ПОЛЕЗНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ МИКРОСКОПА ЭТО УВЕЛИЧЕНИЕ ПРИ КОТОРОМ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МИКРОСКОПА

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза.

Какое увеличение микроскопа считается полезным?

В световой
микроскопии используют понятие «полезное
увеличение микроскопа»
— отношение предела разрешения для глаза
к пределу разрешения для микроскопа:

.
Напоминаю, что нормальный глаз в
предельном случае различает две точки
предмета, угол зрения для которых равен
1′. Считают, что удобная различимость
соответствует углу зрения в интервале
от 2′ до 4′, при этом размеры объекта на
расстоянии наилучшего зрения составляют
от 140 до 280 мкм. Подставив эти значения,
а также λ = 555 нм, находим интервал значений
полезного увеличения микроскопа.

Это
увеличение называют полезным,
так как при нем глаз различает все
элементы структуры предмета, разрешенные
микроскопом. Для микроскопов с масляной
иммерсией 700А
< Г < 1400A.

Увеличение микроскопа оптического формула расчета, как вычислить, определить коэффициент, посчитать сколько крат

При выборе микроскопа для исследований в различных отраслях науки, первой задачей стоит определиться, какой диапазон увеличений микроскопа необходим.

Определить увеличение оптического микроскопа не сложно, необходимо перемножить между собой увеличения всех оптических компонентов (объективы, окуляры, промежуточные адаптеры).

Промежуточные адаптеры располагаются между корпусом микроскопа (трансфокатором) и тубусом микроскопа.

На примере стереоскопического микроскопа Olympus SZX7 разберем, как посчитать диапазон увеличений микроскопа.

При использовании окуляров с увеличением 10х, объектива 1х и трансфокатора с переменным увеличением 0.8х – 5.6х получим:

·         10 * 1 * 0.8 = 8 крат (минимальное увеличение)

·         10 * 1 * 5.6 = 56 крат (максимальное увеличение)

Так же существует понятие, как полезное увеличение.

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа (то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза).

Диапазон полезного увеличения микроскопа можно посчитать, подставив в следующее неравенство значение числовой апертуры используемого объектива:

500 А < Г < 1000 A

где А – апертура объектива, Г – полезное увеличение микроскопа.

Ознакомиться с ценами и купить  микроскопы можно в нашем каталоге товаров.

Основной
характеристикой микроскопа является
его угловое увеличение.
Это
понятие аналогично угловому увеличению
лупы.

Увеличение
микроскопа —
отношение угла зрения β’, под которым
видно изображение предмета в окуляре,
к
углу зрения β, под которым предмет виден
«невооруженным» глазом с расстояния
наилучшего зрения (а0):

Предел
разрешения. Разрешающая способность
микроскопа

Может
сложиться впечатление, что, увеличивая
оптическую длину тубуса, можно добиться
сколь угодно большого увеличения и,
следовательно, рассмотреть самые мелкие
детали предмета.

Однако
учет волновых свойств света показывает,
что на размеры мелких деталей, различимых
с помощью микроскопа, накладываются
ограничения, связанные с дифракцией
света,
проходящего через отверстие объектива.
Вследствие дифракции изображением
освещенной точки оказывается не точка,
а небольшой
светлый кружок. Если
рассматриваемые детали (точки) предмета
расположены достаточно далеко, то
объектив даст их изображения в виде
двух отдельных кружков и их можно
различить (рис. 25.3, а). Наименьшему
расстоянию между различимыми точками
соответствует «касание» кружков (рис.
25.3, б). Если точки расположены очень
близко, то соответствующие им «кружки»
перекрываются и воспринимаются как
один объект (рис. 25.3, в).

Основной
характеристикой, показывающей возможности
микроскопа в этом отношении, является
предел
разрешения.

Предел
разрешения микроскопа
(Z) — наименьшее расстояние между двумя
точками предмета, при котором они
различимы как отдельные объекты (т.е.
воспринимаются в микроскопе как две
точки).

Величина,
обратная пределу разрешения, называется
разрешающей
способностью. Чем
меньше предел разрешения, тем больше
разрешающая способность.

Теоретический
предел разрешения микроскопа зависит
от длины волны света, используемого для
освещения, и от угловой
апертуры объектива.

Угловая
апертура (u)
—
угол
между крайними лучами светового пучка,
входящего в линзу объектива от предмета.

где
λ
—
длина волны света, которым освещается
объект.

У
современных микроскопов угловая апертура
достигает 140°. Если принять λ
=
0,555 мкм, то получим для предела разрешения
значение Z = 0,3 мкм.

Ø Общие принципы создания изображения.

По дифракционной теории образования изображения Аббе полное изображение объекта, воспроизводимое с помощью микроскопа, получается в процессе наложения двух изображений, которые сформированы за счет явлений дифракции (первичное изображение) и интерференции (вторичное изображение) светового потока, прошедшего через объект. Принцип действия микроскопа прост: пучок световых лучей направляется линзой конденсора через образец, а полученное изображение затем увеличивается с помощью линз.

Рассмотрим принцип создания изображения более подробно. Объект (препарат) располагают на предметном стекле. Конденсор концентрирует на объекте пучок света, отражающегося от зеркала. Источником света в микроскопе чаще всего служит специальный осветитель; иногда зеркало направляет на объект обычный дневной свет. Диафрагмы — полевая и апертурная ограничивают световой пучок и уменьшают в нём долю рассеянного света, попадающего на препарат «со стороны» и не участвующего в формировании изображения.

