БСЭ энциклопедия
МИКРОСКОП
МИКРОСКОП, оптический прибор с одной или несколькими линзами для получения увеличенных изображений объектов, не видимых невооруженным глазом. Микроскопы бывают простые и сложные. Простой микроскоп – это одна система линз. Простым микроскопом можно считать обычную лупу – плосковыпуклую линзу. Сложный микроскоп (который часто называют просто микроскопом) представляет собой комбинацию двух простых.

Сложный микроскоп дает большее увеличение, чем простой, и обладает большей разрешающей способностью. Разрешающая способность – это возможность различения деталей образца. Увеличенное изображение, на котором неразличимы подробности, дает мало полезной информации.

Сложный микроскоп имеет двухступенчатую схему. Одна система линз, называемая объективом, подводится близко к образцу; она создает увеличенное и разрешенное изображение объекта. Изображение далее увеличивается другой системой линз, называемой окуляром и помещающейся ближе к глазу наблюдателя. Эти две системы линз расположены на противоположных концах тубуса.



ТИПИЧНЫЙ МИКРОСКОП с одним окуляром и двумя сменными объективами на револьверной головке. Увеличение в пределах от 100 до 1000. 1 – штативная подставка; 2 – шарнир для наклона; 3 – тубусодержатель; 4 – ручка микрометренной регулировки; 5 – ручка грубой регулировки; 6 – окуляр; 7 – держатель окуляра; 8 – тубус; 9 – револьверная головка; 10 – объективы; 11 – предметный столик; 12 – конденсор; 13 – нижний держатель; 14 – зеркало.


Работа с микроскопом. На иллюстрации представлен типичный биологический микроскоп. Штативная подставка выполняется в виде тяжелой отливки, обычно подковообразной формы. К ней на шарнире прикреплен тубусодержатель, несущий все остальные части микроскопа. Тубус, в который вмонтированы линзовые системы, позволяет перемещать их относительно образца для фокусировки. Объектив расположен на нижнем конце тубуса. Обычно микроскоп снабжен несколькими объективами разного увеличения на револьверной головке, которая позволяет устанавливать их в рабочее положение на оптической оси. Оператор, исследуя образец, начинает, как правило, с объектива, имеющего наименьшее увеличение и наиболее широкое поле зрения, находит детали, интересующие его, а затем рассматривает их, пользуясь объективом с большим увеличением. Окуляр вмонтирован в конец выдвижного держателя (который позволяет изменять длину тубуса, когда это необходимо). Весь тубус с объективом и окуляром можно передвигать вверх и вниз, наводя микроскоп на резкость.

Образец обычно берется в виде очень тонкого прозрачного слоя или среза; его кладут на прямоугольную стеклянную пластинку, называемую предметным стеклом, и накрывают сверху более тонкой стеклянной пластинкой меньших размеров, называемой покровным стеклом. Образец часто окрашивают химическими веществами, чтобы увеличить контраст. Предметное стекло кладут на предметный столик так, чтобы образец находился над центральным отверстием столика. Столик обычно снабжается механизмом для плавного и точного перемещения образца в поле зрения.

Под предметным столиком находится держатель третьей системы линз – конденсора, который концентрирует свет на образце. Конденсоров может быть несколько, и здесь же располагается ирисовая диафрагма для регулировки апертуры.

Еще ниже расположено осветительное зеркало, устанавливаемое в универсальном шарнире, которое отбрасывает свет лампы на образец, за счет чего вся оптическая система микроскопа и создает видимое изображение. Окуляр можно заменить фотоприставкой, и тогда изображение будет формироваться на фотопленке. Многие исследовательские микроскопы оснащаются специальным осветителем, так что в осветительном зеркале нет необходимости.

Увеличение. Увеличение микроскопа равно произведению увеличения объектива на увеличение окуляра. Для типичного исследовательского микроскопа увеличение окуляра равно 10, а увеличение объективов – 10, 45 и 100. Следовательно, увеличение такого микроскопа составляет от 100 до 1000. Увеличение некоторых микроскопов достигает 2000. Повышать увеличение еще больше не имеет смысла, так как разрешающая способность при этом не улучшается; наоборот, качество изображения ухудшается.

Теория. Последовательную теорию микроскопа дал немецкий физик Эрнст Аббе в конце 19 в. Аббе установил, что разрешение (минимально возможное расстояние между двумя точками, которые видны по отдельности) определяется выражением

где R – разрешение в микрометрах (10–6 м), l – длина волны света (создаваемого осветителем), мкм, n – показатель преломления среды между образцом и объективом, а a – половина входного угла объектива (угла между крайними лучами конического светового пучка, входящего в объектив). Величину Аббе назвал числовой апертурой (она обозначается символом NA). Из приведенной формулы видно, что разрешаемые детали исследуемого объекта тем меньше, чем больше NA и чем меньше длина волны.

