Koliko leća ima u složenom mikroskopu?

Sadržaj

• Leće u složenom mikroskopu
• Seciranje dijelova i funkcija mikroskopa
• Drevna povijest leća mikroskopa
• Prvi mikroskopi
• Napredak tehnologije mikroskopa
• Leće mikroskopa danas

Pogled u mikroskop može vas odvesti u drugi svijet. Načini na kojima mikroskopi zumiraju predmete u malom razmjeru slični su načinu na koji vam naočale i povećale mogu omogućiti bolje gledanje.

Sastavljeni mikroskopi posebno djeluju pomoću rasporeda leća za probijanje svjetla radi zumiranja stanica i drugih uzoraka koji vas vode u svijet mikro veličine. Mikroskopom se naziva složeni mikroskop kad se sastoji od više leća.

Složeni mikroskopi, također poznat kao optički ili svjetlosni mikroskop, djeluju tako da se slika čini puno većom kroz dva sustava leća. Prvi je očna ili okularna leća, koje gledate kada koristite mikroskop koji se obično povećava u rasponu između pet i 30 puta. Drugi je objektivni sustav leća koja zumira pri korištenju veličine od četiri do 100 puta, a složeni mikroskopi ih ​​obično imaju tri, četiri ili pet.

Leće u složenom mikroskopu

Objektivni sustav leća koristi malu žarišnu udaljenost, udaljenost između leće i uzorka ili predmeta koji se ispituje. Stvarna slika uzorka projicira se kroz objektivnu leću kako bi se stvorila intermedijalna slika od svjetlosti koja pada na leću koja je projicirana na objektivna ravnina slike ili primarna ravnina slike.

Promjena povećavanja objektiva mijenja način povećavanja ove slike u ovoj projekciji. optička duljina cijevi odnosi se na udaljenost od stražnje žarišne ravnine cilja do primarne ravnine slike unutar tijela mikroskopa. Primarna ravnina slike je obično u samom tijelu mikroskopa ili unutar okulara.

Stvarna slika se tada projicira na oko osobe pomoću mikroskopa. Očna leća to čini kao jednostavna povećala. Ovaj sustav od objektivnog do očnog pokazuje kako dva sustava leća djeluju jedan za drugim.

Sustav složenih leća omogućuje znanstvenicima i drugim istraživačima da stvaraju i proučavaju slike s mnogo većim uvećanjem koje bi inače mogli postići samo jednim mikroskopom. Ako biste pokušali koristiti mikroskop s jednom lećom da biste postigli ta uvećanja, objektiv bi trebali postaviti vrlo blizu očiju ili koristiti vrlo široku leću.

Seciranje dijelova i funkcija mikroskopa

Sekcioniranje dijelova i funkcija mikroskopa može vam pokazati kako svi zajedno rade pri proučavanju uzoraka. Otprilike možete podijeliti dijelove mikroskopa na glavu ili tijelo, bazu i ruku s glavom na vrhu, dnom na dnu i rukom između.

Glava ima okular i cijev okulara koji drži okular na mjestu. Okular može biti monokularni ili dvogledni, od kojih posljednji može koristiti prsten za podešavanje dioptrije kako bi slika bila što dosljednija.

Ruka mikroskopa sadrži ciljeve koje možete odabrati i postaviti za različite razine uvećanja. Većina mikroskopa koristi 4x, 10x, 40x i 100x leće koje djeluju kao koaksijalne tipke i kontroliraju koliko puta leća povećava sliku. To znači da su izgrađene na istoj osi kao i kvaka koja se koristi za fino fokusiranje, kao što bi riječ "koaksijalna" značila. Objektivna leća u funkciji mikroskopa

Na dnu je baza koja podržava pozornicu i izvor svjetlosti koji projicira kroz otvor, a projicira sliku kroz ostatak mikroskopa. Veća uvećanja obično koriste mehaničke stupnjeve pomoću kojih možete koristiti dva različita gumba za pomicanje i ulijevo i udesno te prema naprijed i natrag.

