Световая микроскопия

Материал из m-protect.ru

Перейти к: навигация, поиск
Монокулярный 3-х объективный световой микроскоп
Монокулярный 3-х объективный световой микроскоп
Световая микроскопия основывается на законах геометрической оптики и волновой теории образования изображения, в качестве освещения используются естественный или искусственные источники света.

Простые микроскопы появились в XVII в. Больших успехов в их изготовлении добился голландский ученый А. Левенгук. В 1609—1610 гг. сложный микроскоп был построен Г. Галилеем (1564—1642). В 1846 г. немецкий механик Карл Цейсе (1816—1888) открыл мастерскую и через год приступил к изготовлению микроскопов. Карл Цейсе успешно использовал в деятельности своей фирмы открытия профессора физики Эрнста Аббе, который впоследствии становится его полноправным компаньоном. Теоретические и практические работы Эрнста Аббе (1840—1905), Отто Шотта (1851 — 1935) и Августа Келера(1866—1948)определили направление развития и принципы построения оптических систем современных микроскопов.

Возможности светового микроскопа ограничены волновой природой света. Физические свойства света - цвет (длина волны), яркость (амплитуда волны), фаза, плотность и направление распространения волны изменяются в зависимости от свойств объекта. Эти различия и используются в современных микроскопах для создания контраста.

Универсальные световые микроскопы предназначены для изучения прозрачных объектов (фиксированных и окрашенных препаратов тканей и клеток) в проходящем свете, причем, для освещения используется видимая часть спектра.

Наблюдательная система обеспечивает увеличение размеров объекта: полезное, бесполезное и общее. Наблюдательная система включает: объективы, призму и окуляр монокулярной насадки. При использовании бинокулярной насадки в ее состав входят призма и призменный блок.

Объектив служит для формирования обратного (перевернутого) действительного изображения препарата. Это полезное увеличение, поскольку позволяет увидеть детали, неразличимые невооруженным глазом. Призма служит для изменения направления лучей на 45 градусов, что облегчает работу с микроскопом. Для рассматривания полученного изображения используется окуляр, который дает прямое мнимое увеличение, то есть используется как лупа. Это бесполезное («слепое») увеличение, поскольку при использование даже самых мощных окуляров не удается увидеть новые детали изображения. Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличения объектива на увеличение окуляра (при использовании бинокулярной насадки это произведение умножается на собственное увеличение бинокулярной насадки – обычно в 1,5 раза).

Объективы. Наиболее важной частью наблюдательной системы является объектив. К его важнейшим характеристикам относятся: полезное увеличение и разрешающая способность. Разрешающая способность – это расстояние между точками (линиями), на котором они видны раздельно. Разрешающая способность а зависит от длины волны света и от апертуры объектива и вычисляется по формуле:

а = 0,61 ∙ λ / А,

где λ – длина волны света, А = n ∙ sin a – числовая апертура объектива. В последней формуле: n – показатель преломления среды, находящейся между препаратом и фронтальной линзой объектива, a – угол между оптической осью объектива и наиболее сильно отклоняющимся лучом, попадающим в объектив.

Таким образом, чем меньше длина света и чем больше апертура, тем выше разрешающая способность. Поэтому часто используют синие светофильтры для уменьшения длины волны света. Для увеличения апертуры между препаратом и фронтальной линзой объектива помещают иммерсионную среду: дистиллированную воду (n = 1,33), глицерин (n = 1,45) или иммерсионное масло (n = 1,51). Обычно разрешающую способность (в микрометрах) указывают для монохроматического света с длиной волны 589 нм (желто-оранжевый свет).

См. также

Личные инструменты