Возникновение изображения препарата в микроскопе в основных (хотя и наиболее простых) чертах можно описать в рамках геометрической оптики. Лучи света, исходящие от объекта, преломляясь в объективе, создают перевёрнутое и увеличенное действительное изображение оптическое изображение объекта. Это изображение рассматривают через окуляр. При визуальном наблюдении микроскоп фокусируют так, чтобы оптическое изображение находилось непосредственно за передним фокусом окуляра. В этих условиях окуляр работает как лупа: давая дополнительное увеличение, он образует мнимое изображение (по-прежнему перевёрнутое); проходя через оптические среды глаза наблюдателя, лучи от мнимого изображения создают на сетчатке глаза действительное изображение объекта. Обычно мнимое изображение располагается на расстоянии наилучшего видения от глаза.

Ø Числовая (нумерическая) апертура и разрешающая способность.

Числовая апертура объектива (А) — произведение синуса половины апертуры на показатель преломления среды между предметом и объективом: А = n х sin α, где п — показатель преломления среды, лежащей между объектом наблюдения и объективом, α — половина угла раствора светового пучка, исходящего из точки и попадающего в объектив. Числовая апертура определяет ряд важнейших свойств микроскопа: яркость изображения, «проникающую» и «отображающую» способности, т.е. степень сходства изображения с предметом. Чем больше числовая апертура, тем более мелкие подробности в состоянии воспроизводить объектив.

Разрешающая способность — это способность глаза или оптического прибора различать наименьшее расстояние между изображениями двух соседних точек (линий), которые различаются как два отдельных изображения. Говоря иными словами, если мы сближаем две удаленные друг от друга точки, то по достижении какого-то критического расстояния они сольются и будут восприниматься как одна. Разрешающая способность (разрешение0 – это то наименьшее расстояние, на котором две близлежащие точки объекта еще воспринимаются раздельно.

Например, невооружённый человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм, или 100 мкм. Это означает, что если человек смотрит на две линии, которые находятся друг от друга на расстоянии менее чем 100 мкм, они сливаются в одну.

d = (0.61λ)/(nxsinα)

Таким образом, разрешающая способность зависит от длины волны света, показателя преломления среды. Кроме того, разрешающая способность имеет предел, обусловленный волновыми свойствами света. Согласно общей закономерности, наблюдая объект в каком-либо излучении с длиной волны l, невозможно различить элементы объекта, разделённые расстояниями, намного меньшими, чем l. Эта закономерность проявляется и в микроскопе, причём количественное её выражение несколько различно для самосветящихся и несамосветящихся объектов.

Ø Увеличение микроскопа.

Ø Полезное увеличение микроскопа.

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза. Полезное увеличение микроскопа должно быть не более 1000 числовых апертур объектива и не менее 500: 500Аоб<Гм< 1000 Аоб, где Аоб — числовая апертура объектива. Например, для объектива 90×1,25 полезное увеличение микроскопа лежит в диапазоне 625х—1250х. При большем увеличении изображение становится нечетким и малоконтрастным, с пониженной разрешающей способностью; при меньшем увеличении — изображение объекта, несмотря на четкость и повышенный контраст, становится настолько мелким, что элементы объекта практически неразличимы.

Пример расчета полезного увеличения и подбора оптики при необходимости подбора окуляра. Объектив 90×1,25 МИ; бинокулярная насадка АУ-12, имеющая собственное увеличение 1,5х, числовая апертура объектива — Ао6 = = 1,25. Нижний предел увеличения микроскопа должен быть: 500×1,25 = 625. Верхний предел увеличения микроскопа должен быть: 1000×1,25= 1250. Общее увеличение объектива и бинокулярной насадки: 90х 1,5 = 135. Таким образом, минимальное увеличение окуляра будет: 625: 135 = 4,6х, а максимальное увеличение — 1250: 135 = 9,2 х.

Таким образом, в оптическом микроскопе разрешаются объекты размером не менее 0,2 — 0,3 мкм. Для того, чтобы эти объекты были различимы также и глазом, увеличение Км микроскопа должно быть не меньше величины, определяемой соотношением пределов разрешения Zглаза и микроскопа Zм: Km = Zгл / Zм, подставляя в эту формулу значение Z, получим

Km = 2A Zгл / l.

Zглаза (на расстоянии наилучшего зрения) равно от 140 до 280 мкм. Подставляя их, а также l= 0,555 мкм в формулу, находим интервал значений полезного увеличения микроскопа: 500А < Kм < 1000А. Эти увеличения называют полезными, т.к. при них глаз различает все элементы структуры объекта, которые разрешимы микроскопом.

6. Специальные приемы микроскопии:

· измерение размеров малых объектов,

· микропроекция, микрофотография,

· метод фазового контраста,

· метод темного поля, ультрамикроскопия.

1. Измерение размеров малых объектов.

Определение величины микроскопируемого предмета делается с помощью нанесенных на стеклянную пластинку масштабных шкал, называемых окулярным и объектным микрометрами.

Окулярный микрометр помещают между линзами окуляра так, чтобы его шкала находилась в плоскости промежуточного изображения, образуемого объективом, При этом в окуляр наблюдается изображение шкалы, совмещенное с изображением микроскопируемого предмета. Учитывая цену деления шкалы микрометра, можно определить размер этого изображения, даваемого объективом, а разделив полученные данные на известное увеличение объектива Коб — действительные размеры предмета.