Zaustavljanje nosača omogućuje vam nadzor udaljenosti između objektivne leće i klizača za još bliži pogled na uzorak.

Prilagođavanje svjetla koje dolazi iz baze važno je. Kondenzatori primaju dolazno svjetlo i fokusiraju ga na uzorak. Dijafragma vam omogućava da odaberete koliko svjetla dopire do uzorka. Leće u složenom mikroskopu koriste ovo svjetlo za stvaranje slike za korisnika. Neki mikroskopi koriste ogledala za vraćanje svjetlosti na uzorak umjesto izvora.

Drevna povijest leća mikroskopa

Ljudi su proučavali kako staklo savija svjetlost stoljećima. Drevni rimski matematičar Claudius Ptolemy koristio je matematiku kako bi objasnio precizan kut refrakcije o tome kako se slika štapa lomi kada je stavljena u vodu. Ovim bi se koristio za utvrđivanje konstanta refrakcije ili indeks loma vode.

Pomoću indeksa loma možete odrediti koliko se brzina svjetlosti mijenja prilikom prelaska u drugi medij. Za određeni medij upotrijebite jednadžbu indeksa loma n = c / v za indeks loma n, brzina svjetlosti u vakuumu c (3,8 x 10⁸ m / s) i brzina svjetlosti u mediju v.

Jednadžbe pokazuju kako se svjetlost usporava pri ulasku u medije kao što su staklo, voda, led ili bilo koji drugi medij, bilo da je krut, tekućina ili plin. Rad Ptolemysa pokazao bi se ključnim za mikroskopiju, kao i za optiku i druga područja fizike.

Snellsovim zakonom možete koristiti i za mjerenje kuta pod kojim se svjetlosna zraka probija kada ulazi u medij, gotovo na isti način na koji je Ptolomej zaključio. Zakon o smirivanju je n₁/ n₂ = sinθ₂/ sinθ₁ za θ₁ kao kut između crte snopa svjetlosti i linije ruba medija prije nego što svjetlost uđe u sredinu i θ₂ kao kut nakon što je ušlo svjetlo. n₁ i _n₂__ _sada su indeksi loma srednjeg svjetla prethodno ušli i srednje svjetlo ulazi.

Kako je obavljeno više istraživanja, znanstvenici su počeli koristiti svojstva stakla oko prvog stoljeća nove ere. Do tog trenutka Rimljani su izumili staklo i počeli ga testirati kako bi povećali ono što se kroz njega može vidjeti.

Počeli su eksperimentirati s različitim oblicima i veličinama naočala kako bi pronašli najbolji način da nešto uvećate gledajući ga, uključujući kako može usmjeriti zrake sunca na upaljene predmete na vatru. Nazvali su ove leće „lupe“ ili „goruće naočale“.

Prvi mikroskopi

Krajem 13. stoljeća ljudi su počeli izrađivati ​​naočale pomoću leća. 1590. godine dva nizozemska muškarca, Zaccharias Janssen i njegov otac Hans, izveli su eksperimente pomoću leća. Otkrili su da postavljanje leća jedna preko druge u cijev može povećati sliku s mnogo većim povećanjem nego što bi to mogla postići jedna leća, a Zaccharias je ubrzo izumio mikroskop. Ova sličnost sa sustavom objektivnih mikroskopa pokazuje koliko je daleko od ideje o korištenju leća kao sustava.

Janssen mikroskop koristio je mesingani tronožac dug oko dva i pol metra. Janssen je načinio primarnu mesinganu cijev koju je mikroskop koristio u radijusu od oko inča ili pola inča. Mesingana cijev imala je diskove u podnožju, kao i na svakom kraju.

Znanstvenici i inženjeri počeli su se pojavljivati ​​drugi dizajni mikroskopa.Neki od njih koristili su sustav velike cijevi u koju su bile smještene još dvije cijevi koje su klizile u njih. Ove bi ručno rađene cijevi povećavale predmete i poslužile bi kao osnova za dizajn modernih mikroskopa.

