Vrste mikroskopa: opis, glavna svojstva, svrha. Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa?

Izraz "mikroskop" ima grčke korijene. Sastoji se od dvije riječi, koje u prijevodu znači "mali" i "izgled". Glavna uloga mikroskopa je da je upotrebljava kad se radi o vrlo malim predmetima. Istodobno, ovaj uređaj vam omogućuje da odredite veličinu i oblik, strukturu i druge osobine tijela nevidljivima golim okom.

Povijest stvaranja

Precizne informacije o tome tko je bio izumitelj mikroskopa, tamo u povijesti. Prema nekim izvorima, 1590. godine sagradio ga je otac i sin Janssena, majstora spektakla. Još jedan kandidat za naslov izumitelja mikroskopa je Galileo Galilei. Godine 1609. ti su znanstvenici predstavljeni uređajem s konkavnim i konveksnim lećama za pregled javnosti na Akademiji Lincei.

Tijekom godina sustav za ispitivanje mikroskopskih objekata razvio se i poboljšavao. Veliki korak u svojoj povijesti bio je izum jednostavnog achromatski reguliranog uređaja s dva leća. Taj je sustav uveden nizozemskom Christian Huygens kasnim 1600-ih. Otakari ovog izumitelja još su danas u proizvodnji. Njihov jedini nedostatak je nedovoljna širina vidnog polja. Osim toga, u usporedbi s uređajem modernih instrumenata, naočale Huygens imaju neugodan položaj za oči.

Poseban doprinos povijesti mikroskopa učinio je Anton Van Leuwenhoek (1632-1723), proizvođač takvih instrumenata. Bio je taj koji je privukao pažnju biologa na ovaj uređaj. Levenguk je napravio male proizvode opremljene jednim, ali vrlo jakim objektivom. Bilo je neprikladno koristiti takve uređaje, ali nisu duplicirali nedostatke slike koji su bili prisutni u kompozitnim mikroskopima. Izumitelji su uspjeli ispraviti taj nedostatak tek nakon 150 godina. Uz razvoj optike, poboljšana je kvaliteta slike u kompozitnim uređajima.

Poboljšanje mikroskopa nastavlja se do danas. Dakle, u 2006 njemački znanstvenici koji rade na Institutu za biofizičkog kemiju, Mariano Bossi i Stefan Hella najnoviji je razvio optički mikroskop. Zbog mogućnosti pratiti predmete dimenzija 10 nm i trodimenzionalnu 3D-slike uređaja visoke kvalitete zove nanoscopy.

Klasifikacija mikroskopa

Trenutno postoji širok spektar instrumenata namijenjenih malim objektima. Grupirane su na temelju različitih parametara. To može biti imenovanje mikroskopa ili usvojena metoda osvjetljenja, struktura koja se koristi za optički krug, i tako dalje.

Ali, u pravilu, glavne vrste mikroskopa klasificirane su prema razlučivosti mikročestica, što se može vidjeti uz pomoć ovog sustava. Prema ovoj podjeli, mikroskopi mogu biti:
- optički (svjetlo);
- elektronički;
- X-zraka;
- sonde za skeniranje.

Najčešće korišteni mikroskopi svjetlosnog tipa. Njihov je bogat izbor dostupan u optičkim trgovinama. Pomoću takvih uređaja rješavaju se glavni zadaci istraživanja objekta. Sve ostale vrste mikroskopa klasificirane su kao specijalizirane. Njihova uporaba se, u pravilu, proizvodi u laboratoriju.

Svaka od gore navedenih vrsta instrumenata ima svoje podvrste, koje se koriste u ovom ili onom polju. Osim toga, danas postoji prilika za kupnju školskog mikroskopa (ili obrazovnog), koji je sustav ulazne razine. Za potrošače se nude profesionalni uređaji.

primjena

Što je za mikroskop? Ljudsko oko, kao poseban optički sustav biološke vrste ima određenu razinu rezolucije. Drugim riječima, postoji minimalna udaljenost između promatranih objekata kada su još uvijek može razaznati. Za normalno oko, ova razlučivost iznosi 0,176 mm. No, veličina većina biljnih i životinjskih stanica, mikroorganizama, kristalno mikrostruktura legure, metala i m. P. puno manje od ove vrijednosti. Kako proučavati i promatrati slične predmete? Ovdje dolaze različite vrste mikroskopa koji pomažu ljudima. Na primjer, optički tip naprave omogućuju razlikovanje strukture, pri čemu je razmak između elemenata je najmanje 0,20 mikrona.

Kako se mikroskop uređuje?

