Görüntü kalitesi. Mikroskobun çözünürlüğü ve büyütülmesi Mikroskopun büyütülmesi ve çözünürlüğü nasıl belirlenir
Yönergeler
Küçük boyutlu ve çıplak gözle ayırt edilemeyen nesneleri incelemek için özel optik aletler kullanılır - mikroskoplar. Amaca bağlı olarak ayırt edilirler: basitleştirilmiş, çalışan, araştırma ve evrensel. Kullanılan ışık kaynağına göre mikroskoplar ışıklı, floresan, ultraviyole, elektronik, nötron, taramalı, tünel olmak üzere üçe ayrılır. Listelenen mikroskoplardan herhangi birinin tasarımı mekanik ve optik parçaları içerir. Mekanik kısım, nesneyi yerleştirme, görüntüye odaklanma, optik kısım - büyütülmüş bir görüntü elde etme gibi gözlem koşulları oluşturmaya yarar.
Işık mikroskobu cihazı
Mikroskoba ışık mikroskobu denir çünkü parlak bir görüş alanında iletilen ışıkta bir nesneyi inceleme yeteneği sağlar. (Şekil. Biomed 2'nin dış görünümü), Biomed-2 mikroskobunun genel görünümünü gösterir.
|
|
Mikroskobun mekanik kısmı bir mikroskop tabanı, hareketli bir tabla ve bir döner cihazdan oluşur.
Bir nesneye odaklanma, kaba ve ince ayar düğmelerinin döndürülmesiyle sahnenin hareket ettirilmesiyle gerçekleştirilir.
Mikroskobun kaba odaklama aralığı 40 mm'dir.
Kondansatör bir braket üzerine monte edilmiştir ve nesne tablası ile toplayıcı mercek arasına yerleştirilmiştir. Hareketi kondenser yükseklik ayar düğmesinin döndürülmesiyle yapılır. Genel görünümü (Şek.???)'de gösterilmektedir. 1,25 açıklığa sahip iki mercekli bir yoğunlaştırıcı, 4 ila 100 kat büyütmeli merceklerle çalışırken nesne üzerindeki alanların aydınlatılmasını sağlar.
Nesne tablosu bir brakete monte edilmiştir. Tutamaçların döndürülmesiyle nesne tablosunun koordinat hareketi mümkündür. Nesne, ilaç tutucular kullanılarak masaya sabitlenir. Tutucular birbirlerine göre hareket ettirilebilir.
Nesnenin koordinatları ve hareket miktarı 1 mm bölme değerli teraziler ve 0,1 mm bölme değerli verniyeler üzerinde ölçülür. Nesnenin uzunlamasına yönde hareket aralığı 60 mm, enine yönde ise 40 mm'dir. Kondenser
Kondenser
Mikroskop, merkezleme ve odaklama hareketi imkanı sunan bir yoğunlaştırıcı montaj ünitesi ile donatılmıştır.
Temel mikroskop, bir tutucuya monte edilmiş evrensel bir yoğunlaştırıcı kullanır; immersiyon yağı kullanıldığında sayısal açıklık 1,25'tir.
Aydınlatmayı ayarlarken, ilacı aydınlatan ışın ışınının sayısal açıklığında yumuşak bir değişiklik, açıklık diyaframı kullanılarak gerçekleştirilir.
Kondenser, kondenser tutucusuna sabit bir konumda monte edilir ve bir kilitleme vidasıyla sabitlenir.
Kondansatör merkezleme vidaları, aydınlatma ayarlama işlemi sırasında, alan diyafram görüntüsünü görüş alanının kenarlarına göre merkezlerken kondansatörü mikroskobun optik eksenine dik bir düzlemde hareket ettirmek için kullanılır.
Kondenser tutucu braketinin sol tarafında bulunan kondenser yukarı ve aşağı kolu, aydınlatmayı alan diyaframının görüntüsüne odaklanacak şekilde ayarlarken kullanılır.
Filtreler, kondansatörün alt kısmında bulunan döner bir halkaya monte edilir.
Mikroskobun optik kısmı
Aydınlatma ve gözlem sistemlerinden oluşur. Aydınlatma sistemi görüş alanını eşit şekilde aydınlatır. Gözlem sistemi, gözlemlenen nesnenin görüntüsünü büyütmek için tasarlanmıştır.
Aydınlatma sistemi
Nesne tablosunun altında bulunur. Mikroskobun tabanındaki deliğe vidalanan gövdeye monte edilmiş bir toplayıcı mercek ve içine lamba takılı bir soketten oluşur. Lamba soketi mikroskobun tabanının içine yerleştirilmiştir. Mikroskop aydınlatıcısı, bir fiş kullanılarak güç kaynağına bağlanan üç pimli bir güç kablosu aracılığıyla alternatif bir akım ağından güç alır. Aydınlatıcı lamba, mikroskobun tabanında bulunan bir anahtarla açılır.
Gözlem sistemi
Mercekler, monoküler aparatlar ve okülerlerden oluşur.
Lensler
Mercekler mikroskobun en önemli, en değerli ve en kırılgan kısmını oluşturur. Büyütme, çözünürlük ve görüntü kalitesi bunlara bağlıdır. Metal bir çerçeve içine alınmış, karşılıklı olarak merkezlenen merceklerden oluşan bir sistemdir. Çerçevenin üst ucunda merceğin tabanca yuvasına monte edildiği bir iplik vardır. Mercekteki ön (nesneye en yakın) merceğe ön mercek denir ve mercek içinde büyütme üreten tek mercektir. Diğer tüm objektif lenslere düzeltme lensleri denir ve optik görüntüdeki eksikliklerin düzeltilmesine yarar.
Farklı dalga boylarına sahip bir ışık ışını ışını merceklerden geçtiğinde, görüntüde gökkuşağı renginde bir renklenme meydana gelir - renk sapması. Merceğin kavisli yüzeyinde ışınların eşit olmayan şekilde kırılması, merkezi ve çevresel ışınların eşit olmayan şekilde kırılması nedeniyle ortaya çıkan küresel sapmaya yol açar. Sonuç olarak nokta görüntüsü bulanık bir daire olarak görünür.
Mikroskop kitinde yer alan lensler, 160 mm optik tüp uzunluğu, 45 mm yükseklik ve mm kapak camı kalınlığı için tasarlanmıştır.
Büyütme oranı 10X'ten büyük olan objektifler, numuneyi ve ön lensleri numunenin yüzeyine odaklanırken hasardan koruyan yaylı çerçevelerle donatılmıştır.
Büyütme oranına göre mercek gövdesine renkli bir halka uygulanabileceği gibi:
- sayısal açıklık;
- optik tüp uzunluğu 160;
- kapak camı kalınlığı 0,17, 0 veya −";
- daldırma türü - yağ YAĞ (MI) veya su VI;
0,17 olarak işaretlenen objektifler, preparatların yalnızca 0,17 mm kalınlığında lamel camlarla incelenmesi için tasarlanmıştır. 0 olarak işaretlenen hedefler, preparatların yalnızca koruyucu cam olmadan incelenmesi için tasarlanmıştır. Düşük büyütmeli objektifler (2,5 - 10) ve daldırma objektifler, preparasyonları kapak camlı veya camsız incelerken kullanılabilir. Bu lensler - simgesiyle işaretlenmiştir.
