Будова мікроскопа та його особливості
Відомий багатьом пристрій – мікроскоп, застосовують з метою збільшити зображення об'єкта дослідження. В основному, такі елементи не можливо побачити неозброєним поглядом, адже мікроскоп допомагає отримати зображення, збільшене в тисячі разів. Популярними сферами використання мікроскопів є медицина та лабораторні дослідження. Прилади допомагають розглянути небезпечні мікроорганізми та визначити діагноз.
Хто і коли винайшов мікроскоп?
Мікроскоп бере свій початок у 1538 році, від подібного приладу, створеного в Італії, лікарем Джироламо Фракасторо. Він встановив послідовно два скла оптичної лінзи, що дало відмінне збільшення. Далі, над удосконаленням приладу, працювали багато вчених з усього світу.
Основні частини мікроскопа та їх особливості
На сьогоднішній день, вже випускають різні варіації мікроскопів, але всі вони мають схожу конструкцію. Мікроскопи складаються з:
- Об'єктиву. Це ціла складна система, в основі якої йдуть рядами оптичні лінзи. Трубка об'єктива може формуватися з 14 лінз, які передають зображення один до одного. Всі вони зафіксовані на потрібній відстані в тубусі, а зміщення лінз просто зіпсує зображення;
- Окуляру. Це також лінзи, в кількості двох штук, в які безпосередньо дивиться оператор. Ближче до нього - очна, далі - польова лінза. Друга, дозволяє відрегулювати збільшене об'єктивом зображення для максимального сприйняття і фокусування зору;
- Освітлювальної системи. Так, як під об'єктивом природне світло не потрапляє на зображення, підсвічування обов'язково необхідне. Це можуть бути варіанти освітлення зі звичайної лампи, світлодіодів, в бюджетних приладах подача світла відбувається із зовнішнього середовища і регулюється на зображення за допомогою дзеркал;
Предметного столика. Простий, але не менш важливий елемент, котрий використовують для закріплення предмета під об'єктивом.
Різновиди мікроскопів: основні характеристики
У наш час, найчастіше використовуються такі різновиди мікроскопів:
- Оптичний прилад. Бюджетне та просте рішення, яке збільшує зображення в дві тисячі разів. Може використовуватися для вивчення будови клітин, поверхні тканин, прояві дефектів на штучних матеріалах. Для максимального збільшення застосовують прилади високої якості, які звичайно будуть коштувати дорожче. Недорогі моделі мають більш низькі показники збільшення, просту конструкцію і матеріали середньої якості. Часто такі мікроскопи можна зустріти в навчальних закладах. Пристрій складається з декількох об'єктивів, з різною кратністю, які можливо змінювати при потребі, але надточне регулювання цього показника відсутнє;
- Електронні пристрої. Вдосконалений варіант, з допустимим збільшенням близько у 20 тисяч разів. Головна відмінність – замість променів світла використовується пучок спрямованих електронів. Для якісного зображення в конструкції застосовують спеціальні магнітні лінзи, з властивістю реакції на рух електронів. Регулюється точність магнітним полем. З недавнього часу, електронні мікроскопи почали під'єднувати до комп'ютерного обладнання, що дозволило поліпшити результат кратності збільшення, широту налаштувань та збереження зображення. Серед недоліків такого варіанту – висока вартість приладу та особливі умови роботи. Так, для максимальної чіткості необхідно помістити об'єкт вивчення у вакуум, для виключення розсіювання електронів повітрям. При роботі також слід уникати інших магнітних полів. Для експлуатації такого мікроскопу в сферах медицини, біології, промисловості, використовують спеціальні, ізольовані приміщення;
- Сканувальний зондовий мікроскоп. Відрізняється використанням у роботі спеціального зонда, за допомогою якого виходять тривимірні зображення, з точними даними про об'єкт. Так, зонд в даному пристрої замінює об'єктив і має високу роздільну здатність. Елемент може переміщатися, а результат фіксується, з кінцевим отриманням типографічної картини збільшеного об'єкта. Зонд має чутливі сенсори, головне завдання яких реагувати на напрямок електронів. Але є моделі, з зондами, які оснащені оптичними лінзами. Результат вивчення має 3Д форму, яка іноді складна для розшифровки;
- Мікроскоп-рентген. Це лабораторний прилад, який вивчає об'єкти розміром довжини рентгенівських хвиль. За ефективністю кінцевого результату, ці пристрої знаходяться посередині між оптичним і електронним мікроскопами. Об'єкт зчитується за допомогою променів, а датчики вловлюють їх заломлення для отримання картинки. Використання рентгенівських променів досить ефективне, адже можна не тільки вивчити структуру об'єкта, але і його хімічний склад. Найчастіше використовуються для дослідження тонких покриттів, аналізу різних сумішей, металу, в сфері біології та ботаніки.
Сучасне обладнання дозволить отримати максимально точний результат, а вибір конкретного варіанту завжди залежить від цілей його подальшого призначення.