Числовая апертура не только определяет разрешающую способность системы, но и характеризует светосилу объектива: интенсивность света, приходящаяся на единицу площади изображения, приблизительно равна квадрату NA. Для хорошего объектива величина NA составляет примерно 0,95. Микроскоп обычно рассчитывают так, чтобы его полное увеличение составляло ок. 1000 NA.

Объективы. Существуют три основных типа объективов, различающихся степенью исправления оптических искажений – хроматических и сферических аберраций. Хроматические аберрации связаны с тем, что световые волны с разной длиной волны фокусируются в разных точках на оптической оси. В результате изображение оказывается окрашенным. Сферические аберрации обусловлены тем, что свет, проходящий через центр объектива, и свет, идущий через его периферийную часть, фокусируется в разных точках на оси. В результате изображение оказывается нечетким.

Ахроматические объективы в настоящее время являются наиболее распространенными. В них хроматические аберрации подавляются благодаря применению стеклянных элементов с разной дисперсией, обеспечивающих схождение крайних лучей видимого спектра – синих и красных – в одном фокусе. Небольшая окрашенность изображения остается и проявляется иногда в виде слабых зеленых полос вокруг объекта. Сферическая аберрация может быть скорректирована только для одного цвета.

Во флюоритовых объективах используются добавки к стеклу, улучшающие цветовую коррекцию до такой степени, что окрашенность изображения почти полностью устраняется.

Апохроматические объективы – это объективы с самой сложной цветовой коррекцией. В них не только почти полностью устранены хроматические аберрации, но и коррекция сферических аберраций выполнена не для одного, а для двух цветов. Увеличение апохроматов для синего цвета несколько больше, чем для красного, и поэтому для них нужны специальные «компенсирующие» окуляры.

Большинство объективов являются «сухими», т.е. они рассчитаны на работу в таких условиях, когда промежуток между объективом и образцом заполнен воздухом; величина NA для таких объективов не превышает 0,95. Если между объективом и образцом ввести жидкость (масло или, что бывает реже, воду), то получится «иммерсионный» объектив с величиной NA, достигающей 1,4, и с соответствующим улучшением разрешения.

В настоящее время промышленность выпускает и различного рода специальные объективы. К ним относятся объективы с плоским полем для микрофотографирования, объективы без внутренних напряжений (релаксированные) для работы в поляризованном свете и объективы для исследования непрозрачных металлургических образцов, освещаемых сверху.

Конденсоры. Конденсор формирует световой конус, направляемый на образец. Обычно в микроскопе предусматривается ирисовая диафрагма для согласования апертуры светового конуса с апертурой объектива, чем обеспечиваются максимальное разрешение и максимальный контраст изображения. (Контраст в микроскопии имеет столь же важное значение, как и в телевизионной технике.) Самый простой конденсор, вполне подходящий для большинства микроскопов общего назначения, – это двухлинзовый конденсор Аббе. Для объективов с большей апертурой, особенно иммерсионных масляных, нужны более сложные конденсоры с коррекцией. Масляные объективы с максимальной апертурой требуют специального конденсора, имеющего иммерсионный масляный контакт с нижней поверхностью предметного стекла, на котором лежит образец.

Специализированные микроскопы. В связи с различными требованиями науки и техники были разработаны микроскопы многих специальных видов.

Стереоскопический бинокулярный микроскоп, предназначенный для получения трехмерного изображения объекта, состоит из двух отдельных микроскопических систем. Прибор рассчитан на небольшое увеличение (до 100). Обычно применяется для сборки миниатюрных электронных компонентов, технического контроля, хирургических операций.

Поляризационный микроскоп предназначен для исследования взаимодействия образцов с поляризованным светом. Поляризованный свет нередко позволяет выявлять структуру объектов, лежащую за пределами обычного оптического разрешения.

Отражательный микроскоп снабжен вместо линз зеркалами, формирующими изображение. Поскольку изготовить зеркальный объектив затруднительно, полностью отражательных микроскопов очень мало, и зеркала в настоящее время применяются в основном лишь в приставках, например, для микрохирургии отдельных клеток.

Люминесцентный микроскоп – с освещением образца ультрафиолетовым или синим светом. Образец, поглощая это излучение, испускает видимый свет люминесценции. Микроскопы такого типа применяются в биологии, а также в медицине – для диагностики (особенно рака).

Темнопольный микроскоп позволяет обойти трудности, связанные с тем, что живые материалы прозрачны. Образец в нем рассматривается при столь «косом» освещении, что прямой свет не может попасть в объектив. Изображение формируется светом, дифрагированным на объекте, и в результате объект выглядит очень светлым на темном фоне (с очень большим контрастом).