Göz mercekleri
Mikroskop göz merceği iki mercekten oluşur: göz merceği (üst) ve toplama merceği (alt). Lenslerin arasında diyafram bulunur. Diyafram yan ışınları bloke eder ve optik eksene yakın olanları iletir, bu da görüntünün kontrastını artırır. Merceğin amacı merceğin ürettiği görüntüyü büyütmektir. Göz merceklerinin çerçevede gösterilen ×5, ×10, ×12,5, ×16 ve ×20 büyütme oranları vardır.
Göz merceklerinin seçimi kullanılan mercek setine bağlıdır. Akromat, akrostigmata ve akrofluar merceklerle çalışırken, doğrusal görüş alanı 20 mm'den fazla olmayan, plankromat ve planapokromat merceklerle - 20 doğrusal görüş alanına sahip göz mercekleri kullanılması tavsiye edilir; 22 ve 26,5 mm.
Ek olarak mikroskop, ölçekli bir WF10/22 göz merceği ile donatılabilir; ölçek bölme değeri 0,1 mm'dir.
Mikroskopların özellikleri
Mikroskop Büyütme
Mikroskopun temel özellikleri büyütme ve çözünürlüğü içerir. Mikroskobun sağladığı toplam büyütme, objektif büyütme ile göz merceği büyütmesinin çarpımı olarak tanımlanır. Ancak büyütme görüntünün kalitesini göstermez; net veya belirsiz olabilir. Ortaya çıkan görüntünün netliği mikroskobun çözünürlüğü ile karakterize edilir, yani. bu cihaz kullanılarak görülebilecek en küçük nesne boyutu veya parçaları.
Görsel gözlem sırasında mikroskobun toplam büyütmesi Г aşağıdaki formülle belirlenir: Г = βok × βok, burada:
βrev - lens büyütme (lens üzerinde işaretlenmiştir); βok - göz merceği büyütmesi (göz merceği üzerinde işaretlenmiştir).
Nesnede gözlemlenen alanın çapı Add mm şu formülle belirlenir: Add = Add × βob. Doc – oküler görüş alanının çapı (mercek üzerinde işaretlenmiştir) mm. Hesaplanan mikroskop büyütme değerleri ve nesnede gözlenen alanın çapı Tablo 3'te verilmiştir.
| Mercek büyütme | Mikroskop büyütme ve gözlemlenen alan mercekli bir nesne üzerinde: |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5/26* | 10/22 | 15/16* | ||||
| G | Ekle, mm | G | Ekle, mm | G | Ekle, mm | |
| 4 | 20 | 4,0 | 50 | 4,5 | 64 | 3,75 |
| 10 | 50 | 2,0 | 100 | 1,8 | 160 | 1,5 |
| 20 | 100 | 1,0 | 200 | 0,9 | 320 | 0,75 |
| 40 | 200 | 0,5 | 420 | 0,45 | 640 | 0,38 |
| 100 | 500 | 0,2 | 1000 | 0,18 | 1600 | 0,15 |
- Ek siparişe göre
Mikroskop çözünürlüğü
Bir mikroskobun çözünürlüğü, ayrı ayrı görülebilen iki nokta (veya en ince iki çizgi) arasındaki minimum (çözünürlük) mesafeyle belirlenir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:
D=λ/(A1+A2) , burada d, iki nokta (çizgi) arasındaki minimum (çözünürlük) mesafedir; λ kullanılan ışığın dalga boyudur; A1 ve A2, merceğin (çerçevesinde işaretlenmiştir) ve yoğunlaştırıcının sayısal açıklığıdır.
Çözünürlüğü şu yollarla artırabilirsiniz (yani d'nin mutlak değerini azaltabilirsiniz, çünkü bunlar karşılıklı değerlerdir): nesneyi daha kısa dalga boyuna sahip λ ışıkla aydınlatın (örneğin, ultraviyole veya kısa dalga ışınları), mercekleri kullanın. daha büyük bir A1 açıklığı kullanın veya açıklık yoğunlaştırıcısı A2'yi artırın.
Lens çalışma mesafesi
Mikroskoplar, metal bir çerçeve üzerinde işaretlenmiş, kendi büyütmeleri 4×, 10×, 40× ve 100× olan dört çıkarılabilir objektifle donatılmıştır. Mercek büyütme, ana ön merceğin eğriliğine bağlıdır: eğrilik ne kadar büyük olursa, odak uzaklığı o kadar kısa ve büyütme de o kadar büyük olur. Mikroskopi yaparken bu unutulmamalıdır - mercek tarafından sağlanan büyütme ne kadar büyük olursa, serbest çalışma mesafesi o kadar küçük olur ve numune düzleminin üzerine o kadar alçaltılmalıdır.
Daldırma
Tüm lensler kuru ve daldırma veya suya batırılabilir olarak ayrılmıştır. Ön mercek ile söz konusu örnek arasında hava varsa mercek kuru olarak adlandırılır. Bu durumda camın (1,52) ve havanın (1,0) kırılma indisi farkından dolayı ışık ışınlarının bir kısmı sapar ve gözlemcinin gözüne girmez. Kuru sistem lensleri tipik olarak uzun bir odak uzaklığına sahiptir ve düşük (10x) veya orta (40x) büyütme sağlar.
Daldırma veya suya daldırılabilir mercekler, ön mercek ile numune arasına camın kırılma indisine yakın kırılma indisine sahip bir sıvı ortamın yerleştirildiği merceklerdir. Sedir yağı genellikle daldırma ortamı olarak kullanılır. Ayrıca su, gliserin, şeffaf yağlar, monobromonaftalin vb. de kullanabilirsiniz. Bu durumda objektif merceğin ön merceği ile preparat (hazırlık camı - yağ - mercek camı) arasında homojen (homojen) bir ortam oluşturulur. aynı kırılma indeksi. Bu sayede tüm ışınlar kırılmadan veya yön değiştirmeden merceğe girerek ilacın en iyi şekilde aydınlatılması için koşullar yaratır. Kırılma indisinin (n) değeri su için 1,33, sedir yağı için 1,515, monobromonaftalin için 1,6'dır.
Mikroskopi tekniği
Mikroskop, bir güç kablosu kullanılarak elektrik ağına bağlanır. Bir tabanca kullanılarak ışın yoluna ×10 büyütmeli bir mercek takılır. Revolver yayının hafif bir durması ve tıklama sesi, merceğin optik eksen boyunca monte edildiğini gösterir. Kaba odaklama düğmesini kullanarak merceği sahneden 0,5 - 1,0 cm mesafeye indirin.
Kuru lenslerle çalışma kuralları.