Instrument s kojim razmatranje mikroskopskih objekata postaje dostupan ljudskom oku, ima dva glavna elementa. Oni su leća i okular. Podaci dijela mikroskopa u pokretnoj cijevi koji se nalaze na metalnoj podlozi su fiksni. Na njemu se nalazi i predmetna tablica.

Suvremene vrste mikroskopa, u pravilu, opremljene su sustavom rasvjete. To je naročito kondenzator koji ima membransku diafragmu. Obvezno snopom povećala su mikro- i makro-vijci koji služe za podešavanje oštrine. Dizajn mikroskopa osigurava prisutnost sustava koji kontrolira položaj kondenzatora.

U specijaliziranim, složenijim mikroskopima često se koriste i drugi dodatni sustavi i uređaji.

Objektivi

Želio bih početi opisivati ​​mikroskop s pričom o jednom od njegovih glavnih dijelova, tj. S leće. Oni su složeni optički sustav koji povećava veličinu subjekta u ravnini slike. Dizajn objektiva obuhvaća cijeli sustav ne samo jednog, nego i zalijepljen dva ili tri komada leća.

Složenost takvog opto-mehaničkog dizajna ovisi o rasponu zadataka koje mora riješiti ovaj ili taj uređaj. Na primjer, u najsloženijem mikroskopu, osigurano je čak četrnaest leća.

Objektiv se sastoji od prednjeg dijela i sustava koji ga slijede. Koja je osnova za izradu slike željene kvalitete, kao i određivanje operativnog stanja? To je prednja leća ili njihov sustav. Sljedeći dijelovi leće su neophodni za postizanje potrebnog povećanja, žarišne duljine i kvalitete slike. Međutim, provedba takvih funkcija je moguća samo u kombinaciji s prednjim objektivom. Važno je napomenuti da dizajn sljedećeg dijela utječe na duljinu cijevi i visinu leće uređaja.

okular

Ovi dijelovi mikroskopa su optički sustav dizajniran za konstruiranje potrebne mikroskopske slike na mrežnici retine oči promatrača. U okularu postoje dvije grupe leća. Najbliže oku istraživača naziva se okom, a udaljeno - polje (uz pomoć leće stvara sliku predmeta koji se razmatra).

Sustav rasvjete

Mikroskop pruža kompleksnu konstrukciju dijafragmi, ogledala i leća. Sa svojom pomoći osigurava se uniformno osvjetljenje ispitivanog objekta. U najranijim mikroskopima izvedena je ova funkcija prirodni izvori svjetlosti. Uz poboljšanje optičkih instrumenata, počeli su koristiti stan, a zatim konkavna zrcala.

Pomoću takvih jednostavnih detalja, zrake od sunca ili svjetiljke bile su usmjerene na objekt istrage. U modernim mikroskopima sustav rasvjete je savršeniji. Sastoji se od kondenzatora i kolektora.

Tablica predmeta

Mikroskopski lijekovi koji zahtijevaju proučavanje nalaze se na ravnoj površini. Ovo je predmetna tablica. Različite vrste mikroskopa mogu imati tu površinu, dizajniranu na takav način da se predmet istraživanja pokreće vidno polje Promatrač vodoravno, okomito ili pod određenim kutom.

Načelo rada

U prvom optičkom uređaju, sustav leće stvorio je obrnutu sliku mikrooblika. To je omogućilo razlučivanje strukture materije i detalja koji se trebaju proučavati. Načelo rada svjetlosnog mikroskopa danas je sličan onom teleskopa refrakta. U ovom uređaju svjetlo se reflektira u trenutku prolaska kroz stakleni dio.

Kako se povećavaju svjetlosni mikroskopi? Nakon što svjetlosne zrake udaraju u uređaj, pretvaraju se u paralelni tok. Tek tada dolazi do lomljenja svjetla u okularu, zbog čega se povećava slika mikroskopskih objekata. Nadalje, ove informacije dolaze u obliku koji je potreban promatraču u njegovu vizualni analizator.

Podvrsta svjetlosnih mikroskopa

moderan optičkih uređaja razvrstati:

1. U razredu složenosti za istraživanje, rad i školski mikroskop.
2. Na području primjene kirurških, bioloških i tehničkih.
3. Po vrsti mikroskopije na uređaju reflektirane i prenošene svjetlosti, fazni kontakt, luminescent i polarizacija.
4. Smjer svjetlosnog toka u obrnutom i ravnom.