Если цена деления окулярного микрометра неизвестна, то ее можно определить с помощью объектного микрометра с известной ценой деления (обычно 0,01 мм). Объектный микрометр помещается на место препарата и в окуляр наблюдается совмещенное изображение обеих шкал.

2. Микропроекция и микрофотография.

Мнимый характер изображения в микроскопе обусловлен тем, что промежуточное действительное изображение, образуемое объективом, располагается ближе переднего фокуса окуляра. Если это условие нарушить, например, перевернуть окуляр так, что изображение, которое дает объектив, окажется дальше фокусного расстояния окуляра, то последний будет давать действительное изображение, которое может быть спроецировано на экран или фотопленку. Способ наблюдения на экране действительного изображения предмета называется микропроекцией. Обычно при этом микроскоп ставят горизонтально, и предмет освещают сильным источником света.

Фотографирование полученного таким образом действительного изображения называется микрофотографией. Обычно при этом употребляется специальная фотонасадка к микроскопу, которая представляет собой фотокамеру, надеваемую на окулярный конец тубуса микроскопа.

3. Метод фазового контраста служит для получения изображений прозрачных и бесцветных объектов, невидимых при наблюдении по методу светлого поля. К числу таких объектов относятся, например, живые неокрашенные животные ткани.

Метод основан на том, что даже при очень малых различиях в показателях преломления разных элементов препарата световая волна, проходящая через них, претерпевает разные изменения по фазе (приобретает т. н. фазовый рельеф). Эти фазовые изменения, не воспринимаемые непосредственно ни глазом, ни фотопластинкой, с помощью специального оптического устройства преобразуются в изменения амплитуды световой волны, т. е. в изменения яркости («амплитудный рельеф»), которые уже различимы глазом или фиксируются на фоточувствительном слое. Другими словами, в получаемом видимом изображении распределение яркостей (амплитуд) воспроизводит фазовый рельеф. Такое изображение называется фазово-контрастным.

Рис.3. Метод фазового контраста

На рис.3 в переднем фокусе конденсора 3 устанавливается апертурная диафрагма 2, отверстие которой имеет форму кольца. Её изображение возникает вблизи заднего фокуса объектива 5, и там же устанавливается т. н. фазовая пластинка 6, на поверхности которой имеется кольцевой выступ или кольцевая канавка, называемая фазовым кольцом. Фазовая пластинка может быть помещена и не в фокусе объектива (часто фазовое кольцо наносят прямо на поверхность одной из линз объектива), но в любом случае не отклоненные в препарате 4 лучи от осветителя 1, дающие изображение диафрагмы 2, должны полностью проходить через фазовое кольцо, которое значительно ослабляет их (его делают поглощающим) и изменяет их фазу на l/4 (l – длина волны света). В то же время лучи, даже ненамного отклоненные (рассеянные) в препарате, проходят через фазовую пластинку, минуя фазовое кольцо (штриховые линии), и не претерпевают дополнительного сдвига фазы. С учётом фазового сдвига в материале препарата полная разность фаз между отклоненными и неотклонёнными лучами оказывается близкой к 0 или l/2, и в результате интерференции света в плоскости изображения 4′ препарата 4 они заметно усиливают или ослабляют друг друга, давая контрастное изображение структуры препарата. Отклоненные лучи имеют значительно меньшую амплитуду по сравнению с неотклонёнными, поэтому ослабление основного пучка в фазовом кольце, сближая значения амплитуд, также приводит к большей контрастности изображения. Метод позволяет различать малые элементы структуры, чрезвычайно слабо контрастные в методе светлого поля. Прозрачные частицы, сравнительно не малые по размерам, рассеивают лучи света на столь небольшие углы, что эти лучи проходят вместе с неотклонёнными через фазовое кольцо. Для подобных частиц фазово-контрастный эффект имеет место только вблизи их контуров, где происходит сильное рассеяние.

4. Метод темного поля, ультрамикроскопия.

Метод тёмного поля в проходящем свете (рис.3) применяется для получения изображений прозрачных неабсорбирующих объектов, невидимых при освещении по обычными методами. Свет от осветителя 1 и зеркала 2 направляется на препарат конденсором специальной конструкции – т. н. конденсором тёмного поля 3.

По выходе из конденсора основная часть лучей света, не изменившая своего направления при прохождении через прозрачный препарат, образует пучок в виде полого конуса и не попадает в объектив 5 (который находится внутри этого конуса). Изображение в микроскопе. создаётся лишь небольшой частью лучей, рассеянных микрочастицами находящегося на предметном стекле 4 препарата внутрь конуса, которые затем проходят через объектив. В поле зрения 6 на тёмном фоне видны светлые изображения элементов структуры препарата, отличающихся от окружающей среды показателем преломления. У крупных частиц видны только светлые края, рассеивающие лучи света. При этом методе по виду изображения нельзя определить, прозрачны

Рис.3. Метод темного поля в проходящем

частицы или непрозрачны, больший или меньший показатель преломления они имеют по сравнению с окружающей средой.

Метод ультрамикроскопии, основан на том же принципе, что и метод темного поля (препараты в ультрамикроскопах освещаются перпендикулярно направлению наблюдения). Этот метод даёт возможность обнаружить (но не «наблюдать» в буквальном смысле слова) чрезвычайно мелкие частицы, размеры которых лежат далеко за пределами разрешающей способности наиболее сильных микроскопов. С помощью иммерсионных ультрамикроскопов удаётся зарегистрировать присутствие в препарате частиц размером до 2´10-9 м. Однако определить форму и точные размеры таких частиц с помощью этого метода невозможно: их изображения представляются наблюдателю в виде дифракционных пятен, размеры которых зависят не от размеров и формы самих частиц, а от апертуры объектива и увеличения микроскопа. Т. к. подобные частицы рассеивают очень мало света, то для их освещения требуются чрезвычайно сильные источники света, например угольная электрическая дуга. Ультрамикроскопы применяются главным образом в коллоидной химии.