Hazırlanan preparat sahneye yerleştirilir ve kelepçeyle sabitlenir. Birden fazla görüş alanı ×10 kuru lens kullanılarak görüntülenir. Sahne yan vidalar kullanılarak hareket ettirilir. İlacın inceleme için gerekli alanı görüş alanının merkezine yerleştirilir. Tüpü kaldırın ve tabancayı döndürerek merceği ×40 büyütmeyle hareket ettirin, makrometrik bir vida kullanarak yandan gözlemleyerek, mercekle birlikte tüpü neredeyse numuneyle temas edene kadar tekrar indirin. Göz merceğinin içine bakın ve görüntünün ana hatları görünene kadar tüpü çok yavaş bir şekilde kaldırın. Hassas odaklama, bir mikrometre vidası kullanılarak, onu bir yönde veya başka bir yönde döndürerek, ancak bir tam turdan fazla olmamak üzere gerçekleştirilir. Mikrometre vidasını döndürürken direnç hissediliyorsa stroku tamamlanmış demektir. Bu durumda vidayı bir veya iki tam tur ters yönde çevirin, makrometrik vidayı kullanarak görüntüyü tekrar bulun ve mikrometrik vidayla çalışmaya devam edin.
Mikroskopi yaparken her iki gözünüzü de açık tutmayı ve dönüşümlü olarak kullanmayı kendinize alıştırmanızda fayda vardır, çünkü bu görüşünüzü daha az yoracaktır.
Lensleri değiştirirken, mikroskobun çözünürlüğünün lensin açıklığı ile kondansatörün açıklığına bağlı olduğu unutulmamalıdır. ×40 büyütmeli objektifin sayısal açıklığı 0,65, daldırılmamış kondansatörün sayısal açıklığı ise 0,95'tir. Aşağıdaki tekniği kullanarak bunları uygun hale getirmek pratik olarak mümkündür: numuneyi mercekle odakladıktan sonra, göz merceğini çıkarın ve tüpten bakarak, kondansatörün iris diyaframını, kenarları eşit şekilde sınırında görünene kadar kapatın. merceğin aydınlatmalı arka merceği. Bu noktada kondansatörün ve objektifin sayısal açıklıkları yaklaşık olarak eşit olacaktır.
Daldırma merceğiyle çalışma kuralları.
Preparata küçük bir damla immersiyon yağı uygulanır (tercihen sabit ve renkli). Tabanca döndürülür ve merkezi optik eksen boyunca 100x büyütmeli bir daldırma merceği yerleştirilir. Kondenser durana kadar yukarı kaldırılır. Kondansatörün iris diyaframı tamamen açılır. Yandan bakıldığında, lens yağa daldırılana kadar, neredeyse lens numunenin slaytıyla temas edene kadar tüpü alçaltmak için makrometrik bir vida kullanın. Ön merceğin hareket edip hasar görmemesi için bu işlemin çok dikkatli yapılması gerekir. Merceğin içine bakarlar, makrometrik vidayı çok yavaş bir şekilde kendilerine doğru döndürürler ve merceği yağdan kaldırmadan, nesnenin hatları görünene kadar tüpü kaldırırlar. Daldırma merceğindeki serbest çalışma mesafesinin 0,1 - 0,15 mm olduğu unutulmamalıdır. Daha sonra makrometrik bir vida kullanılarak hassas odaklama yapılır. Hazırlık sırasında masanın yan vidalarla hareket ettirilmesiyle çeşitli görüş alanları incelenir. Daldırma merceği ile çalışmanın tamamlanmasının ardından tüpü kaldırın, müstahzarı çıkarın ve merceğin ön merceğini önce kuru yumuşak pamuklu bir peçeteyle, sonra aynı peçeteyle, ancak saf benzinle hafifçe nemlendirilmiş şekilde dikkatlice silin. Tozun çökelmesine ve zamanla mikroskop optiklerinin hasar görmesine yol açabileceğinden, merceğin yüzeyinde yağ bırakmamalısınız. Preparasyon önce bir parça filtre kağıdıyla yağdan arındırılır, ardından cam benzin veya ksilen ile işleme tabi tutulur.
Işık mikroskobu
Işık mikroskobu, 2-3 bin kata kadar büyütme, canlı bir nesnenin renkli ve hareketli görüntüsünü, aynı nesnenin mikro filme alınması ve uzun süreli gözlemlenmesi olanağını, dinamiklerinin ve kimyasının değerlendirilmesini sağlar.
Herhangi bir mikroskobun temel özellikleri çözünürlük ve kontrasttır. Çözünürlük, mikroskop tarafından ayrı ayrı gösterilen, iki noktanın bulunduğu minimum mesafedir. En iyi görüş modunda insan gözünün çözünürlüğü 0,2 mm'dir.
Görüntü kontrastı, görüntü ile arka plan arasındaki parlaklık farkıdır. Bu fark %3-4'ün altındaysa ne gözle ne de fotoğraf plakasıyla yakalanabilir; o zaman mikroskop ayrıntılarını çözse bile görüntü görünmez kalacaktır. Kontrast, hem arka plana kıyasla ışık akısını değiştiren nesnenin özelliklerinden hem de optiğin ışının özelliklerinde ortaya çıkan farklılıkları yakalama yeteneğinden etkilenir.
Işık mikroskobunun yetenekleri ışığın dalga doğasıyla sınırlıdır. Işığın fiziksel özellikleri - rengi (dalga boyu), parlaklığı (dalga genliği), fazı, yoğunluğu ve dalganın yayılma yönü cismin özelliklerine bağlı olarak değişir. Bu farklılıklar modern mikroskoplarda kontrast oluşturmak için kullanılır.
Bir mikroskobun büyütülmesi, objektif büyütme ile göz merceğinin büyütülmesinin ürünü olarak tanımlanır. Tipik araştırma mikroskoplarının mercek büyütmesi 10'dur ve objektif büyütmesi 10, 45 ve 100'dür. Buna göre böyle bir mikroskobun büyütmesi 100 ile 1000 arasında değişir. Bazı mikroskopların büyütmesi 2000'e kadar çıkar. Daha yüksek büyütmeler bile geçerli değildir. çözünürlük artmadığı için mantıklıdır. Tam tersi görüntü kalitesi bozulur.
Sayısal açıklık, bir optik sistemin çözme gücünü veya bir merceğin açıklık oranını ifade etmek için kullanılır. Lens açıklığı, görüntünün birim alanı başına ışık yoğunluğudur ve yaklaşık olarak NA'nın karesine eşittir. İyi bir lens için NA değeri yaklaşık 0,95'tir. Mikroskop genellikle toplam büyütme oranı yaklaşık 1000 NA olacak şekilde boyutlandırılır. Objektif ve numune arasına bir sıvı (yağ veya daha nadiren damıtılmış su) eklenirse, 1,4 kadar yüksek bir NA değeri ve buna karşılık gelen çözünürlükte bir iyileşme ile bir "daldırma" hedefi elde edilir.
Işık mikroskobu yöntemleri
Işık mikroskobu yöntemleri (aydınlatma ve gözlem). Mikroskopi yöntemleri, incelenen nesnelerin doğasına ve özelliklerine bağlı olarak seçilir (ve yapıcı bir şekilde sağlanır), çünkü ikincisi yukarıda belirtildiği gibi görüntü kontrastını etkiler.
