Zinātne

Kas ir mikroskops? »Tās definīcija un nozīme

Satura rādītājs:

Anonim

Mikroskops ir aparāts vai mehānisms, kas ļauj labāk redzēt mazākus elementus vai priekšmetus, iegūstot palielinātu to attēlu. Šo instrumentu raksturo attēla palielināšana līdz tīklenes līmenim, lai daudz labāk uztvertu informāciju. Zinātni, kas ir atbildīga par šīs mazo objektu sērijas izmeklēšanu, izmantojot šo instrumentu, sauc par mikroskopiju.

Kas ir mikroskops

Satura rādītājs

Etimoloģiski runājot, vārds mikroskops nāk no grieķu valodas μικρός σκοπέω, kas nozīmē "ierīce vai aparāts mazu lietu novērošanai, kuras nav redzamas ar neapbruņotu aci", vārds, ko veido "mikro", kas nozīmē "mazs" un "skopisks" attiecas uz " aparāti redzēšanai vai novērošanai. ”

Citiem vārdiem sakot, mikroskops ir nekas cits kā ārkārtīgi vērtīgs un zinātnei atbilstošs optiskais instruments, jo, pateicoties tam, var novērot gan mikroorganismus, gan sīkus elementus.

Šis rīks sastāv no objektīviem, kas ir atbildīgi par mazo attēlu palielināšanu, kuri tiek fokusēti un kurus cilvēka acs nevar redzēt ar neapbruņotu aci.

Pirmais cilvēces vēsturē radītais mikroskops bija optiskais, un tas joprojām tiek izmantots savas darbības dēļ, jo tā pamatā ir dažādu materiālu īpašība, kas maina gaismas staru virzienu.

Kopš šī brīža zinātnieki sāka veidot īpašas lēcas, kas ļāva gaismas stariem saplūst, lai, apvienojot abus, varētu ģenerēt jebkura pētāmā objekta palielinātu attēlu. Praktisks piemērs tam būtu izmantot vienu objektīvu (piemēram, palielināmo stiklu), lai reproducētu konkrēta parauga palielinātu attēlu.

Runājot par optisko mikroskopu, palielinātais attēls tiek veidots no dažādiem objektīviem, no kuriem daži ir uzstādīti instrumenta objektā, bet citi - uz okulāra. Ir svarīgi atzīmēt, ka objektīvā izvietotās lēcas rada reālu palielinātu parauga attēlu, pēc tam attēls tiek palielināts caur okulāra lēcām, radot virtuālu paraugu, kura izmērs ir lielāks nekā oriģināls.

Ir svarīgi arī pieminēt faktu, ka viens no būtiskajiem šo ierīču elementiem ir gaisma, varbūt tāpēc mikroskopi ir aprīkoti ar fokusu un kondensatoru, tādējādi viņiem izdodas fokusēt gaismas staru pret paraugiem. Pēc tam, kad gaisma šķērso paraugu, lēcas ir atbildīgas par pareizu tās novirzīšanu, lai iegūtu palielinātu attēlu.

Mikroskopa vēsture

Pirms dažiem gadsimtiem, ilgi pirms pirmā mikroskopa izveides, cilvēki izmantoja dažādas lēcas, kas varēja palielināt pētāmo paraugu attēlu. Šīs lēcas ir pazīstamas kā palielināmās brilles, kuras faktiski joprojām tiek izmantotas daudzos objektos. pasaules daļās.

Tomēr Rodžers Bekons 13. gadsimtā bija atbildīgs par šo palielināmo stiklu izpēti un to izmantošanas pilnīgu pagriezienu, veicot efektīvus pētījumus, lai mainītu palielināmo stiklu izmantošanu citiem instrumentiem, kas sniegtu labāku paraugu palielināšanas efektivitāti..

Mikroskopa izcelsme ir datēta ar 1590. gadu, jo tā izgudrotājs Zahariass Janssens ir dzimis Nīderlandē, Middelburgā; pēc tam Nīderlandes tirgotājs un zinātnieks Antons Van Lēvenheks 1674. gadā pilnveidoja šo radīšanu, jo pateicoties viņam asinīs tika atklātas sarkanās asins šūnas un baktērijas. Optiskais mikroskops ir visplašāk izmantotais un pirmais, kas tiek izveidots tā tehniskās vienkāršības dēļ, jo tas sastāv no vienas vai vairākām lēcām, kas ļauj novērot objekta vai elementa palielinātu attēlu.

Jāatzīmē, ka šīs lēcas ar refrakcijas palīdzību var palielināt objektu līdz 15 reizēm. Šīs lēcas ir stikls, plastmasa vai jebkura cita veida caurspīdīgi materiāli apļveida formā, kas maina uz tām krītošās gaismas virzienu. Bet apmēram tajā pašā laikā Galileo Galilejs izgatavoja arī mikroskopu, izmantojot izliektu un ieliektu lēcu.