Какое увеличение для бактерий?

Увидеть бактерии в микроскоп можно при увеличении от 160 крат и выше. Для работы с микроорганизмами вам будет достаточно биологического микроскопа с увеличением до 400 крат. Но если есть возможность — приобретите микроскоп с максимальным увеличением 800 крат или выше.

На каком увеличении можно увидеть инфузорию?

Вообще, инфузорию легко можно увидеть уже и при 80-кратном увеличении, а большое скопление инфузорий мы наблюдали и в лупу с 9-кратным увеличением (см.

Какое самое большое увеличение микроскопа?

Предел увеличения электронного микроскопа (мощного) – 1 000 000 крат. Это в 500 раз больше, чем кратность любого оптического микроскопа.

Какое минимальное увеличение микроскопа?

Минимальное полезное увеличение – это числовая апертура, помноженная на 500. Соответственно, максимальное увеличение – это числовая апертура, умноженная на 1000.

Что можно увидеть в микроскоп 300х?

Аккуратно счищаем его на предметное стекло, накрываем покровным стеклом и помещаем под объектив микроскопа. На увеличении в 60 крат можно будет увидеть гифы (клеточные нитевидные образования) и споры плесневелого гриба. Кратность в 300х позволит детально изучить спорангии – органы гриба, производящие споры.

Как выбрать микроскоп для студента?

Для школьников и студентов хорошо подойдут биологические микроскопы с видеоокуляром в комплекте. Видеоокуляр не сложен в эксплуатации, а получаемое изображение можно вывести на экран компьютера с помощью USB-кабеля.

Как определить увеличение объектива?

Кратность зума — отношение максимального фокусного расстояния объектива (в мм) к минимальному фокусному расстоянию (в мм). Например, если на объективе указан диапазон фокусных расстояний 4,5—45 мм, то кратность зума будет составлять 10.

Как определить Оптическое увеличение?

Как определить полезное увеличение микроскопа?

Чтобы узнать максимальное полезное увеличение микроскопа нужно числовую апертуру умножить на 1000. Например, с объективом с числовой апертурой 0,25 максимальное полезное увеличение 250 крат.

Какое увеличение должно быть у микроскопа?

Чтобы узнать кратность микроскопа, надо умножить увеличение окуляра на увеличение объектива. Например, если окуляр 10х, а объектив 30х, кратность микроскопа составляет 300х. У микроскопа также есть такой параметр как максимально полезное увеличение. Рассчитывается умножением диаметра объектива на 1000.

Какое увеличение микроскопа нужно для просмотра крови?

Исследуют кровь в домашних условиях с помощью светового микроскопа, используя разное увеличение. Например, при 150х можно рассмотреть множество мелких клеток. При среднем увеличении от 400х – 600х различаются эритроциты и среди них лейкоциты. Для более глубокого изучения используют увеличение от 1000х и более.

Какое увеличение дает микроскоп 10?

Соответственно, общее увеличение микроскопа с 10х окуляром будет меняться от 7,5 до 75 крат, а с 25х окуляром – от 18,75 до 187,5 крат.

Что такое полезное увеличение?

Какое увеличение дает школьный микроскоп?

Технические характеристики школьного микроскопа: Увеличение микроскопа 100-1000, увеличение объективов 4; 10; 40. Увеличение основного окуляра 25х

Выясним,
насколько большим должно быть увеличение
микроскопа при заданном пределе
разрешения его объектива. Примем во
внимание, что у глаза имеется собственный
предел разрешения, обусловленный
строением сетчатки. В лекции 24 мы получили
следующую оценку для предела
разрешения глаза: ZГЛ
= 145-290 мкм. Для того чтобы глаз мог
различить те же точки, которые разделяет
микроскоп, необходимо увеличение

Это
увеличение называют полезным
увеличением.

Отметим,
что при использовании микроскопа для
фотографирования объекта в формуле
(25.4) вместо ZГЛ
следует использовать предел разрешения
пленки Z ПЛ.

Полезное
увеличение микроскопа —
увеличение, при котором предмет, имеющий
размер, равный пределу разрешения
микроскопа, имеет изображение, размер
которого равен пределу разрешения
глаза.

Используя
полученную выше оценку для предела
разрешения микроскопа Zм
≈
0,3
мкм), найдем: Гп
~500-1000.

Добиваться
большего значения для увеличения
микроскопа не имеет смысла, так как
никаких дополнительных деталей увидеть
все равно не удастся.

Полезное
увеличение микроскопа —
это
разумное сочетание разрешающих
способностей и микроскопа, и глаза.

Специальные
приемы микроскопии используются для
увеличения разрешающей способности
(уменьшения предела разрешения)
микроскопа.

1.
Иммерсия.
В
некоторых микроскопах для уменьшения
предела
разрешения пространство
между объективом и предметом заполняют
специальной жидкостью — иммерсией.
Такой
микроскоп называют иммерсионным.
Эффект
иммерсии заключается в уменьшении длины
волны: λ
= λ0/n,
где λ0
— длина
световой волны в вакууме, а n — показатель
преломления иммерсии. В этом случае
предел разрешения микроскопа определяется
следующей формулой (обобщение формулы
(25.3)):

Отметим,
что для иммерсионных микроскопов создают
специальные объективы, так как в жидкой
среде изменяется фокусное расстояние
объектива.

