Vrste mikroskopov: opis, glavne značilnosti, namen. Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svetlobnega mikroskopa?

Izraz "mikroskop" ima grške korenine. Sestavljen je iz dveh besed, ki v prevodu pomenita "majhen" in "videz". Glavna vloga mikroskopa je, da jo uporabljamo pri obravnavi zelo majhnih predmetov. Hkrati ta naprava vam omogoča, da določite velikost in obliko, strukturo in druge značilnosti teles nevidnih golih oči.

Zgodovina ustvarjanja

Natančne informacije o tem, kdo je bil izumitelj mikroskopa, v zgodovini tam. Po nekaterih podatkih, je bila zgrajena leta 1590, oče in sin Janssen, odtisi za proizvodnjo točk. Še en kandidat za naslov izumitelja mikroskopa je Galileo Galilei. Leta 1609 je bil ta znanstveniki predstavili na instrument z konkavnih in konveksnih leč na javne razgrnitve v Accademia dei Lincei.

Z leti se je razvil in izboljšal sistem za pregled mikroskopskih predmetov. Velik korak v svoji zgodovini je bil izum preproste aromatično regulirane naprave z dvema lečama. Ta sistem je uvedel Nizozemec Christian Huygens v poznih 1600. letih. Okularji tega izumitelja so še danes v produkciji. Njihova edina pomanjkljivost je nezadostna širina vidnega polja. Poleg tega so v primerjavi z napravo sodobnih inštrumentov očala Huygens neudobno mesto za oči.

Poseben prispevek k zgodovini mikroskopa je podal Anton Van Leuwenhoek (1632-1723), proizvajalec teh instrumentov. Bil je on, ki je pritegnil pozornost biologov na to napravo. Levenguk je izdelal majhne izdelke, opremljene z eno, a zelo močno lečo. Te naprave je bilo neprimerno, vendar niso podvajale pomanjkljivosti slik, ki so bile prisotne v kompozitnih mikroskopih. Izumitelji so lahko to pomanjkljivost odpravili šele po 150 letih. Skupaj z razvojem optike se je kakovost slike v kompozitnih napravah izboljšala.

Izboljšanje mikroskopov se nadaljuje tudi danes. Torej, v letu 2006 so nemški znanstveniki delajo na Inštitutu za biofizikalno kemijo, Mariano Bossija in Stefana Hella Zadnji je bil razvit optični mikroskop. Zaradi sposobnosti za opazovanje predmetov z dimenzijami 10 nm in tridimenzionalni 3D-slike napravo kakovostnega imenovano nanoscopy.

Razvrstitev mikroskopov

Trenutno obstaja veliko različnih instrumentov, namenjenih obravnavi majhnih predmetov. Zbrani so na podlagi različnih parametrov. To je lahko imenovanje mikroskopa ali sprejeta metoda osvetlitve, struktura, ki se uporablja za optični krog, in tako naprej.

Toda glavne vrste mikroskopov so praviloma razvrščene glede na ločljivost mikrodelcev, ki jih lahko vidimo s pomočjo tega sistema. Glede na to razdelitev so mikroskopi lahko:
- optični (lahki);
- elektronski;
- Rentgen;
- skenirne sonde.

Najpogosteje uporabljani mikroskopi svetlobnega tipa. Njihova bogata izbira je na voljo v optičnih prodajalnah. S pomočjo takšnih naprav se rešujejo glavne naloge raziskovanja predmeta. Vse druge vrste mikroskopov so razvrščene kot specializirane. Njihova uporaba je praviloma v laboratoriju.

Vsaka od zgoraj navedenih vrst instrumentov ima lastno podvrsto, ki se uporablja v tem ali drugem polju. Poleg tega je danes dana možnost nakupa šolskega mikroskopa (ali izobraževanja), ki je vstopni sistem. Potrošnikom nudijo profesionalne naprave.

Uporaba

Za kaj gre mikroskop? Človeško oko kot poseben optični sistem biološkega tipa ima določeno raven ločljivosti. Z drugimi besedami, obstaja najmanjša razdalja med opazovanimi predmeti, če jih je še mogoče razlikovati. Za normalno oko je ta ločljivost v območju 0,176 mm. Vendar velikost najbolj rastlinskih in živalskih celic, mikroorganizmov, kristalno mikrostrukture zlitine, kovinske in m. P. precej manj od te vrednosti. Kako študirati in opazovati podobne predmete? Pri tem pomagajo ljudem različne vrste mikroskopov. Na primer, naprave za optične Tip omogoči razlikovanje strukture, pri čemer je razdalja med elementi najmanj 0,20 mikronov.

Kako je urejen mikroskop?