Parlak alan yöntemi ve çeşitleri
İletilen ışıktaki parlak alan yöntemi, emici (ışığı emen) parçacıklar ve bunların içerdiği parçalar içeren şeffaf preparatları incelemek için kullanılır. Bunlar örneğin hayvan ve bitki dokularının ince renkli kesitleri, minerallerin ince kesitleri vb. olabilir. Bir preparatın yokluğunda, yoğunlaştırıcıdan gelen bir ışık huzmesi mercekten geçerek merceğin yakınında eşit şekilde aydınlatılmış bir alan oluşturur. göz merceğinin odak düzlemi. Preparatta emici bir eleman varsa üzerine gelen ışığın kısmen soğurulması ve kısmen saçılması meydana gelir ve bu da görüntünün ortaya çıkmasına neden olur. Emici olmayan nesneleri gözlemlerken de yöntemi kullanmak mümkündür, ancak yalnızca aydınlatıcı ışınını önemli bir kısmı merceğe düşmeyecek kadar güçlü bir şekilde dağıtmaları durumunda mümkündür.
Eğik aydınlatma yöntemi önceki yöntemin bir çeşididir. Aralarındaki fark, ışığın nesneye gözlem yönüne geniş bir açıyla yöneltilmesidir. Bazen bu, gölgelerin oluşması nedeniyle nesnenin "rahatlamasını" ortaya çıkarmaya yardımcı olur.
Yansıyan ışıkta parlak alan yöntemi, metallerin veya cevherlerin cilalı bölümleri gibi ışığı yansıtan opak nesneleri incelerken kullanılır. Preparat, aynı anda yoğunlaştırıcı görevi gören bir mercek aracılığıyla yukarıdan aydınlatılır (bir aydınlatıcı ve yarı saydam bir aynadan). Lensin tüp lensle birlikte bir düzlemde oluşturduğu görüntüde, elemanlarının yansıtıcılığındaki farklılıktan dolayı preparatın yapısı görülebilir; Aydınlık alanda, üzerine gelen ışığı dağıtan homojensizlikler de göze çarpıyor.
Karanlık alan yöntemi ve çeşitleri
Karanlık alan mikroskobu yöntemi, parlak alan yöntemi kullanılarak görülemeyen şeffaf, emici olmayan nesnelerin görüntülerini elde etmek için kullanılır. Genellikle bunlar biyolojik nesnelerdir. Aydınlatıcıdan ve aynadan gelen ışık, özel olarak tasarlanmış bir yoğunlaştırıcı (buna adı verilen) tarafından preparatın üzerine yönlendirilir. karanlık alan yoğunlaştırıcısı Kondansatörden çıktıktan sonra şeffaf preparattan geçerken yönünü değiştirmeyen ışık ışınlarının ana kısmı içi boş koni şeklinde bir ışın oluşturur ve (bu koninin içinde bulunan) merceğe girmez. . Mikroskopta görüntü, slayt üzerinde yer alan ilacın mikropartiküllerinin koni içerisine saçtığı ve mercekten geçen ışınların sadece küçük bir kısmı kullanılarak oluşturulur. Karanlık alan mikroskobu, dar bir güneş ışığı ışınıyla aydınlatıldığında havadaki toz parçacıklarının tespit edilmesinin ünlü bir örneği olan Tyndall etkisine dayanmaktadır. Karanlık bir arka plana karşı görüş alanında, ilacın yapısal elemanlarının, kırılma indeksleri bakımından çevredeki ortamdan farklı olan açık renkli görüntüleri görülebilir. Büyük parçacıkların yalnızca ışık ışınlarını dağıtan parlak kenarları vardır. Bu yöntemi kullanarak, görüntünün görünümünden parçacıkların şeffaf mı yoksa opak mı olduğunu veya çevredeki ortama kıyasla daha yüksek veya daha düşük bir kırılma indisine sahip olup olmadıklarını belirlemek imkansızdır.
Karanlık alan çalışması yürütmek
Slaytlar 1,1-1,2 mm'den kalın olmamalı, lamellerin kalınlığı 0,17 mm olmalı, çizik veya kir olmamalıdır. İlacı hazırlarken kabarcıkların ve büyük parçacıkların varlığından kaçınmalısınız (bu kusurlar parlak bir parıltıyla görülecektir ve ilacı gözlemlemenize izin vermeyecektir). Karanlık alan için daha güçlü aydınlatıcılar ve maksimum lamba yoğunluğu kullanılır.
Karanlık alan aydınlatmasını ayarlamak temel olarak aşağıdaki gibidir:
Işığı Koehler'e göre takın;
Aydınlık alan yoğunlaştırıcısını karanlık alan yoğunlaştırıcısıyla değiştirin;
Üst yoğunlaştırıcı merceğine daldırma yağı veya damıtılmış su uygulanır;
Yoğuşturucuyu sürgünün alt yüzeyine değene kadar kaldırın;
Düşük büyütmeli bir mercek numuneye odaklanır;
Merkezleme vidaları kullanılarak, (bazen karartılmış bir merkezi alana sahip olan) bir ışık noktası görüş alanının merkezine aktarılır;
Kondansatörün yükseltilmesi ve indirilmesiyle, karartılmış merkezi alan ortadan kalkar ve eşit şekilde aydınlatılmış bir ışık noktası elde edilir.
Bu yapılamıyorsa, cam slaytın kalınlığını kontrol etmeniz gerekir (bu fenomen genellikle çok kalın cam slaytlar kullanıldığında görülür - ışık konisi camın kalınlığına odaklanır).
Işığı doğru şekilde ayarladıktan sonra gerekli büyütme oranına sahip bir mercek takın ve numuneyi inceleyin.
Ultramikroskopi yöntemi aynı prensibe dayanmaktadır - ultramikroskoplardaki preparatlar gözlem yönüne dik olarak aydınlatılmaktadır. Bu yöntemle, boyutları en güçlü mikroskopların çözünürlüğünün çok ötesinde olan son derece küçük parçacıkları tespit etmek (ancak kelimenin tam anlamıyla "gözlemlemek" değil) mümkündür. Daldırma ultramikroskoplarının yardımıyla, boyutları 2 × 10 ila -9 m dereceye kadar olan parçacıkların x parçacıkların bir preparasyonunda varlığını kaydetmek mümkündür, ancak bu tür parçacıkların şekli ve kesin boyutları bu yöntem kullanılarak belirlenemez. . Görüntüleri gözlemciye, boyutları parçacıkların boyutuna ve şekline değil, merceğin açıklığına ve mikroskobun büyütülmesine bağlı olan kırınım noktaları şeklinde görünür. Bu tür parçacıklar çok az ışık saçtığı için, onları aydınlatmak için karbon elektrik arkı gibi son derece güçlü ışık kaynaklarına ihtiyaç vardır. Ultramikroskoplar esas olarak kolloid kimyasında kullanılır.
Faz kontrast yöntemi
Faz kontrast yöntemi ve çeşitliliği - sözde. “Anoptral” kontrast yöntemi, parlak alan yöntemi kullanılarak gözlemlendiğinde görünmeyen şeffaf ve renksiz nesnelerin görüntülerini elde etmek için tasarlanmıştır. Bunlara örneğin canlı, boyanmamış hayvan dokuları dahildir. Yöntemin özü, preparatın farklı elemanlarının kırılma indislerindeki çok küçük farklılıklarla bile, içlerinden geçen ışık dalgasının farklı faz değişikliklerine uğramasıdır (sözde faz rahatlamasını elde eder). Doğrudan göz veya fotoğraf plakası tarafından algılanmayan bu faz değişiklikleri, özel bir optik cihazın yardımıyla ışık dalgasının genliğinde değişikliklere, yani parlaklıktaki değişikliklere (“genlik rahatlaması”) dönüştürülür. zaten gözle görülebilir veya ışığa duyarlı katmana kaydedilmiştir. Başka bir deyişle, ortaya çıkan görünür görüntüde parlaklık (genlik) dağılımı, faz rahatlamasını yeniden üretir. Bu şekilde elde edilen görüntüye faz kontrastı denir.