Elektronski mikroskopi

S vremenom je uređaj koji je namijenjen za ispitivanje mikroskopskih objekata postao sve savršeniji. Pokazali su se takvi tipovi mikroskopa, u kojima je bilo potpuno drugačije načelo rada, neovisno o lomljenju svjetlosti. U procesu korištenja najnovijih tipova instrumenata koristili su se elektroni. Takvi sustavi omogućuju da vide tako male pojedinačne dijelove tvari da ih jednostavno potiču svjetlosne zrake.

Zašto trebate elektronski mikroskop? Sa svojom pomoći, proučava se struktura stanica na molekularnoj i subcelularnoj razini. Također, slični uređaji koriste se za proučavanje virusa.

Elektronički mikroskopski uređaj

Koja je osnova rada najnovijih uređaja za ispitivanje mikroskopskih objekata? Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa? Postoje li sličnosti između njih?

Načelo rada elektronskog mikroskopa temelji se na svojstvima koja električna i magnetska polja posjeduju. Njihova rotacijska simetrija može imati fokusiranje na elektronske zrake. Na temelju toga, moguće je odgovoriti na pitanje: „The elektronskim mikroskopom se razlikuje od svjetlosti?” U tome, za razliku od optičkog uređaja, nema objektiva. Njihovu ulogu igra odgovarajuće izračunata magnetska i električna polja. Oni su stvoreni zavojima zavojnica, kroz koje struja teče. U ovom slučaju, takva polja djeluju kao prikupljanje leća. Kako se struja povećavaju ili smanjuju, fokalna duljina uređaja se mijenja.

Što se tiče dijagrama sklopa, u elektronskom mikroskopu sličan je svjetlosnom uređaju. Jedina je razlika u tome što optički elementi zamjenjuju slične električne.

Uvećanje objekta u elektronskim mikroskopima je zbog refrakcijskog postupka svjetlosne zrake koja prolazi kroz predmetni predmet. U različitim kutovima, zrake padaju u ravninu objektivnog leća, gdje se odvija prvo povećanje uzorka. Nadalje, elektroni prolaze put do srednjeg leća. Postupno mijenja veličinu objekta. Konačnu sliku ispitivanog materijala pruža projekcijska leća. Iz nje slika dobiva na fluorescentnom zaslonu.

Vrste elektronskih mikroskopa

Moderne vrste povećalački uređaji Oni uključuju:

1. TEM ili elektronski mikroskop prijenosa. U ovom poslu, slika vrlo tanjeg objekta, do debljine do 0,1 um, nastaje interakcijom elektronskog snopa s ispitivanom supstancom i naknadnim povećanjem magnetskih leća smještenih u leći.
2. SEM, ili skeniranog elektronskog mikroskopa. Takav uređaj omogućuje dobivanje slike površine objekta visoke rezolucije, koja je reda veličine nekoliko nanometara. Pomoću dodatnih metoda, takav mikroskop pruža informacije koje pomažu određivanju kemijskog sastava slojeva blizu površine.
3. Tunneling skenirani elektronski mikroskop ili STM. Pomoću ovog uređaja mjeri se reljef vodljivih površina s visokom prostornom rezolucijom. U procesu rada sa STM, oštra metalna igla se dovodi na objekt koji se istražuje. Istodobno se udaljenost održava samo nekoliko angstrema. Nadalje, na iglu se nanosi mali potencijal, zbog čega nastaje struja tunela. Promatrač prima trodimenzionalnu sliku predmeta koji se razmatra.

Mikroskop "Levenguk"

Godine 2002. Amerika je uvela novo poduzeće koje proizvodi optičke instrumente. U asortimanu su njegovi proizvodi mikroskopi, teleskopi i dalekozori. Svi ti uređaji razlikuju se po visokoj kvaliteti slike.

Sjedište tvrtke i razvojni odjel tvrtke nalazi se u SAD-u, u gradu Frimonde (Kalifornija). Ali što se tiče proizvodnih pogona, oni se nalaze u Kini. Zahvaljujući svemu tome, tvrtka donosi na tržište napredne i visoko kvalitetne proizvode po pristupačnoj cijeni.

Trebate li mikroskop? Levenhuk će predložiti potrebnu opciju. U opsegu optičke tehnologije tvrtke digitalni i biološki instrumenti za povećanje studiranog objekta. Osim toga, kupac se nudi i dizajnerski modeli, izvedeni u različitim bojama.

Levenhukov mikroskop ima veliku funkcionalnost. Primjerice, na računalu se može pričvrstiti obrazovni uređaj na razini ulaza, a također je sposoban i za snimanje video snimanja tekućih istraživanja. Takva funkcionalnost je opremljena modelom Levenhuk D2L.

Tvrtka nudi biološke mikroskope različitih razina. To su jednostavniji modeli i noviteti koji će odgovarati profesionalcima.