Instrument, s katerim je dostop mikroskopskih predmetov dostopen človeškemu očesu, ima dva glavna elementa. So leče in okular. Podatki dela mikroskopa v premični cevi, ki se nahajajo na kovinski osnovi, so fiksni. Na njem je tudi predmetna tabela.

Sodobne vrste mikroskopov so praviloma opremljene s sistemom razsvetljave. To je zlasti kondenzator z zaslonko dioptrije. Obvezno združevanje povečevalnih naprav so mikro in makro vijaki, ki služijo za nastavitev ostrine. Zasnova mikroskopov omogoča prisotnost sistema, ki nadzira položaj kondenzatorja.

V specializiranih, bolj zapletenih mikroskopih se pogosto uporabljajo drugi dodatni sistemi in naprave.

Objektivi

Rad bi začel opisovati mikroskop z zgodbo o enem od njegovih glavnih delov, to je iz leče. So kompleksen optični sistem, ki povečuje velikost predmeta v ravnini slike. Zasnova objektivov vključuje celoten sistem ne samo posameznika, ampak tudi lepljena dva ali tri koščke leč.

Kompleksnost takega opto-mehanskega oblikovanja je odvisna od vrste nalog, ki jih mora rešiti ta ali ta naprava. Na primer, v najbolj zapletenem mikroskopu so na voljo do štirinajst objektivov.

Objektiv je sestavljen iz prednjega dela in sistemov, ki sledijo temu. Kakšna je osnova za izdelavo slike želene kakovosti, kot tudi določitev stanja delovanja? To je sprednja leča ali njihov sistem. Naslednji deli objektiva so potrebni za zagotovitev zahtevane povečave, goriščne razdalje in kakovosti slike. Vendar pa je izvajanje takšnih funkcij mogoče samo v povezavi s sprednjo lečo. Treba je omeniti, da zasnova naslednjega dela vpliva na dolžino cevi in ​​višino leče naprave.

Očala

Te predstavljajo del mikroskopa optičnega sistema, namenjen za izgradnjo želene mikroskopske slike na mrežnici površini opazovalec oči. V okularjih sta dve skupini leč. Najbližje oko se imenuje preiskovalca oči in daleč - Polje (s pomočjo objektiva gradi podobo objekta študiral).

Razsvetljava

Mikroskop predvideva kompleksno konstrukcijo membran, ogledal in leč. S svojo pomočjo je zagotovljena enotna osvetlitev preiskovanega objekta. V prvih mikroskopih je bila ta funkcija izvedena naravni svetlobni viri. Z izboljšavo optičnih instrumentov so najprej začeli uporabljati ravne, nato pa konkavna zrcala.

S pomočjo takšnih preprostih podrobnosti so bili žarki iz sonca ali svetilke usmerjeni v predmet preiskave. V sodobnih mikroskopih je svetlobni sistem bolj popoln. Sestavljen je iz kondenzatorja in zbiralnika.

Predmetna tabela

Mikroskopska zdravila, ki zahtevajo študijo, so na ravnih površinah. To je tabela predmetov. Različne vrste mikroskopov imajo lahko to površino, zasnovano tako, da se bo predmet preiskave vrtel vidno polje Opazovalec vodoravno, navpično ali pod določenim kotom.

Načelo delovanja

V prvi optični napravi je sistem leč ustvaril povratno sliko mikroobjektov. To je omogočilo zaznavanje strukture snovi in ​​podrobnosti o minutah, ki jih je treba preučiti. Načelo delovanja svetlobnega mikroskopa danes je podobno kot pri refrakcijskem teleskopu. V tej napravi se svetloba prelomi v trenutku prehoda skozi stekleni del.

Kako se povečujejo sodobni svetlobni mikroskopi? Ko svetlobni žarki dosežejo napravo, se pretvorijo v vzporedni tok. Šele takrat je v okularju refrakcija svetlobe, zaradi česar se slika mikroskopskih predmetov povečuje. Poleg tega so te informacije v obliki, ki je potrebna za opazovalca v njegovem vizualni analizator.

Podvrsti svetlobnih mikroskopov

Moderna optične naprave razvrstite:

1. V razredu zapletenosti za raziskovalni, delovni in šolski mikroskop.
2. Na področju uporabe za kirurško, biološko in tehnično.
3. Po vrstah mikroskopije na odsevanih napravah in prenosa svetlobe, faznega kontakta, svetlobe in polarizacije.
4. Smer svetlobnega toka na obrnjeno in ravno.

