1.4: Мікроскопи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 4555

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Інформація

Багато важливих анатомічних особливостей, особливо тих, які функціонують на тканинному або клітинному рівні, занадто малі, щоб їх було видно неозброєним оком. З'єднаний мікроскоп є цінним інструментом для збільшення невеликих ділянок біологічного матеріалу, щоб інакше недоступні деталі можуть бути вирішені.

Існує безліч різних типів мікроскопів. Ми дізнаємося лише про складному світловому мікроскопі. Він використовує видиме світло для візуалізації зразка, але пропускає це світло через дві окремі лінзи для збільшення зображення. Складні мікроскопи, які ми будемо використовувати в цьому курсі, є міцними інструментами, але вони все ще мають багато рухомих частин. Вони можуть бути пошкоджені та зламані через неправильне використання та неправильне поводження. Значна частина навчання правильному використанню мікроскопів передбачає навчання, як уникнути його пошкодження. Для цього спочатку потрібно знати, які частини є якими. Малюнок 1.12 визначає ключові частини мікроскопа, з якими потрібно ознайомитися.

На малюнку 1.12 показано два складових мікроскопа. Той, що зліва - монокулярний, а той, що праворуч - бінокулярний. Багато частин двох мікроскопів знаходяться в дещо різних місцях. Звикайте до цього. Різні марки і різні моделі мікроскопів по-різному позиціонують ключові частини.

Коли ви вперше сидите перед мікроскопом, ви завжди повинні взяти секунду, щоб знайти ключові частини, особливо ручки фокусування, регулятор регулювання конденсатора (якщо є) та ручки управління сценою. При перегляді зразка ваші очі будуть на окулярах, і якщо ви випадково схопите неправильну ручку, ви можете втратити зображення в кращому випадку, а в гіршому випадку пошкодити мікроскоп. Не припускайте, що ви пам'ятаєте, де знаходяться ключові ручки. У вас може бути інший мікроскоп, ніж минулого разу.

При зберіганні мікроскопа завжди слід дотримуватися цього списку:

Видаліть будь-який слайд, знайдений на сцені, і поверніть його в поле слайдів.
Поверніть найменшу лінзу або відсутність об'єктива на місце над сценою. Опустіть ступені на кілька оборотів.
Нещільно намотайте шнур в руці, починаючи біля мікроскопа і працюючи до вилки.
Повісьте намотаний шнур над однією очною лінзою.
Подивіться на цифру на задній панелі мікроскопа, поверніть цю область в його пронумеровану коробку.

Якщо в цій пронумерованій коробці вже є мікроскоп, перевірте його номер і перемістіть його. Якщо він не пронумерований, просто натисніть його на задню частину коробки і помістіть свій ближче до передньої частини. У нас є кілька додаткових мікроскопів, які ми зберігаємо таким чином.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Деякі ключові частини складного світлового мікроскопа. (CC BY SA; Росс Вітуем **http://www.muw.edu/**)

Окуляр

Ось де будуть ваші очі. Якщо мікроскоп бінокулярний, використовуйте обидва окуляра. За допомогою бінокулярних мікроскопів ви майже завжди можете регулювати ширину окулярів, щоб переконатися, що вони відповідають відстані ваших очей. Окуляр містить лінзу окуляра, одна з двох лінз робить фактичне збільшення в складному мікроскопі.

Рука для перенесення

При переміщенні мікроскопа, навіть якщо він становить всього кілька дюймів, завжди піднімайте його за руку для перенесення. НЕ перетягуйте мікроскоп: візьміть його в руки. Мікроскоп матиме гумові ніжки, які запобігають його ковзанню, тому, якщо ви спробуєте перетягнути його, він буде трясти і вібрувати і можливо пошкодити деталі. Ніколи не підбирайте мікроскоп будь-якою частиною, крім руки для перенесення. Інші частини, як правило, набагато більш крихкі і схильні до руйнування, якщо ви спробуєте.

Об'єктивні лінзи

Більшість складних світлових мікроскопів міститимуть три-чотири об'єктиви, які можна обертати над слайдом. Іноді ці лінзи просто називають цілями. Коли конкретна мета була повністю повернута в положення, ви почуєте або відчуєте клацання, як ця мета фіксується на місці. Об'єктив є другим з двох лінз робить фактичне збільшення в складному мікроскопі, так що якщо він не прив'язаний до належного положення, ви не побачите належного зображення. Кожна лінза об'єктиву зазвичай може бути відкручена зі свого положення в обертовій башті, в якій вона розміщена. Будьте обережні, ви обертаєте башту, не відкручуючи мету. НЕ відкручуйте цілі з башти. Кожен об'єктив має різну збільшувальну силу, тому зображення на слайді буде збільшено в меншій або більшій мірі, залежно від того, який об'єктив ви вибрали. Потужність збільшення кожного об'єкту буде написана десь на стороні мети, хоча іноді важко побачити число. Збільшення об'єктива завжди буде цілим числом. Будуть написані інші речі на стороні об'єктиву, але те, що є цілим числом, більшим за 1, буде збільшенням. Ви можете ігнорувати все інше, написане там.