2. УФ-микроскопия.
Для
уменьшения предела
разрешения используют
коротковолновое ультрафиолетовое
излучение, невидимое глазом. В
ультрафиолетовых микроскопах микрообъект
исследуется в УФлучах (в этом случае
линзы выполняются из кварцевого стекла,
а регистрация ведется на фотопленке
или на специальном люминесцентном
экране).

3. Измерение
размеров микроскопических объектов. С
помощью микроскопа можно определить
размеры наблюдаемого объекта. Для этого
применяют окулярный микрометр. Простейший
окулярный микрометр представляет собой
круглую стеклянную пластинку, на которой
нанесена шкала с делениями. Микрометр
устанавливают в плоскости изображения,
получаемого от объектива. При рассматривании
в окуляр изображения объекта и шкалы
сливаются, можно отсчитать, какое
расстояние по шкале соответствует
измеряемой величине. Предварительно
определяют по известному объекту цену
деления окулярного микрометра.

4. Микропроекция
и микрофотография. С
помощью микроскопа можно не только
наблюдать объект через окуляр, но и
фотографировать его или проецировать
на экран. В этом случае применяют
специальные окуляры, которые и проецируют
промежуточное изображение A’B’ на пленку
или на экран.

5. Ультрамикроскопия.
Микроскоп
позволяет обнаружить частицы, размеры
которых лежат за пределами его разрешения.
Этот метод использует косое освещение,
благодаря чему микрочастицы видны как
светлые точки на темном фоне, при этом
строение частиц увидеть нельзя, можно
только установить факт их наличия.

Теория
показывает, что, как бы силен не был
микроскоп, всякий предмет размерами
меньше 3 мкм будет представляться в нем
просто как одна точка, без всяких
подробностей. Но это не означает, что
такие частицы нельзя видеть, следить
за их движениями или считать их.

Для
наблюдения частиц, размеры которых
меньше предела разрешения микроскопа,
служит приспособление, называемое
ультрамикроскоп.
Главную
часть ультрамикроскопа составляет
сильное осветительное приспособление;
освещенные таким образом частицы
наблюдаются в обыкновенном микроскопе.
Ультрамикроскопия основана на том, что
мелкие частицы, взвешенные в жидкости
или газе, делаются видимыми при сильном
боковом освещении (вспомним пылинки,
видимые в солнечном луче).

Основные
понятия и формулы

Соседние файлы в предмете Медицинская физика

Как обозначается увеличение микроскопа?

Как обозначается увеличение в микроскопах? Увеличение оптики у любого микроскопа обозначается арабскими цифрами со знаком «Х». В технических документах встречаются: «кратность» или краткое – «крат». Например: «кратность увеличения – 500», «увеличение 500 крат» или «увеличение 500Х».

Какой микроскоп мощнее?

Электронный микроскоп – сверхмощный прибор, который использует, в отличие от оптического микроскопа, вместо светового потока, пучок электронов. Такой тип микроскопов намного мощнее обычных световых микроскопов, а его разрешающая способность выше в 1000-10000 раз.

Какое увеличение дает микроскоп на 60?

— увеличение объектива — 60. Какое увеличение даёт данный микроскоп? Увеличение объектива будет увеличением цифрового микроскопа. Ответ: 60.

Какое оптическое увеличение дает микроскоп нужно?

Ответы1. Чтобы узнать, какое увеличение дает микроскоп, необходимо умножить увеличение окуляра (число, указанное на окуляре) на увеличение объектива (на число, указанное на объективе). Например, если окуляр дает 7-кратное увеличение, а объектив 8-кратное, то общее увеличение 7 х 8 = 56 раз.

Каким микроскопом обычно пользуются в школе?

Школьные микроскопы считаются микроскопами плоского поля, так как используют только проходящий через препарат свет; Расчетный срок эксплуатации школьного микроскопа составляет 5 лет, так как он предназначен для обучения не привыкших к обращению с точными приборами детей.

Почему частицы размером 0. 3 мкм нельзя увидеть с помощью микроскопа?

Связано это с физикой. Размер атома много меньше длины видимого света, что не позволяет наблюдать его при помощи световых микроскопов.

Какой микроскоп купить ребенку 11 лет?

до х40 – подойдет, если вы ищете, какой микроскоп выбрать для ребенка до 7 лет; до х400 – хороший выбор для ученика, вплоть до старших классов; до х640 – ответ на вопрос о том, какой выбрать микроскоп для школьника, увлеченного научными исследованиями.

Сколько стоит профессиональный микроскоп?

Профессиональные лабораторные (медицинские) микроскопы Микроскоп биологический Микромед 1 (2 LED inf.) Цена: 48 340 руб.

Что можно увидеть на увеличении 640?

Увеличение 640 крат. Корневище ландыша – поперечный срез. Увеличение 640 крат. Белая плесень или гриб мукор вызывает процессы гниения конструкций и пищевых продуктов.

Что можно увидеть при увеличении 40?

На увеличении в 40 крат можно разглядеть отдельные клетки водоросли, на 100 — уже видно отчетливо. На 400 различимо содержимое клетки. Увеличивать дальше уже неинтересно. Клетки человеческой крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — легко различить при увеличении в 800 крат.

Какое максимальное увеличение может дать микроскоп с увеличением окуляра на 7?