Elektronski mikroskopi

Sčasoma je naprava, ki je namenjena pregledovanju mikroskopskih predmetov, postala vse bolj popolna. Takšne vrste mikroskopov so se pojavile, v katerih je bilo uporabljeno povsem drugačno načelo dela, neodvisno od refrakcije svetlobe. V procesu uporabe najnovejših vrst instrumentov so bili uporabljeni elektroni. Takšni sistemi omogočajo, da vidijo tako majhne posamezne dele snovi, ki jih preprosto tečejo svetlobni žarki.

Zakaj potrebujete elektronski mikroskop? S svojo pomočjo preučujemo strukturo celic na molekularni in subcelični ravni. Tudi podobne naprave se uporabljajo za preučevanje virusov.

Naprava z elektronskim mikroskopom

Kakšna je osnova za delo najnovejših naprav za pregledovanje mikroskopskih predmetov? Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svetlobnega mikroskopa? Ali obstajajo kakšne podobnosti med njimi?

Načelo delovanja elektronskega mikroskopa temelji na lastnostih, ki jih imajo električna in magnetna polja. Njihova rotacijska simetrija ima lahko usmerjen učinek na elektronske žarke. Iz tega lahko odgovorimo na vprašanje: "Kakšna je razlika med elektronskim mikroskopom in svetlobnim mikroskopom?" V njej, za razliko od optične naprave, ni leč. Njihovo vlogo imajo ustrezno izračunana magnetna in električna polja. Ustvarjajo jih obračanja tuljav, skozi katere teče tok. V tem primeru so takšna polja všeč zbiranje leče. Pri trenutnem povečanju ali zmanjšanju se spremeni goriščna razdalja naprave.

Kar se tiče diagrama vezja, je v elektronskem mikroskopu podobno kot pri svetlobni napravi. Edina razlika je v tem, da optične elemente zamenjamo s podobnimi električnimi elementi.

Povečanje predmeta v elektronskih mikroskopih je posledica refrakcijskega procesa svetlobnega snopa, ki poteka skozi predmet, ki ga proučujemo. Z različnimi koti se žarki spustijo v ravnino objektivne leče, kjer poteka prvo povečanje vzorca. Nadalje, elektrone prečkajo pot do vmesne leče. Postopoma spremeni velikost predmeta. Končno sliko preiskovanega materiala zagotavlja projekcijska leča. Iz nje slika pride na fluorescenčni zaslon.

Vrste elektronskih mikroskopov

Sodobne vrste povečevalne naprave vključujejo:

1. TEM ali prenosni elektronski mikroskop. V ta aparat podoba zelo tanka, vse do 0,1 mikronov debele, tvorjen predmeta v interakciji elektronskega snopa v ciljni snovi in ​​naknadno povečanje njenih magnetnih leč v objektivu.
2. SEM ali optični elektronski mikroskop. Takšna naprava omogoča pridobitev podobe površine površine z visoko ločljivostjo, ki je po naročilu več nanometrov. Z uporabo dodatnih metod, tak mikroskop zagotavlja informacije, ki pomagajo določiti kemično sestavo površin v plasti.
3. Tunneling skeniranje elektronski mikroskop ali STM. S pomočjo te naprave se meri olajšava prevodnih površin z visoko prostorsko ločljivostjo. V procesu dela s STM se predmetu, ki se preučuje, prinese ostra kovinska igla. Istočasno je razdalja ohranjena le nekaj angstromov. Nadalje se na iglo uporablja majhen potencial, zaradi katerega nastane predorni tok. Opazovalec prejme tridimenzionalno podobo predmetnega predmeta.

Mikroskop "Levenguk"

Leta 2002 je Amerika uvedla novo podjetje, ki proizvaja optične instrumente. Na izbornem seznamu izdelkov so mikroskopi, teleskopi in daljnogledi. Vse te naprave odlikuje visoka kakovost slike.

Sedež podjetja in oddelek za razvoj se nahaja v ZDA, v mestu Frimonde (Kalifornija). Toda kar zadeva proizvodne zmogljivosti, se nahajajo na Kitajskem. Zahvaljujoč vsemu temu podjetje prinaša na trg napredne in visoko kakovostne izdelke po dostopni ceni.

Ali potrebujete mikroskop? Levenhuk bo predlagal želeno možnost. V obsegu optične tehnologije podjetja so digitalni in biološki instrumenti za povečanje preučevanega predmeta. Poleg tega je kupec ponujen in oblikovalski modeli, izvedeni v različnih barvah.

Mikroskop Levenhuk ima obsežno funkcionalnost. Na primer, na računalniku je mogoče priključiti izobraževalno napravo na začetni ravni, prav tako pa je sposobna izvajati video snemanje tekočih raziskav. Takšna funkcionalnost je opremljena z modelom Levenhuk D2L.

Podjetje ponuja biološke mikroskope različnih stopenj. To so preprostejši modeli in novosti, ki bodo ustrezale strokovnjakom.