Фазово-контрастный микроскоп применяется для исследования прозрачных объектов, особенно живых клеток. Благодаря специальным устройствам часть света, проходящего через микроскоп, оказывается сдвинутой по фазе на половину длины волны относительно другой части, чем и обусловлен контраст на изображении.

Интерференционный микроскоп – это дальнейшее развитие фазово-контрастного микроскопа. В нем интерферируют два световых луча, один из которых проходит сквозь образец, а другой отражается. При таком методе получаются окрашенные изображения, дающие очень ценную информацию при исследовании живого материала.

См. также ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП; ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ; ОПТИКА.

ЛИТЕРАТУРА

Микроскопы. Л., 1969
Проектирование оптических систем. М., 1983
Иванова Т.А., Кирилловский В.К. Проектирование и контроль оптики микроскопов. М., 1984
Кулагин С.В., Гоменюк А.С. и др. Оптико-механические приборы. М., 1984

  • Другие статьи:
Искать информацию по запросу: МИКРОСКОП на eBay аукцион * в Большой Российской Энциклопедии * в магазине Озоне
Search Москва All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search Moscow All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 11:58:41 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Red Alert USSR Funny T-shirt


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 11:58:41 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Red Alert USSR Funny T-shirt


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 11:58:41 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Red Alert USSR Funny T-shirt


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 11:58:41 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Red Alert USSR Funny T-shirt


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 11:58:41 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Red Alert USSR Funny T-shirt


$13.99
End Date: Sunday Jun-16-2019 12:02:14 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Russia Retro Ringer Р РѕСЃСЃРёСЏ Moscow Putin Communist Soviet Football T-shirt (Red)


$13.99
End Date: Thursday Jun-6-2019 14:51:06 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
CCCP Star Soviet Communist Russia Moscow Putin Funny Politics T-shirt


$13.99
End Date: Thursday Jun-6-2019 14:51:06 PDT
Buy It Now for only: $13.99
|
Search Results from «Ваш Магазин» Печать книг на заказ. Новинки.
 Саввинское подворье на Тверской улице на все временаСаввинское подворье на Тверской улице на все времена, 2013 г.
Сливко Л.

История Саввинского архиерейского подворья, насчитывающая более трех веков, ведет свое начало от древнего Высоко-Воскресенского монастыря, стоявшего когда-то на Тверской улице за Золотой Решеткой. В 1651 году жалованной грамотой царя Алексея Михайловича он был приписан к Звенигородскому...
Цена: 864 руб.
 История Странноприимного домаИстория Странноприимного дома, 2019 г.
Алтайская Е.М., Булатникова А.А.

Издание рассказывает о 200-летней истории Страннопримного дома: с момента основания в 1810 году графом Шереметевым до настоящего дня. Странноприимный дом был одним из первых благотворительных учреждений в России для беднейших слоев населения - здесь лечили, давали еду и кров, помогали...
Цена: 290 руб.
 Москва. История. Архитектура. Искусство (на английском языке)Москва. История. Архитектура. Искусство (на английском языке), 2016 г.

«Кто был в Москве, тот знает Россию», – писал великий русский историк Н.М. Карамзин. С незапамятных времен златоглавая Москва воспринималась русскими людьми как сердце России, средоточие русского духа, символ российской государственности. Датой основания Москвы принято считать первое...
Цена: 4 307 руб.
 Переулки старой Москвы. История. Памятники архитектуры. МаршрутыПереулки старой Москвы. История. Памятники архитектуры. Маршруты, 2018 г.
Романюк Сергей Константинович

Эта книга приглашает в путешествие по московским переулкам, раскинувшимся в старом городе, ограниченном Садовым кольцом. Здесь, в небольшой части современного города-гиганта, сосредоточено большинство архитектурных и исторических памятников. В книге рассказывается о сокровищах, которые...
Цена: 1 001 руб.
 ХХ век. Москва и мы. 200 фотографий Москвы полувековой давностиХХ век. Москва и мы. 200 фотографий Москвы полувековой давности, 2017 г.
Булгаков Алексей Алексеевич

Эта книга, имеющая преимущественно публицистический характер, - о Москве, о нас в Москве, о том, как мы жили в XX веке в нашей столице, о том, что удалось построить в городе, а что осталось в проектах, а может быть, в прожектах. Читатель вместе с автором проследит, как развивался...
Цена: 640 руб.
2008 Copyright © MoscowMSK.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания Москвоведение. Энциклопедия. Компании и фирмы. Новости Москвы. России и Мира сегодня. Прогноз погоды. Политика, бизнес, экономика. Объявления: Работа и вакансии. Знакомства. Полезная информация для туристов: отдых и путешествия. Экскурсии и туры по Москве. Популярные магазины. Продажа товаров и услуги онлайн. | Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. | SkimLinks международная реклама магазинов. | Скрипты Nevius. | Раскрутка сайтов 1ПС. | Хостинг Valuehost.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Яндекс цитирования