Faz kontrast cihazı herhangi bir ışık mikroskobuna monte edilebilir ve aşağıdakilerden oluşur:
Özel faz plakalı bir lens seti;
Döner diskli kondenser. Merceklerin her birindeki faz plakalarına karşılık gelen halka şeklinde diyaframlar içerir;
Faz kontrastını ayarlamak için yardımcı bir teleskop.
Faz kontrast ayarı aşağıdaki gibidir:
Mikroskobun merceklerini ve yoğunlaştırıcısını fazlı merceklerle (Ph harfleriyle gösterilir) değiştirin;
Düşük büyütmeli bir mercek takın. Kondansatör diskindeki delik halka şeklinde bir diyaframa sahip olmamalıdır ("0" sayısıyla gösterilir);
Işığı Koehler'e göre ayarlayın;
Uygun büyütme oranına sahip bir faz merceği seçin ve onu numuneye odaklayın;
Kondansatör diskini çevirin ve merceğe karşılık gelen halka şeklindeki diyaframı takın;
Arttırmak Mikroskop, objektif büyütme ile mercek büyütmenin ürünü olarak tanımlanır. Tipik araştırma mikroskoplarının mercek büyütmesi 10'dur ve objektif büyütmesi 10, 45 ve 100'dür. Buna göre böyle bir mikroskobun büyütmesi 100 ile 1000 arasında değişir. Bazı mikroskopların büyütmesi 2000'e kadar çıkar. Daha yüksek büyütmeler bile geçerli değildir. çözünürlük artmadığı için mantıklıdır. Tam tersi görüntü kalitesi bozulur.
Mikroskop büyütme formülü
Görüntü kalitesi belirlenir mikroskop çözünürlüğü, yani mikroskop optiklerinin birbirine yakın iki noktayı ayrı ayrı ayırt edebildiği minimum mesafe. çözünürlük, objektifin sayısal açıklığına, yoğunlaştırıcıya ve numunenin aydınlatıldığı ışığın dalga boyuna bağlıdır. Sayısal açıklık (açıklık), objektifin ön merceği ile yoğunlaştırıcı ve numune arasında bulunan ortamın açısal açıklığına ve kırılma indeksine bağlıdır.
Sistemin çözünürlüğüne ek olarak, sayısal açıklık mercek açıklığını karakterize eder: görüntünün birim alanı başına ışık yoğunluğu yaklaşık olarak NA'nın karesine eşittir. İyi bir lens için NA değeri yaklaşık 0,95'tir. Mikroskop genellikle toplam büyütme oranı yaklaşık 1000 NA olacak şekilde boyutlandırılır.
Çözünürlük sınırı– en küçük mesafe. Bir nesnenin mikroskopla görülebilen birbirine yakın iki noktası arasında (iki nokta olarak algılanır).
Diyafram (Latince apertura - delik) optikte - optik bir cihazın, ışığı toplama ve görüntü ayrıntılarındaki kırınım bulanıklığına direnme yeteneğini tanımlayan bir özelliği. Optik sistemin türüne bağlı olarak bu karakteristik doğrusal veya açısal bir boyut olabilir. Kural olarak, bir optik cihazın parçaları arasında, optik aletten geçen ışık ışınlarının çaplarını en güçlü şekilde sınırlayan, açıklık diyaframı adı verilen bir diyafram özel olarak ayırt edilir. Çoğu zaman, böyle bir diyafram diyaframının rolü çerçeve tarafından veya basitçe optik elemanlardan birinin (lensler, aynalar, prizmalar) kenarları tarafından oynanır.
Açısal açıklık - optik sistemin girişindeki (çıkışındaki) konik bir ışık ışınının dış ışınları arasındaki açı.
Sayısal açıklık - nesne ile mercek arasındaki ortamın kırılma indisi ile açıklık açısının sinüsünün çarpımına eşittir. Mikroskop merceğinin hem açıklık oranını hem de çözünürlüğünü en iyi şekilde belirleyen bu değerdir. Mikroskopide hedeflerin sayısal açıklığını arttırmak için objektif ile kapak camı arasındaki boşluk daldırma sıvısı ile doldurulur.
Köşe Objektif açıklık, numuneden geçen ışınların merceğe girebileceği maksimum açıdır (AOB). Sayısal açıklık mercek, açısal açıklığın yarısının sinüsü ile cam slayt ile merceğin ön merceği arasında bulunan ortamın kırılma indisinin çarpımına eşittir. N.A. = n sinα burada, N.A. - sayısal açıklık; n, numune ile mercek arasındaki ortamın kırılma indisidir; sinα, diyagramdaki AOB açısının yarısına eşit olan α açısının sinüsüdür.
Bu nedenle, kuru sistemlerin açıklığı (ön objektif merceği ile hava hazırlığı arasında) 1'den fazla olamaz (genellikle 0,95'ten fazla değildir). Numune ile objektif arasına yerleştirilen ortama daldırma sıvısı veya daldırma adı verilir ve daldırma sıvısıyla çalışmak üzere tasarlanmış objektife daldırma denir. Havadan daha yüksek kırılma indeksine sahip daldırma sayesinde merceğin sayısal açıklığını ve dolayısıyla çözünürlüğünü artırmak mümkündür.
Sayısal açıklık mercekler her zaman çerçevelerine kazınmıştır.
Mikroskobun çözünürlüğü aynı zamanda yoğunlaştırıcının açıklığına da bağlıdır. Yoğunlaştırıcı açıklığının mercek açıklığına eşit olduğunu düşünürsek, çözünürlük formülü R=λ/2NA biçiminde olur; burada R, çözünürlük sınırıdır; λ - dalga boyu; N.A - sayısal açıklık. Bu formülden, görünür ışıkta gözlemlendiğinde (spektrumun yeşil kısmı - λ = 550 nm), mikroskobun çözünürlüğünün (çözünürlük sınırı) > 0,2 µm olamayacağı açıktır.
Daldırma (Latince daldırmadan - daldırma) - gözlem nesnesi ile özel bir daldırma merceği (yoğunlaştırıcı ve cam slayt) arasındaki boşluğu dolduran bir sıvı. Temel olarak üç tip daldırma sıvısı kullanılır: yağa batırma (MI/Oil), suya batırma (WI/W) ve gliserole batırma (GI/Glyc), ikincisi esas olarak ultraviyole mikroskopisinde kullanılır.
Daldırma, mikroskobun çözünürlüğünün arttırılmasının gerekli olduğu veya mikroskopi teknolojik sürecinin gerektirdiği durumlarda kullanılır. Bu olur:
1. ortamın ve nesnenin kırılma indisindeki farkı artırarak görünürlüğü arttırmak;
2. ortamın kırılma indeksine bağlı olarak görüntülenen katmanın derinliğinin arttırılması.