Етап

Етап - це платформа, на яку буде обрізаний слайд.

Сценічні кліпи

Слайд буде утримуватися на місці на сцені за допомогою сценічних затискачів. Більшу частину часу вони будуть притискатися до боків слайда. Вони не сидять вище або нижче гірки. Вони підпружинені, щоб утримувати краї слайдів і зафіксувати слайд на місці, щоб елементи управління сцени могли плавно переміщати положення слайда. Якщо слайд не обрізаний на місці, ви не зможете змінити положення слайда, щоб знайти цікаві мікроскопічні функції.

Етап управління

Вони дозволяють переміщати слайд під час його перегляду, але лише якщо слайд належним чином обрізаний зі сценічними кліпами. Завжди знайдіть, де вони знаходяться на мікроскопі, перш ніж почати перегляд слайда. Вони, здається, ніколи не знаходяться в одному місці в двох різних мікроскопах, і якщо ви просто сліпо намацати їх під час перегляду слайда, ви, швидше за все, зробите щось нещасне для вашого погляду або для всього мікроскопа. Завжди є два циферблати. Один переміщує слайд вліво і вправо. Інший переміщує слайд вгору і вниз. Іноді вони знаходяться один на одного, як в бінокулярному мікроскопі, показаному праворуч на малюнку\(\PageIndex{1}\). Іноді вони являють собою два окремих циферблати, як в монокулярному мікроскопі, показаному зліва на малюнку\(\PageIndex{1}\). Іноді вони знаходяться вище стадії, як в монокулярному мікроскопі. Іноді вони знаходяться нижче стадії, як в бінокулярної області. Витратьте кілька секунд, щоб знайти їх кожен раз, перш ніж сісти за мікроскоп.

Грубий фокус

Це завжди більша з двох ручок фокусування. Зазвичай вам потрібно використовувати ручку грубого фокусування лише один раз для кожного нового слайда. Використовуйте його з найменшою енергетичною метою, щоб отримати зразок приблизно у фокусі. Після цього використовуйте лише тонку ручку фокусування, навіть після того, як ви перейдете на більш потужну мету. Іноді ручка грубого фокусування знаходиться з ручкою тонкого фокусування, як на бінокулярному мікроскопі на малюнку 1.12. Іноді вона окремо від ручки тонкого фокусування, як на монокулярному мікроскопі на малюнку 1.12.

Тонкий фокус

Це завжди менша з двох ручок фокусування. Це фокус знати, що ви будете використовувати знову і знову при перегляді слайдів. Не змінюйте грубий фокус після першого використання, лише змініть тонкий фокус.

Регулювання конденсатора

Не всі мікроскопи мають ручку регулювання конденсатора. Якщо є лише дві ручки, як на монокулярному мікроскопі на малюнку\(\PageIndex{1}\), ці дві - це грубий фокус і тонкий фокус, і вам потрібно лише тримати ці дві окремо. Але якщо є третя ручка, то це ручка регулювання конденсатора. Як правило, НЕ чіпайте і не регулюйте цю ручку. Він контролює, наскільки далеко знаходиться світловий конденсатор від слайда, який слід правильно відрегулювати перед використанням мікроскопа. Якщо ви перемістіть його, ви будете мати його в неправильному положенні. Якщо ваш приціл має ручку, дізнайтеся, де вона знаходиться, і уникайте її.

Діафрагма

Це безпосередньо під отвором в сцені, де світло проходить до гірки. Він управляється важелем, який відкриває і закриває райдужну оболонку, щоб пропускати більше або менше світла через слайд. У деяких зразках немає великого контрасту між кольорами та відтінками різних компонентів, що збільшуються. Зміна того, наскільки яскравим є вигляд, регулюючи діафрагму, може дозволити вам краще побачити деякі деталі, які ви намагаєтеся збільшити.

Візьміть мікроскоп і фізично перемістіть його на нове місце. Піднесіть його досить близько, щоб ви могли зручно дивитися в нього з того місця, де ви сидите. Розташуйте його так, щоб сцена була звернена до вас і окуляр повернувся до вас. Яку частину мікроскопа ви захопили, щоб її підняти і перемістити?
Де розташовані двоступеневі ручки регулювання на мікроскопі?
Де знаходиться ручка грубого фокусування?
Де знаходиться місце розташування ручки тонкого фокусування?
Чи є ручка регулювання конденсатора? Якщо так, то де він знаходиться?
Знайдіть важіль діафрагми. Дивлячись в отвір в центрі сцени, що відбувається при русі важеля діафрагми за годинниковою стрілкою?
Все ще дивлячись вниз на отвір в центрі сцени, що відбувається, коли ви ковзаєте важіль діафрагми проти годинникової стрілки?

Лабораторія 1 Вправа\(\PageIndex{1}\)

У великих дерев'яних ящиках перед кімнатою є складні мікроскопи. Коробки та області пронумеровані. Використовуйте будь-яку область, яка вам подобається, але, будь ласка, поверніть її до правильно пронумерованого поля. Виконайте наведені нижче дії та заповніть пропуски, як ви це робите.