Для того, чтобы вычислить увеличение микроскопа, нужно просто перемножить увеличение объектива на увеличение окуляра. Наибольшее увеличение будет давать объектив ×40. Вычислим: 7 · 40 = 280. Ответ: 280.

Аберра́ции оптических систем

Аберрации
оптических
систем — ошибки или погрешности изображения
в реальной оптической системе, вызываемые
отклонением луча от того направления,
по которому он должен был бы идти в
идеальной
оптической системе. Основные аберрации
линз:

сферическая
аберрация
– периферические части линзы сильнее
отклоняют лучи, чем центральные. Заметное
влияние на сферическую аберрацию
оказывает диафрагмирование объектива
(или иной оптической системы), так как
при этом отсекаются краевые лучи широкого
пучка.

хроматическая
аберрация
– связана с тем, что показатель преломления
вещества, из которого изготовлена линза,
зависит от длины волны падающего света.
Поэтому фокус линзы для света разной
длины различен. Хроматические аберрации
ведут к снижению чёткости изображения,
а иногда также и к появлению на нём
цветных контуров, полос, пятен, которые
у предмета отсутствуют. Хроматизм может
быть исправлен путем комбинирования
собирательной и рассеивающей линз из
стёкол с различной дисперсией.

дисто́рсия
— аберрация оптических систем, при
которой линейное увеличение изменяется
по полю зрения. При этом нарушается
подобие между объектом и его изображением
(подушкообразная дисторсия, бочкообразная
дисторсия). Возникает вследствие того,
что лучи, посылаемые предметом в систему,
составляют большие углы с оптической
осью. Подбирая систему из нескольких
линз с противоположным характером
дисторсии, можно исправить эту аберрацию.

астигматизм
– аберрация, обусловленная неодинаковым
преломлением лучей в различных меридианных
плоскостях (меридианной плоскостью
называется плоскость, проходящая через
главную оптическую ось линзы). Астигматизм
может быть обусловлен отклонением
поверхности линзы от правильной
сферической формы, а также большим углом
наклона лучей к главной оптической оси
линзы (астигматизм косых пучков).

Полезное увеличение
микроскопа ограничено его разрешающей
способностью и разрешающей способностью
глаза.

Разрешающая
способность глаза характеризуется
наименьшим углом зрения, при котором
человеческий глаз еще различает раздельно
две точки предмета. Она лимитируется
дифракцией на зрачке и расстоянием
между светочувствительными клетками
сетчатки. Для нормального глаза наименьший
угол зрения равен 1 минуте. Если предмет
находится на расстоянии наилучшего
зрения 25 см, то этот угол соответствует
предмету размером 70 мкм. Данную величину
считают пределом разрешения невооруженного
глаза Zr
на расстоянии наилучшего зрения. Однако
показано, что оптимальная величина Zr
равна 140-280 мкм. При этом глаз испытывает
наименьшее напряжение.

Полезным увеличением
микроскопа называют его максимальное
увеличение, при котором глаз еще в
состоянии различать детали, равные по
величине пределу разрешения микроскопа.

Линейное увеличение
микроскопа равно отношению величины
изображения предмета, расположенного
на расстоянии наилучшего зрения к
величине самого предмета ( см. формулу
1). Если за размер предмета примем предел
разрешения микроскопа Z,
а за размер изображения предел разрешения
невооруженного глаза на расстоянии
наилучшего зрения Zr,
то получим формулу полезного увеличения
микроскопа

Подставляя в эту
формулу Z
из выражения

. Получим

Подставив в формулу

длину волны света 555 нм (55510-9
м), оптимальные величины пределов
разрешения глаза 140-280 мкм (140-28010-6
м) и найдем интервал значений полезного
увеличения микроскопа

500
А 
Кп

1000 А .

Например, при
использовании лучших иммерсионных
объективов с числовой апертурой 1,43
полезное увеличение будет составлять
700-1400, отсюда видно, что конструировать
оптические микроскопы с большим
увеличением нецелесообразно. Однако в
настоящее время этот вопрос потерял
свою остроту в связи с широким
использованием в биологии и медицине
электронного микроскопа, обеспечивающего
увеличение до 600000, а предел разрешения
до 0,1 нм.

НЕКОТОРЫЕ
РАСПРОСТРАНЕННЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
ОПТИЧЕСКОЙ
МИКРОСКОПИИ

Наиболее
распространенный метод для исследования
прозрачных окрашенных и неокрашенных
объектов. Объект освещается снизу и
выглядит цветным на светлом поле.
Контраст изображения тем больше, чем
большим поглощением в видимой области
спектра обладают различные участки
объекта.

Применяется для
наблюдения прозрачных окрашенных и
неокрашенных объектов. В объектив
попадает только свет, рассеянный
элементами структуры препарата. На
темном поле получают светлое изображение;
благодаря большой контрастности
отдельные детали видны лучше, чем при
методе светлого поля.

Используются
для изучения непрозрачных объектов.

Служит для получения
изображения прозрачных и бесцветных
объектов, живых и фиксированных, не
видимых при наблюдении по методу светлого
поля. При этой методике наблюдается
интерференционная картина, получаемая
в результате соединения двух когерентных
лучей, один из которых проходит через
объект, а другой — мимо него.

Используется для
наблюдения в поляризованном свете
объектов, обладающих оптической
анизотропией.

Позволяет выявить
люминесцирующие структуры.

См. раздел
«Разрешающая способность микроскопа».

Методика
фотографирования изображения, полученного
с помощью микроскопа.