Ayrıca daldırma sıvısı, nesnenin parlamasını ortadan kaldırarak başıboş ışık miktarını azaltabilir. Bu, merceğe girdiğinde kaçınılmaz ışık kaybını ortadan kaldırır.
Işığın kırılması - mekansal olarak değişen kırılma indeksi n olan bir ortamda ışık ışınlarının yönündeki bir değişiklik. Genellikle "R" terimi. İle." optik fiberin yayılmasını tanımlamak için kullanılır. homojen olmayan ortamlarda noktadan noktaya düzgün bir şekilde değişen n'ye sahip radyasyon (bu tür ortamlarda ışık ışınlarının yörüngeleri düzgün kavisli çizgilerdir). Farklı n'ye sahip iki homojen ortam arasındaki arayüzde ışınların yönündeki keskin bir değişime genellikle denir. ışığın kırılması. ATM. Optik ve gözlük optiğinde geleneksel olarak "kırılma" terimi kullanılır. Atmosfer heterojen bir ortam olduğundan R. s. gök cisimlerinin gerçek olana göre görünür konumlarında astronomide dikkate alınması gereken bir değişiklik vardır. R.s. Jeodezik yapılırken atmosferdeki durum da dikkate alınmalıdır. ölçümler. R.s. serapların nedenidir. R. s. optik görselleştirmenizi sağlar Katı, sıvı ve gaz ortamlardaki homojensizlikler.
Refraktometre ve ben ( enlemden itibaren refraktus - kırılmış ve Yunanca. metreo - ölçü), kırılma (kırılma) indeksini (katsayısı) ve bazı işlevlerini belirlemeye dayanan maddeleri incelemek için bir yöntemdir. Refraktometri (refraktometrik yöntem), kimyasal bileşikleri tanımlamak, kantitatif ve yapısal analiz yapmak ve maddelerin fiziksel ve kimyasal parametrelerini belirlemek için kullanılır.
Kırılma indisi n, çevredeki ortamdaki ışığın hızının oranıdır. Sıvılar ve katılar için n genellikle havaya göre, gazlar için ise vakuma göre belirlenir. N'nin değerleri, sırasıyla alt simge ve üst simge ile gösterilen ışığın ve sıcaklığın dalga boyu l'ye bağlıdır. Refraktometri yöntemleri iki büyük gruba ayrılır: objektif ve subjektif. Objektif yöntemlerin yadsınamaz avantajına rağmen, her objektif çalışma, kural olarak, subjektif objektif yöntemlerle düzeltmeyle sonuçlanır. Objektif refraktometri yöntemlerinin iki alt grubu vardır:
1. Hastayla ilgili olarak nesnel, doktorla ilgili olarak öznel. Bunun bir örneği, nesnel verilerinin, deneğin kayak refleksinin bir doktor tarafından subjektif olarak değerlendirilmesi yoluyla elde edilebilen kayakoskopidir.2. Refraktometrik bir makine kullanılarak uygulanan, hem konu hem de araştırmacı ile ilgili amaç.
Işığın polarizasyonu- fiziksel optik özellikler ışık dalgalarının enine anizotropisini, yani ayrışmanın eşdeğersizliğini tanımlayan radyasyon. ışık huzmesine dik bir düzlemdeki yönler. Yaratıklar P. s'yi anlamak için önemi. etkileriyle kendini gösterdi ışık girişimi ve özellikle karşılıklı dik polarizasyon düzlemlerine sahip iki ışık ışınının doğrudan girişimde bulunmaması gerçeği. Not: doğal bulundu el.-mag'deki açıklama. ışık teorisi, 1865-73'te J. C. Maxwell tarafından, daha sonra kuantum elektrodinamiğinde geliştirildi.
Dalga polarizasyonu terimi Malus tarafından enine mekanik dalgalarla ilişkili olarak tanıtıldı
İçin polarize ışık alıyor ve tespiti için, ilk durumda polarizör, ikinci durumda ise analizör adı verilen özel fiziksel cihazlar vardır. Genellikle aynı şekilde yapılırlar. Polarize ışığı elde etmenin ve analiz etmenin birkaç yolu vardır.
1. Polaroidleri kullanarak polarizasyon. Polaroidler, ince bir nodkinin sülfat kristal tabakasıyla kaplanmış selüloit filmlerdir. Polaroid kullanımı şu anda ışığı polarize etmenin en yaygın yöntemidir.
2. Yansıma yoluyla polarizasyon. Doğal bir ışık demeti siyah cilalı bir yüzeye düşerse, yansıyan ışın kısmen polarize olur. Bir polarizör ve analizör olarak, bir tarafı asfalt vernikle karartılmış ayna veya oldukça iyi cilalanmış sıradan pencere camı kullanılabilir. Polarizasyon derecesi daha büyüktür, geliş açısı ne kadar doğru korunursa. Cam için geliş açısı 57°'dir.
3. Kırılma yoluyla polarizasyon. Işık huzmesi yalnızca yansıma üzerine değil aynı zamanda yansıma üzerine de polarize olur.
refraksiyon. Bu durumda, polarizör ve analizör olarak bir yığın kullanılır.
Üzerine gelen ışık ışınlarına 57° açıyla yerleştirilmiş, birbirine katlanmış 10-15 ince cam levha.
Prizma Nicolas (kısalt. Nicole) çalışma prensibi çift kırılma ve toplam iç yansımanın etkilerine dayanan bir polarizasyon cihazıdır. Nicolas prizması, ince bir Kanada balzamı tabakasıyla birbirine yapıştırılmış, İzlanda direkinden yapılmış iki özdeş üçgen prizmadan oluşur. Prizmalar, uçları iletilen ışığın yönüne göre 68°'lik bir açıyla eğimli olacak ve yapıştırılmış kenarlar uçlarla dik açı yapacak şekilde işlenmiştir. Bu durumda kristalin optik ekseni ( AB) ışık yönü ile 64° açıdadır.
Prizmanın tam polarizasyon açıklığı 29°'dir. Prizmanın bir özelliği, prizmanın eğimli uçlarının kırılması nedeniyle prizma döndüğünde ortaya çıkan ışının yönündeki değişikliktir. Prizma ultraviyole polarizasyon için kullanılamaz, çünkü Kanada balsamı ultraviyole ışığı emer, prizmanın ucundan geçen keyfi polarizasyonla, iki ışına bölünerek çift kırılma yaşar - sıradan bir, yatay bir polarizasyon düzlemine sahip ( A.O.) ve olağanüstü, dikey bir polarizasyon düzlemiyle ( AE). Bundan sonra sıradan ışın, bağlanma düzleminde toplam iç yansımaya maruz kalır ve yan yüzeyden çıkar. Olağanüstü, prizmanın diğer ucundan hiçbir engelle karşılaşmadan ortaya çıkar.
Brewster Yasası - kırılma indisinin, arayüzden yansıyan ışığın geliş düzlemine dik bir düzlemde tamamen polarize olacağı ve kırılan ışının geliş düzleminde kısmen polarize olacağı açı ile ilişkisini ifade eden bir optik yasası, ve kırılan ışının polarizasyonu en büyük değerine ulaşır. Bu durumda yansıyan ve kırılan ışınların karşılıklı olarak dik olduğunu tespit etmek kolaydır. Karşılık gelen açıya denir Brewster açısı.