Tāpēc, lai arī ir pagājuši daudzi gadi, pastāv šaubas par to, kurš ir šī noderīgā rīka patiesais izgudrotājs. Vienīgais, kas paliek skaidrs, ir tas, ka pirmais, kurš lietoja terminu mikroskops, 1625. gadā bija Džovanni Fabers.

Tad, kas bija septiņpadsmitā gadsimta daļa, sāka parādīties pirmie pētījumi, kas dokumentēja mikroskopa uzraudzībā veiktos novērojumus. Pirmajam no šiem izmeklējumiem ir nosaukums Micrographia, un to uzrakstīja Roberts Huks, kas tika publicēts 1665. gadā. Šajā darbā ir visu veidu kukaiņi un augi. Visi no tiem ir uzņemti, izmantojot šo optisko instrumentu.

Gadsimtu gaitā šo rīku tehnoloģija tika pilnveidota līdz to ierīču iegūšanai, kuras mūsdienās tiek izmantotas visā pasaulē, būdams Karls Zeiss kā viens no slavenākajiem 19. gadsimta mikroskopu ražotājiem, jo ​​viņa uzņēmums pilnībā modernizējās rīkus un tajā iekļautas daudzas optiskās teorijas, kuras izstrādājis slavens zinātnieks Ernsts Abē. Vēlāk 20. gadsimta sasniegumi ļāva izstrādāt jaunas mikroskopiskas metodes, kā rezultātā iegūt jaunu veidu mikroskopus, tostarp elektronisko, kas tiks pilnībā izskaidrots vēlāk šajā pašā ierakstā.

Mikroskopa daļas

Tāpat kā jebkuram zinātniskam instrumentam, arī mikroskopiem ir vairākas daļas, kas veido visu to darbību. Tās daļas var klasificēt pēc tām, kas pieder tās mehāniskajai sistēmai, un tām, kas pieder tās optiskajai sistēmai. Bez tiem nav iespējams pareizi darboties mikroskopā.

Optiskā sistēma

Optiskais mikroskops ir viens no izgudrojumiem, kas ir marķētas pirms un pēc vēsturē zinātni, jo īpaši medikamentu un bioloģiskos jautājumos. Būtībā to var definēt kā instrumentu, kas ļauj palielinātā izmērā novērot ar neapbruņotu aci nemanāmus elementus un, pateicoties tam, tika izveidoti daudzi citi mikroskopi, kuriem ir optiskā un mehāniskā sistēma. Optiķis ietver elementu un lēcu komplektu, lai manipulētu ar gaismu, kas ļauj ģenerēt palielinātu attēlu.

  • Fokuss: tas ir atbildīgs par gaismas staru izstarošanu, kas tiek novirzīti uz pētāmajiem paraugiem.
  • Kondensators: tā galvenā funkcija ir koncentrēt katru gaismas staru uz novērojamo paraugu.
  • Diafragma: kondensators mēdz būt savienots ar diafragmu, kas ir atbildīga par paraugam izmantotās krītošās gaismas daudzuma regulēšanu.
  • Mērķis: šī instrumenta pamatdaļa ir balstīta uz lēcu komplektu, kas uztver no parauga nākošo gaismu, tādējādi ļaujot palielināt novērojamā parauga attēlu.
  • Okulārs: tā ir atbildīga par attēla palielināšanu, kas izriet no mērķa, patiesībā caur šo daļu var pilnībā novērot paraugu.

Mehāniskā sistēma

Šīs sistēmas pamatā ir visu to elementu strukturālā atbalsta proporcija, kas iepriekš tika minēti šajā pašā sadaļā. Šeit notiek tieši tas pats, kas ar optisko sistēmu, ja ne visi no tiem ir klāt, tad mikroskops nevar pareizi darboties.

To klasificē šādi:

  • Bāze: pazīstama arī kā pēda, tā ir atbildīga par mikroskopa noturēšanu stabilā stāvoklī.
  • Roka: tā ir galvenā instrumenta struktūra, turklāt tā savieno pamatni ar savu optisko sistēmu.
  • Posms: tā ir parauga palielināšanas rīka horizontālā daļa, un tur tiek ievietots novērojamais paraugs.
  • Mikrometriskās un rupjās skrūves: tā kā skatuve nav cieši savienota ar roku, tai ir jāregulē sava pozīcija, izmantojot mikrometriskās un rupjās skrūves.
  • Revolveris: tā ir daļa, kurā atrodas mērķi, tie parasti ir 3 vai 4 un var griezties, lai izvēlētos atbilstošo mērķi.
  • Caurule: atbild par objektu savienošanu ar okulāru.

Mikroskopu veidi

Papildus optiskajiem ir arī citi mikroskopu veidi ar atšķirīgām funkcijām un īpašībām, starp tiem ir vienkāršs mikroskops, saliktais mikroskops, ultravioletā gaisma, fluorescence, petrogrāfiskais, tumšā lauka mikroskops, kontrasts, polarizētās gaismas fāze, konfokālais elektrons, pārraides elektronu mikroskops, skenējošais elektronu mikroskops. Šajā sadaļā tiks izskaidroti vissvarīgākie pasaulē, kā arī to dominējošās īpašības.