Некоторые специальные приемы оптической микроскопии

а)
Измерение
размеров микрообъектов при помощи
окулярного винтового микрометра

Для этого применяют
окулярный микрометр – круглую стеклянную
пластинку, на которой нанесена шкала с
делениями. Микрометр устанавливают в
плоскости изображения, получаемого от
объектива. При рассматривании в окуляр
изображения объекта и шкалы сливаются
и можно определить, сколько делений
шкалы укладывается на измеряемом
объекте. Отсчет по шкале еще не дает
размера объекта, так как совмещаемое
со шкалой изображение не равно размеру
предмета. Нужно найти цену деления
окулярного микрометра. Для этого
применяют объект-микрометр – шкалу с
делениями по 0,01 мм. Рассматривая
объект-микрометр как предмет, совмещают
в одном поле зрения две шкалы –
объект-микрометра и окулярного микрометра
– и определяют цену деления окулярного
микрометра. Вместо объект-микрометра
можно использовать любой объект, размер
которого известен, или использовать
счетную камеру Горяева, употребляемую
для подсчета форменных элементов крови.

Формирование
микроскопического изображения происходит
с участием человека и завершается
образованием действительного изображения
в глазу. Обычный микроскоп сам по себе
не создает действительного изображения,
однако оно необходимо для микрофотографирования
или проекции микроскопического
изображения на экран (микропроекция).
Для этого изображение, даваемое
объективом, следует разместить от
окуляра, на расстоянии, превышающем его
фокусное расстояние.

в) Метод
фазового контраста

Метод
фазового контраста и
его разновидность — так называемый
метод
«аноптрального» контраста — предназначены
для получения изображений прозрачных
и бесцветных объектов, невидимых при
наблюдении по методу светлого поля. К
таковым относятся, например, живые
неокрашенные животные ткани. Суть метода
в том, что даже при очень малых различиях
в показателях преломления разных
элементов препарата световая волна,
проходящая через них, претерпевает
разные изменения по фазе (приобретает
т. н. фазовый рельеф). Не воспринимаемые
непосредственно ни глазом, ни
фотопластинкой, эти фазовые изменения
с помощью специального оптического
устройства преобразуются в изменения
амплитуды световой волны, т. е. в изменения
яркости («амплитудный рельеф»), которые
уже различимы глазом или фиксируются
на фоточувствительном слое. Иными
словами, в получаемом видимом изображении
распределение яркостей (амплитуд)
воспроизводит фазовый рельеф. Получаемое
таким образом изображение называется
фазово-контрастным.

Благодаря
применению этого способа микроскопии
контраст живых неокрашенных микроорганизмов
резко увеличивается, и они выглядят
темными на светлом фоне (позитивный
фазовый контраст) или светлыми на темном
фоне (негативный фазовый контраст).

Фазово-контрастная
микроскопия применяется также для
изучения клеток культуры ткани, наблюдения
действия различных вирусов на клетки
и т. п. В этих случаях часто применяют
биологические микроскопы с обратным
расположением оптики — инвертированные
микроскопы. У таких микроскопов объективы
расположены снизу, а конденсор — сверху

Это метод обнаружения
частиц, размеры которых лежат за пределом
разрешения микроскопа. В ультрамикроскопах
осуществляют боковое (косое) освещение,
благодаря чему субмикроскопические
частицы видны как светлые точки на
темном фоне; строение частиц увидеть
нельзя. Этот метод позволяет регистрировать
частицы размером до 2 мкм, и его используют,
в частности, с санитарно-гигиеническими
целями для определения чистоты воздуха.

д) Поляризационная
микроскопия
– это метод наблюдения в поляризованном
свете для микроскопического исследования
препаратов, включающих оптически
анизотропные элементы (или целиком
состоящих из таких элементов). Таковыми
являются многие минералы, зёрна в шлифах
сплавов, некоторые животные и растительные
ткани и пр. Оптические свойства
анизотропных микрообъектов различны
в различных направлениях и проявляются
по-разному в зависимости от ориентации
этих объектов относительно направления
наблюдения и плоскости поляризации
света, падающего на них. Наблюдение
можно проводить как в проходящем, так
и в отражённом свете. Свет, излучаемый
осветителем, пропускают через поляризатор.
Сообщенная ему при этом поляризация
меняется при последующем прохождении
света через препарат (или отражении от
него). Эти изменения изучаются с помощью
анализатора и различных оптических
компенсаторов. Анализируя такие
изменения, можно судить об основных
оптических характеристиках анизотропных
микрообъектов: силе двойного
лучепреломления, количестве оптических
осей и их ориентации, вращении плоскости
поляризации, дихроизме.

е) Метод
интерференционного контраста
(интерференционная микроскопия)
состоит в том, что луч света раздваивается,
входя в микроскоп. Один
из полученных лучей направляется сквозь
наблюдаемую частицу, другой — мимо неё
по той же или дополнительной оптической
ветви микроскопа. В окулярной части
микроскопа оба луча вновь соединяются
и интерферируют между собой. Один из
лучей, проходя через объект, запаздывает
по фазе (приобретает разность хода по
сравнению со вторым лучом). Величина
этого запаздывания измеряется
компенсатором. Можно сказать, что метод
интерференционного контраста сходен
с методом фазового контраста — они оба
основаны на интерференции лучей,
прошедших через микрочастицу и миновавших
её. Как и фазово-контрастная микроскопия,
этот метод дает возможность наблюдать
прозрачные и бесцветные объекты, но их
изображения могут быть и разноцветными
(интерференционные цвета). Оба метода
пригодны для изучения живых тканей и
клеток и применяются во многих случаях
именно с этой целью. Главное отличие
интерференционной микроскопии от метода
фазового контраста – это возможность
измерять разности хода, вносимые
микрообъектами. Метод интерференционного
контраста часто применяют совместно с
другими методами микроскопии, в частности
с наблюдением в поляризованном свете.
Его применение в сочетании с микроскопией
в ультрафиолетовых лучах позволяет, к
примеру, определить содержание нуклеиновых
кислот в общей сухой массе объекта. К
интерференционной микроскопии относятся
также методы использования
микроинтерферометров.

