішнього вигляду об’єктів. У SEM використовується одна електростатична лінза та кілька електромагнітних лінз.

Трансмісійні електронні мікроскопи (ТЕМ) також використовують електронне освітлення однією електростатичною лінзою та кількома електромагнітними лінзами для формування сканів тонких зрізів крізь предмети. Вироблені чорно-білі зображення виглядають двовимірними.

Лінзи передували найдавнішим записам про їх використання наприкінці 13 століття. Людська допитливість майже вимагала, щоб люди помітили здатність лінз досліджувати дуже дрібні предмети. Арабський вчений X століття Аль-Хазен припустив, що світло рухається по прямих лініях, і що зір залежить від світла, що відбивається від предметів і в очі глядача. Аль-Хазен вивчав світло і колір, використовуючи сфери води.

Однак перше зображення лінз у окулярах (окулярах) датується приблизно 1350 роком. Винахід першого складного мікроскопа приписується Захаріасу Янссену та його батькові Гансу в 1590-х роках. Наприкінці 1609 року Галілей перевернув складений мікроскоп догори дном, щоб розпочати спостереження за небом над собою, назавжди змінивши сприйняття людиною світобудови. Роберт Гук використав свій власноруч складений складний світловий мікроскоп для дослідження мікроскопічного світу, названого ім візерунок, який він побачив у пробкових зрізах "клітинок" і опублікував свої численні спостереження в "Micrographia" (1665). Дослідження Гука та Левенгука врешті-решт призвели до теорії мікробів та сучасної медицини.