Устройство микроскопа и его особенности

Устройство микроскопа и его особенности

Известное многим устройство - микроскоп, применяют с целью увеличить изображения объекта исследования. В основном, такие элементы не возможно увидеть невооруженным взглядом, ведь микроскоп помогает получить изображение, увеличенное в тысячи раз. Популярными сферами использования микроскопов являются медицина и лабораторные исследования. Приборы помогают рассмотреть опасные микроорганизмы и определить диагноз. 

Кто и когда изобрел микроскоп?

Микроскоп берет свое начало в 1538 году, от подобного прибора, созданного в Италии, врачом Джироламо Фракасторо. Он установил последовательно два стекла оптической линзы, что дало отличное увеличение. Далее, над совершенствованием прибора, работали многие учёные со всего мира. 

Основные части микроскопа и их особенности

На сегодняшний день, уже выпускают разные вариации микроскопов, но все они имеют схожую конструкцию. Микроскопы состоят из:

  1. Объектива. Это целая сложная система, в основе которой идущие рядами оптические линзы. Трубка объектива может формироваться из 14 линз, которые передают изображение друг другу. Все они зафиксированы на нужном расстоянии в тубусе, а смещение линз просто испортит изображение;
  2. Окуляра. Это также линзы, в количестве двух штук, в которые непосредственно смотрит оператор. Ближе к нему - глазная, дальше - полевая линза. Вторая, позволяет отрегулировать увеличенное объективом изображение для максимального восприятия и фокусировки зрения;
  3. Осветительной системы. Так, как под объективом естественный свет не попадает на изображение, подсветка обязательно нужна. Это могут быть варианты освещения из обычной лампы, светодиодов, в бюджетных приборах подача света происходит с внешней среды и регулируется на изображение с помощью зеркал;
  4. Предметного столика. Простой, но не менее важный элемент, что используют для закрепления предмета под объективом. 

Разновидности микроскопов: основные характеристики

В наше время, чаще всего используются такие разновидности микроскопов:

  1. Оптический прибор. Бюджетное и простое решение, которое увеличивает изображение в две тысячи раз. Может использоваться для изучения строение клеток, поверхности тканей, проявлении дефектов на искусственных материалах. Для максимального увеличения применяют приборы высокого качества, которые конечно будут стоять дороже. Недорогие модели имеют более низкие показатели увеличения, простую конструкцию и материалы среднего качества. Часто такой микроскоп можно встретить в учебных заведениях. Устройство состоит из нескольких объективов, с разной кратностью, которые возможно изменять при надобности, но сверхточная регулировка этого показателя отсутствует;
  2. Электронные устройства. Усовершенствованный вариант, с допустимым увеличением около 20 тысяч раз. Главное отличие - вместо лучей света используется пучок направленных электронов. Для качественного изображения в конструкции применяют специальные магнитные линзы, со свойством реакции на движение электронов. Регулируется точность магнитным полем. С недавнего времени, электронные микроскопы начали соединять с компьютерным оборудованием, что позволило улучшить результат кратности увеличения, широту настроек, сохранить изображение. Среди недостатков такого варианта - высокая стоимость прибора и особенные условия работы. Так, для максимальной четкости необходимо поместить объект изучения в вакуум, для исключения рассеивания электронов воздухом. При работе также следует избегать других магнитных полей. Для эксплуатации такого микроскопа в сферах медицины, биологии, промышленности, используют специальные, изолированные помещения;
  3. Сканирующий зондовый микроскоп. Отличается использованием в работе специального зонда, с помощью которого получаются трехмерные изображения, с точными данными об объекте. Так, зонд в данном устройстве заменяет объектив и дает высокое разрешение. Элемент может перемещаться, а результат фиксируется, с конечным получением типографической картины увеличенного объекта. Зонд имеет чувствительные сенсоры, главная задача которых реагировать на направление электронов. Но есть модели, с зондами, которые оснащены оптическими линзами. Результат изучение имеет 3Д форму, которая иногда сложна для расшифровки;
  4. Микроскоп - рентген. Это лабораторный прибор, который изучает объекты размером длины рентгеновских волн. По эффективности конечного результата, эти устройства находятся посредине между оптическим и электронным микроскопами. Объект считывается с помощью лучей, а датчики улавливают их преломления для получения картинки. Использование рентгеновских лучей довольно эффективное, ведь можно не только изучить структуру объекта, но и его химический состав. Чаще всего используются для исследования тонких покрытий, анализа различных смесей, металла, в сфере биологии и ботаники. 

Современное оборудование позволит получить максимально точный результат, а выбор конкретного варианта всегда зависит от целей его дальнейшего назначения.