Ti su mikroskopi ipak bili neupotrebljivi za znanstvenike. Uvećali bi slike oko devet puta, dok bi slike koje su stvorili teško vidjeti. Godinama kasnije, 1609., Astronom Galileo Galilei proučavao je fiziku svjetla i kako će ona utjecati na materiju na načine koji bi se pokazali korisnima za mikroskop i teleskop. Također je dodao uređaj za fokusiranje slike na vlastiti mikroskop.

Nizozemski znanstvenik Antonie Philips van Leeuwenhoek upotrijebio je mikroskop s jednim sočivima 1676. godine kada će koristiti male staklene kugle da bi postao prvi čovjek koji je izravno promatrao bakterije, postajući poznat kao "otac mikrobiologije".

Kad je pogledao kap vode kroz leću sfere, opazio je kako u njoj lebde bakterije. Nastavio bi raditi otkrića u anatomiji biljaka, otkrivati ​​krvne stanice i napraviti stotine mikroskopa s novim načinima povećavanja. Jedan takav mikroskop uspio je povećati 275 puta koristeći jednu leću s dvostruko konveksnim povećalom.

Napredak tehnologije mikroskopa

Naredna stoljeća donijela su više poboljšanja tehnologije mikroskopa. U 18. i 19. stoljeću pojačala su se poboljšanja dizajna mikroskopa kako bi se optimizirala učinkovitost i djelotvornost, kao što su sami mikroskopi postali stabilniji i manji. Različiti sustavi leća i snaga leća sami su rješavali pitanja zamućenja ili nedostatka jasnoće na slikama koje su stvarali mikroskopi.

Napredak optike znanosti donio je veće razumijevanje kako se slike odražavaju na različitim ravninama koje leće mogu stvoriti. To omogućuje tvorcima mikroskopa da stvaraju preciznije slike tijekom tih napretka.

U 1890-ima, tadašnji njemački diplomski student August Köhler objavio je svoj rad o Köhlerovoj rasvjeti koja će raspodijeliti svjetlost radi smanjenja optičkog odsjaja, usmjeriti svjetlost na predmet mikroskopa i koristiti preciznije metode upravljanja svjetlošću općenito. Te su se tehnologije oslanjale na indeks loma, veličinu kontrasta otvora između uzorka i svjetlosti mikroskopa, zajedno s većom kontrolom komponenti poput dijafragme i okulara.

Leće mikroskopa danas

Danas se leće razlikuju od onih koje su usredotočene na određene boje do leća koja se primjenjuju na određene indekse loma. Objektivni sustav leća koristi ove leće za ispravljanje kromatske aberacije, razlike u boji kada se različite boje svjetla malo razlikuju u kutu pod kojim su lomljive. To se događa zbog razlika u valnoj duljini različitih boja svjetlosti. Možete shvatiti koja je leća prikladna za ono što želite proučiti.

Akromatske leće koriste se za izradu indeksa loma dvije različite valne duljine. Općenito se cijene po pristupačnoj cijeni i kao takvi se uveliko koriste. Pol-apokromatska lećaili fluoritne leće mijenjaju indekse loma tri valne duljine svjetlosti kako bi bile iste. Koriste se za proučavanje fluorescencije.

Apokromatske lećes druge strane, koristite veliki otvor za propuštanje svjetla i postizanje veće razlučivosti. Koristili su se za detaljna promatranja, ali obično su skuplja. Leće plana bave se učinkom aberacije zakrivljenosti polja, gubitkom fokusa kada zakrivljena leća stvara najoštriji fokus slike daleko od ravnine na koju je slika namijenjena projiciranju.

Potopne leće povećavaju veličinu otvora pomoću tekućine koja ispunjava prostor između objektiva i uzorka, što također povećava razlučivost slike.

Napretkom tehnologije leća i mikroskopa znanstvenici i drugi istraživači utvrđuju precizne uzroke bolesti i specifične stanične funkcije koje su upravljale biološkim procesima. Mikrobiologija je pokazala golim okom čitav svijet organizama koji će dovesti do više teoretiziranja i ispitivanja onoga što znači biti organizam i kakva je priroda života.