Bu optik fenomen, adını 1815'te keşfeden İskoç fizikçi David Brewster'dan almıştır.
Brewster Yasası : , Nerede N 12 - ikinci ortamın birinciye göre kırılma indisi, θ kardeşim- geliş açısı (Brewster açısı).
Brewster açısında bir plakadan yansıtıldığında doğrusal polarize ışığın yoğunluğu çok düşüktür (gelen ışının yoğunluğunun yaklaşık %4'ü). Bu nedenle, yansıyan ışığın yoğunluğunu arttırmak (veya cama iletilen ışığı geliş düzlemine paralel bir düzlemde polarize etmek) için, bir yığın halinde katlanmış birkaç bağlı plaka kullanılır - Stoletov'un ayağı. Çizimde olup bitenlerin izini sürmek kolaydır. Ayağınızın üstüne bir ışık ışınının düşmesine izin verin. Tamamen polarize bir ışın birinci plakadan yansıtılacaktır (orijinal yoğunluğun yaklaşık %4'ü), tam polarize bir ışın da ikinci plakadan yansıtılacaktır (orijinal yoğunluğun yaklaşık %3,75'i) vb. Bu durumda, yığının altından çıkan ışın, plakalar eklendikçe geliş düzlemine paralel bir düzlemde giderek polarize olacaktır. tam kırılma radyo iletişimi için önemlidir: çoğu kamçı anten dikey olarak polarize dalgalar yayar. Dolayısıyla bir dalga Brewster açısında arayüze (zemin, su veya iyonosfer) çarparsa yansıyan dalga olmayacak ve dolayısıyla kanal oluşmayacaktır.
Malus yasası - polarizörden geçtikten sonra doğrusal polarize ışığın yoğunluğunun, gelen ışığın polarizasyon düzlemleri ile polarizör arasındaki açıya bağımlılığı; BEN 0 - polarizör üzerindeki ışık olayının yoğunluğu, BEN- Polarizörden çıkan ışığın yoğunluğu Farklı (doğrusal olmayan) polarizasyona sahip ışık, her biri için Malus yasasının geçerli olduğu iki doğrusal polarize bileşenin toplamı olarak temsil edilebilir. Malus yasasına göre, iletilen ışığın yoğunlukları tüm polarizasyon cihazlarında, örneğin polarizasyon fotometrelerinde ve spektrofotometrelerde hesaplanır. Malus yasasına bağlı olan ve bu yasa tarafından dikkate alınmayan yansıma kayıpları ayrıca belirlenir.
Optik olarak aktif maddeler , doğal ortamlar Optik Aktivite. O.-a. V. 2 türe ayrılır. Bunlardan 1.sine ait olanlar herhangi bir agregasyon durumunda optik olarak aktiftirler (şekerler, kafur, tartarik asit), 2.sine ait olanlar ise sadece kristal fazda (kuvars, zinober) aktiftirler. 1. tip maddelerde, optik aktivite, moleküllerinin asimetrik yapısından, 2. tipten - kristalin temel hücrelerindeki moleküllerin (iyonların) spesifik yöneliminden (parçacıkları birbirine bağlayan kuvvet alanının asimetrisinden) kaynaklanır. kristal kafes). O.-a'nın kristalleri. V. her zaman iki biçimde var olur - sağ ve sol; bu durumda, sağ kristalin kafesi, sol kristalin kafesine ayna simetriktir ve onunla mekansal olarak birleştirilemez (sözde enantiyomorfik formlar, bkz. Enantiyomorfizm). O.-a'nın sağ ve sol formlarının optik aktivitesi. V. Tip 2'nin farklı işaretleri vardır (ve aynı dış koşullar altında mutlak değer bakımından eşittirler), bu nedenle bunlara optik antipodlar denir (bazen tip 1'in O.-a.v. kristalleri de bu şekilde adlandırılır) ).
Polarizasyon düzleminin dönüşü ışık - ortak bir fenomenolojik olarak birleşmiş rotasyondan oluşan bir grup etkinin tezahürü polarizasyon düzlemi Anizotropik bir ortamla etkileşimin bir sonucu olarak enine dalga. Naib. V.p.p. ile ilişkili etkiler iyi bilinmektedir. ışık, ancak benzer olaylar elektromanyetik spektrumun diğer bölgelerinde de gözlemlenmektedir. dalgalar (özellikle mikrodalga aralığında), ayrıca akustik, parçacık fiziği vb. p.p. genellikle katsayılardaki farklılıktan kaynaklanır. ortamın iki dairesel polarize (sağ ve sol dairede) dalga (sözde dairesel anizotropi) için kırılması ve genel durumda, dönme açısının eksenel vektörünü bağlayan ikinci derecenin eksenel bir tensörü ile tanımlanır. kutupsal dalga vektörü ile kutuplaşma düzlemi. Yalnızca dairesel anizotropiye sahip bir ortamda, doğrusal olarak polarize edilmiş bir dalga, eşit genliğe sahip iki normal dairesel polarize dalgaya ayrıştırılabilir (bkz. Normal dalgalanmalar), aralarındaki faz farkı, toplam dalganın polarizasyon düzleminin azimutunu belirler. Dairesel anizotropiye sahip homojen ortamlarda, polarizasyon açısı, ortamdaki yolun uzunluğuna doğrusal olarak bağlıdır. Dairesel anizotropi, doğal (kendiliğinden, bozulmamış bir durumda çevrenin doğasında var olan) veya dış faktörlerin neden olduğu yapay olabilir. etkilemek. İkinci durumda, dairesel asimetri, rahatsız edici etkinin asimetrisinden veya ortamın ve bozucunun birleşik simetri özelliklerinden kaynaklanabilir.
Dönme açısı. Işık huzmesi doğal ve polarize olabilir. Doğal bir ışık ışınında vektör salınımları düzensiz bir şekilde meydana gelir.
Polarize ışık ışınları, ışına dik bir düz çizgide titreşimler meydana geldiğinde doğrusal olarak polarize olanlara bölünür; vektörün ucu ışının yönüne dik bir düzlemde bir daireyi tanımladığında dairesel olarak polarize edilir ve salınımların bir elips boyunca meydana geldiği eliptik olarak polarize olur.
Düzlem polarize bir ışında salınımların meydana geldiği düzleme salınım düzlemi denir.
Polarize ışının yönünden geçen ve salınım düzlemine dik olan düzleme polarizasyon düzlemi denir.
Işık dalgaları polarizasyon cihazları (Polaroid, turmalin plaka, Nicole vb.) kullanılarak polarize edilebilir.
burada l merceğin üst odağı ile göz merceğinin alt odağı arasındaki mesafedir; L – en iyi görüş mesafesi; 25 cm'ye eşit; F 1 ve F 2 – merceğin ve göz merceğinin odak uzaklıkları.
F 1, F 2 odak uzaklıklarını ve aralarındaki mesafeyi bilerek, mikroskobun büyütülmesini bulabilirsiniz.