Saliktais mikroskops

Tas ir klasificēts kā optikas elementārs. Tās termins "salikts" attiecas uz faktu, ka, lai iegūtu parauga palielināto attēlu, tiek izmantotas divas vai vairākas lēcas. Nosaukums tiek izmantots atšķirībā no vienkārša rīka nosaukuma, jo tas attiecas uz mikroskopiem, kas darbojas ar vienu objektīvu, tas ir, ar palielināmiem stikliem.

Monokulārs mikroskops

Kā norāda nosaukums, tam ir viens okulārs, kas ļauj vienai acij novērot paraugu.

Šīs vienkāršās funkcijas dēļ to izmanto studenti vai cilvēki, kuri savu aizraušanos atrod mikroskopijā. Šis rīks nav ērti, vēl jo mazāk, ja paraugi ir jāanalizē pēc stundas, tāpēc profesionāļi to neizmanto un atbrīvo vietu binokulārajam rīkam. Šāda veida optiskajiem instrumentiem ir divi okulāri, tāpēc, lai analizētu paraugus, var izmantot abas acis, tas ir ērtāk, un objektīva attēls tiek sadalīts divās daļās, izmantojot optisko prizmu.

Trinokulārais mikroskops

Kurā ir divi okulāri, kas ļauj novērot paraugu, bet tajā ietilpst arī papildu okulārs, lai savienotu kameru, kas uzņem veikto novērojumu attēlus.

Ir arī digitālais, tā vietā, lai būtu okulārs, tam ir kamera, kas ļauj digitāli uzņemt parauga attēlus, kas reāllaikā tiek parādīti caur ekrānu, lai gan to var nosūtīt arī datorā, izmantojot savienojumus USB.

Apgriezts mikroskops

Kā norāda nosaukums, tas maina gaismas avota un objekta stāvokli, tāpēc paraugs tiek izgaismots no augšas, un objekts atrodas zem skatuves. Šī rīka priekšrocība ir tā, ka jūs varat redzēt elementus, kas atrodas novērošanas konteinera apakšā. To lieto, lai redzētu dzīvos audus un šūnas, kas atrodas trauka iekšienē un pastāvīgi mitrina.

Stereoskopisks

Tas ir binokļa rīks, jo tam ir divi okulāri, taču, izmantojot šo optisko instrumentu, katrs okulārs nodrošina atšķirīgu attēlu. Abu okulāru nodrošināto attēlu kombinācija rada efektu, redzot attēlu trīs dimensijās. Lai iegūtu šo efektu, jāizmanto divi mērķi, katram okulāram viens atšķirīgs. Izmantojot parastās ierīces, paraugu mēdz notraipīt ar vielām, tādējādi kontrasts tiek palielināts attiecībā pret spilgtu fonu.

Ja paraugs nav nokrāsots, kontrasts mēdz būt zems un detaļas netiek pilnībā novērtētas, tāpēc, lai novērstu šāda veida problēmas, tika izveidotas šīs ierīces, kuras tiek izmantotas ar gaismas staru apstrādes paņēmieniem. Tie ļauj novērot paraugus ar atbilstošu kontrasta līmeni. Šie mikroskopi ir:

  • Tumšā lauka mikroskops
  • Petrogrāfiskais vai polarizētais gaismas mikroskops
  • Fāzu kontrasta mikroskops
  • Diferenciālā traucējuma kontrasta mikroskops
  • Daži mēdz iekļaut arī infrasarkanās, ultravioletās un fluorescējošās gaismas.

Mikroskopa attēli

Šajā sadaļā atradīsit mikroskopa attēlu galeriju, lai no pirmavotiem redzētu, kā izskatās katrs no šajā ierakstā minētajiem, sākot ar reālām fotogrāfijām līdz zīmēšanas mikroskopam.

Bieži uzdotie jautājumi par mikroskopu

Kas ir bērnu mikroskops?

Tā ir ierīce, kurā jūs varat ievietot objektu un iegūt daudz lielāku tā attēlu.

Kam paredzēts mikroskops?

Lai palielinātu cilvēka acij neuztveramu paraugu attēlus.

Kā darbojas mikroskops?

Saskaņā ar tā daļām mikroskopa lēcas ir pielāgotas, lai novērtētu paraugu palielinātos attēlus.

Kā jūs koncentrējaties zem mikroskopa?

Objektīva atdalīšana un skatuves pacelšana vai nolaišana, lai atrastu fokusu.

Kas izgudroja mikroskopu?

Par izgudrojumu ir atbildīgi vairāki zinātnieki, tostarp Zahariass Jansens, Galileo Galilejs un Antons Van Lēvenvoks.