1. Візьміть мікроскоп і фізично перемістіть його на нове місце. Піднесіть його досить близько, щоб ви могли зручно дивитися в нього з того місця, де ви сидите. Розташуйте його так, щоб сцена була звернена до вас і окуляр повернувся до вас. Яку частину мікроскопа ви захопили, щоб її підняти і перемістити?

2. Де розташовані двоступеневі ручки регулювання на мікроскопі?

3. Де знаходиться ручка грубого фокусування?

4. Де знаходиться місце розташування ручки тонкого фокусування?

5. Чи є ручка регулювання конденсатора? Якщо так, то де він знаходиться?

6. Знайдіть важіль діафрагми. Дивлячись в отвір в центрі сцени, що відбувається при русі важеля діафрагми за годинниковою стрілкою?

7. Все ще дивлячись вниз на отвір в центрі сцени, що відбувається, коли ви ковзаєте важіль діафрагми проти годинникової стрілки?

ЛІЦЕНЗІЇ ТА АТРИБУЦІЇ

ЛІЦЕНЗІЙНИЙ КОНТЕНТ CC, ОРИГІ

Лабораторії A&P. Автор: Росс Уітуем. Надано: Університет Міссісіпі

Жінки. Знаходиться за адресою: http://www.muw.edu/. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства

Маркований складний світловий мікроскоп. Автор: Росс Уітуем. Надано: Університет Міссісіпі для жінок. Знаходиться за адресою: http://www.muw.edu/. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства - Поширення

Збільшення та роздільна здатність

Причина використання мікроскопа полягає в збільшенні функцій до того моменту, коли нові деталі можуть бути вирішені.

Збільшення - це фактор, за допомогою якого зображення здається збільшеним. Це буде ціле число більше 1 і зазвичай слідує «x», як при 10-кратному збільшенні.

Коли ви дивитесь через окуляри мікроскопа, ви бачите віртуальне зображення, тому що насправді те, на що ви дивитесь, не таке велике, як воно з'являється через окуляри, і тому, що може бути певне спотворення зображення.

Дозвіл - це найкоротша відстань між двома точками, які ще можна візуально виділити як окремі. Дозвіл типового неозброєного людського ока становить близько 200 мкм. Використання мікроскопа зменшує роздільну здатність до відстаней до 0,2 мкм. Дозвіл - це властивість ока.

Дозвільна здатність - це здатність лінзи показувати два сусідні об'єкти як дискретні. Дозвільна здатність - властивість лінзи.

Кожна лінза в мікроскопі має числову апертуру, або NA, значення. Це пов'язано з кутами світла, які потрапляють і виходять з об'єктива. Його застосування виходить за рамки цієї лабораторії, але числова діафрагма впливає на роздільну здатність, можливу за допомогою конкретного об'єктива, і тому значення NA для об'єктива зазвичай друкується на кожному об'єктиві. Це буде число менше 1,0, і ви можете ігнорувати його для наших цілей.

Кожна лінза в мікроскопі також має збільшувальний коефіцієнт. Це ступінь, до якої цей об'єктив збільшує зображення. Це буде число більше 1,0. Наприклад, 10-кратний об'єктив збільшує зображення в десять разів. Збільшувальний коефіцієнт для кожного об'єктиву завжди друкується на ньому, а збільшувальний коефіцієнт для кожного окуляра зазвичай друкується на ньому. (Якщо окуляр відсутній друкований збільшувальний коефіцієнт, зазвичай можна припустити, що це 10x.)

Загальне збільшення для будь-якого зображення, переглянутого під складним мікроскопом, розраховується за формулою:

Загальне збільшення = збільшувальний коефіцієнт окуляра* об'єктивний збільшувальний коефіцієнт

Отже, кожен раз, коли ви перемикаєте цілі, ви змінюєте загальне збільшення. Загальне збільшення не має одиниць, але зазвичай позначається «x», як у «загальному збільшенні = 100x».

Лабораторія 1 Вправа\(\PageIndex{2}\)

1. Запишіть коефіцієнт збільшення лінз окуляра на мікроскоп перед собою.

2. Використовуючи мікроскоп перед собою, випишіть всі слова і цифри, написані на кожному об'єкті на своєму мікроскопі. Є, мабуть, три цілі, але деякі мікроскопи можуть мати чотири. Почніть з найменших цілей і переміщайтеся по ним в порядку збільшення розміру

Завдання перша:

Завдання друга:

Завдання третя:

Завдання четверте:

3. У наведеному вище списку для кожної мети обведіть лише коефіцієнт збільшення для цієї мети. Пам'ятайте, збільшувальний коефіцієнт - це ціле число, і різниться для кожної окремої мети.

4. Запишіть сумарне збільшення (збільшувальний коефіцієнт окуляра* об'єктивний збільшувальний коефіцієнт) при використанні кожного об'єктиву на мікроскопі перед вами.