Pratikte büyütme oranı 1500-2000'den büyük olan mikroskoplar kullanılmaz çünkü Mikroskopta bir nesnenin küçük ayrıntılarını ayırt etme yeteneği sınırlıdır. Bu sınırlama, belirli bir nesnenin geçen yapısındaki ışık kırınımının etkisinden kaynaklanır. Bu bağlamda çözünürlük sınırı ve mikroskobun çözme gücü kavramları kullanılmaktadır.
Mikroskop çözünürlüğünün sınırını belirleme
Mikroskop çözünürlük sınırı bir nesnenin mikroskopta ayrı ayrı görülebildiği iki nokta arasındaki en küçük mesafedir. Bu mesafe aşağıdaki formülle belirlenir:
|
|
,burada λ ışığın dalga boyudur; n, mercek ile nesne arasındaki ortamın kırılma indisidir; u merceğin açıklık açısıdır; mikroskop merceğine giren konik ışık ışınının dış ışınları arasındaki açıya eşittir.
Gerçekte, bir nesneden gelen ışık, açısal bir açıklıkla karakterize edilen belirli bir koni (Şekil 2 a) içinde mikroskop merceğine yayılır - optik sisteme giren konik bir ışık ışınının dış ışınları arasındaki u açısı. Abbe'ye göre sınırlayıcı durumda, konik ışık ışınının dış ışınları, merkezi (sıfır) ve 1. ana maksimuma karşılık gelen ışınlar olacaktır (Şekil 2 b).
2nsin U miktarına mikroskobun sayısal açıklığı denir. Sayısal açıklık özel bir sıvı ortam kullanılarak artırılabilir - daldırma– objektif ile mikroskobun kapak camı arasındaki boşlukta.
Daldırma sistemlerde aynı “kuru” sistemlerle karşılaştırıldığında daha büyük bir açıklık açısı elde edilir (Şekil 3).
Şek. 3. Daldırma sistemi diyagramı
İmmersiyon olarak su (n=1,33), sedir yağı (n=1,514) vb. kullanılır. Her immersiyon için bir mercek özel olarak hesaplanır ve sadece bu immersiyonla birlikte kullanılabilir.
Formül, mikroskobun çözünürlük sınırının ışığın dalga boyuna ve mikroskobun sayısal açıklığına bağlı olduğunu gösterir. Işığın dalga boyu ne kadar kısa ve açıklık ne kadar büyük olursa, Z o kadar küçük olur ve sonuç olarak mikroskobun çözünürlük sınırı da o kadar büyük olur. Beyaz (gün ışığı) ışık için ortalama dalga boyu λ = 0,55 µm olarak alınabilir. Havanın kırılma indisi n = 1'dir.
Mikroskop mbs-1
MBS-1, söz konusu nesnenin hem iletilen hem de yansıtılan ışıkta doğrudan üç boyutlu görüntüsünü sağlayan stereoskopik bir mikroskoptur.
Mikroskop 4 ana bölümden oluşur:
- masa;
– tripod;
– kaba besleme mekanizmalı optik kafa;
– göz merceği eklentisi.
Mikroskop tablası, içinde ayna ve mat yüzeylere sahip dönen bir reflektör bulunan yuvarlak bir gövdeden oluşur. Gün ışığıyla çalışmak için gövdede ışığın serbestçe geçebileceği bir kesik bulunur. Masa gövdesinin arka tarafında elektrikli aydınlatıcıyla çalışmak için dişli delik bulunmaktadır. Cihazın ana kısmı olan ve içine en önemli optik bileşenlerin monte edildiği mikroskop standına bir optik kafa takılıdır.
Optik kafanın mahfazası, içinde Galilean sistemlerinin kurulu olduğu bir tambur içerir. 0,6 numaralı rakamların yazılı olduğu tutamakları kullanarak tambur eksenini döndürün; 1; 2; 4; 7 farklı lens büyütmelerine ulaşır. Tamburun her konumu özel bir yaylı kelepçeyle net bir şekilde sabitlenmiştir. Mikroskop tripodunun üzerinde bulunan ve optik başlığı hareket ettiren sap kullanılarak söz konusu nesnenin en keskin görüntüsü elde edilir.
Optik başlığın tamamı tripod çubuğu üzerinde hareket ettirilebilir ve bir vidayla herhangi bir pozisyonda sabitlenebilir. Mercek eklentisi, mercek çerçeveleri için iki delik bulunan dikdörtgen bir parça olan bir kılavuzdan oluşur.
Göz merceğinden gözlem yaparken, iki görüntünün tek bir görüntüde birleştirildiği konumu bulmak için mercek tüplerini çevirmeniz gerekir. Daha sonra mikroskobu incelenen nesneye odaklayın ve alanın eşit şekilde aydınlatılmasını sağlamak için reflektörü döndürün. Aydınlatmayı ayarlarken, lambalı soket, gözlenen nesnenin en iyi aydınlatması elde edilene kadar toplayıcıya doğru hareket eder.
Temel olarak MBS-1, hazırlık çalışmaları, nesnelerin gözlemlenmesi, ayrıca doğrusal ölçümler yapılması veya preparat bölümlerinin alanlarının ölçülmesi için tasarlanmıştır. Mikroskopun optik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.
MBS-1 mikroskobunun optik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.
İletilen ışıkta çalışırken ışık kaynağı (1), bir reflektör (2) ve bir toplayıcı (3) yardımıyla sahneye (4) monte edilen şeffaf bir numuneyi aydınlatır.
Lens olarak, odak uzaklığı = 80 mm olan 4 lens (5) ve arkasında odak uzaklığı olan lenslerin (8) bulunduğu 2 çift Galilean sisteminden (6) ve (7) oluşan özel bir sistem kullanıldı. Göz merceklerinin odak düzlemlerinde nesnenin görüntüsünü oluşturan 160 mm.
Bir mercek (5), Galilean sistemleri (6) ve (7) ve merceklerden (8) oluşan optik sistemin toplam doğrusal büyütmesi: 0,6; 1; 2; 4; 7. Merceklerin (8) arkasında, mercek görüntüsünü döndürmeden mercek tüplerini gözlemcinin gözüne göre döndürmenizi sağlayan 2 adet Schmidt prizması (9) bulunmaktadır.
|
|
1 – ışık kaynağı; 2 – reflektör; 3 – toplayıcı; 4 – nesne tablosu; 5 – mercek (F = 80 mm); 6, 7 – Galile sistemleri; 8 – mercekler (F = 160 mm); 9 – Schmidt prizmaları; 10 – göz mercekleri. |
|
Pirinç. 4. MBS-1 mikroskobunun optik tasarımı |
|
MBS-1 mikroskobu 6 büyütmeli 3 çift göz merceği (10) ile birlikte gelir; 8; 12,5 ve bir adet retiküllü 8x büyütmeli göz merceği mikrometresi. Mikroskobun genel büyütme oranını 3,6'dan 88'e kadar değiştirmenize olanak tanır (Tablo 1). Bir mikroskobun toplam büyütmesi, göz merceğinin büyütülmesi ile objektifin büyütülmesinin çarpımıdır.
Tablo 1.
MBS-1 mikroskobunun optik özellikleri
|
Arttırmak |
Mercek büyütme |
||||