Ж)
Метод исследования в свете люминесценции
(люминесцентная микроскопия, или
флуоресцентная микроскопия)
состоит
в наблюдении под микроскопом свечения
микрообъектов, которое возникает при
их освещении сине-фиолетовым светом
или не видимыми глазом ультрафиолетовыми
лучами. В оптическую схему микроскопа
вводятся два светофильтра. Один из них
помещают перед конденсором. Он пропускает
от источника-осветителя излучение
только тех длин волн, которые возбуждают
люминесценцию либо самого объекта
(собственная люминесценция), либо
специальных красителей, введённых в
препарат и поглощённых его частицами
(вторичная люминесценция). Второй
светофильтр, который установлен после
объектива, пропускает к глазу наблюдателя
(или на фоточувствительный слой) только
свет люминесценции. В люминесцентной
микроскопии используют освещение
препаратов как сверху (через объектив,
который в этом случае служит и конденсором),
так и снизу, через обычный конденсор.
Наблюдение при освещении сверху иногда
называют «люминесцентной микроскопией
в отражённом свете» (этот термин условен
— возбуждение свечения препарата не
является простым отражением света). Его
часто используют совместно с наблюдением
по фазово-контрастному методу в проходящем
свете. Метод нашел широкое применение
в микробиологии, вирусологии, гистологии,
цитологии, в пищевой промышленности,
при исследовании почв, в микрохимическом
анализе, в дефектоскопии. Такое
многообразие применений объясняется
очень высокой цветовой чувствительностью
глаза и высокой контрастностью изображения
самосветящегося объекта на тёмном
нелюминесцирующем фоне. Кроме того,
информация о составе и свойствах
исследуемых веществ, которую можно
получить, зная интенсивность и спектральный
состав их люминесцентного излучения,
имеет огромную ценность.

Выводы и заключение

На сегодняшней лекции мы
познакомились со световым микроскопом
– устройством, которое успешно
используется в биологии и медицине уже
на протяжении более чем 300 лет. Тем не
менее, приемы световой микроскопии
постоянно совершенствуются
и находят все новые и новые применения.

Например,
всем понятна важность анализов крови
при различных заболеваниях, в том числе
подсчета числа форменных элементов.
Однако не
так давно учёные пришли к выводу, что
еще более важной может быть не
количественная, а качественная оценка
форменных элементов крови и плазмы.

Для
этого используется фазово-контрастная
микроскопия
— передовой метод диагностики живой
капли крови, изображение которой
передаётся на экран монитора компьютера
с помощью цифровой телевизионной камеры,
подключённой к микроскопу, и может быть
захвачено и сохранено в стандартном
графическом формате (*.jpg)
или записано в виде ролика, который 
сможет просмотреть специалист и
обследуемый пациент. Наглядность такого
метода намного выше, чем длинные столбцы
цифр или абзацы текста.

На
основании сканирования живой капли
крови определяется: 1)
состояние эритроцитов, их подвижность
в плазме, степень агрегации (склеивание
в «монетный столбик») и сладжирование
(образование беспорядочной, сплошной
агрегации). Анализируя состояние
тромбоцитов, лимфоцитов и лейкоцитов,
можно определить активность иммунной
системы и способность организма к
самовосстановлению, а также патологические
изменения состава крови, приводящие к
развитию многих заболеваний. 2) Наличие
кристаллов холестерина, сахара, мочевой
кислоты и др., включая дрожжевую и
бактериальную инфекцию 3) Состояние
жидкой части крови (плазмы), степень её
чистоты, наличие или отсутствие
микроорганизмов, физиологических
(холестерин) и/или патологических
включений.

Спектр
диагностики заболеваний очень широкий
и позволяет сделать заключение о
состоянии обмена веществ (жирового,
белкового, углеводного, фосфорно-кальциевого),
который зависит от работы поджелудочной
железы, печени; о нарушениях, которые
могут привести к анемии, атеросклерозу,
подагре, онкологическим заболеваниям;
о состоянии иммунитета и дисбактериозе
кишечника, наличии в организме паразитов.
При недостатке в организме витаминов
группы В, фолиевой кислоты и железа на
экране монитора можно увидеть отдельно
расположенные округлые эритроциты
разных размеров. О наличии в организме
свободных радикалов, поражающих клетки
крови, свидетельствует наличие
эритроцитов, имеющих повреждения в виде
«обкусанных» краев. В состоянии
почти сплошного склеивания (сладжа)
эритроциты выполняют свою функцию всего
лишь на 10%, т.е. организм не получает в
достаточном количестве питательных
веществ, витаминов, кислорода, из клеток
не выводятся шлаки. Отсюда — плохой сон,
усталость, в конечном итоге — синдром
хронической усталости, ослабленный
иммунитет и ряд сопутствующих заболеваний.

«___» __________ 20__ г.

Исполнитель:
Доцент Новикова Н. Г.

Соседние файлы в папке Тексты лекций физика