Микроскоп раскраска 5 класс: Микроскоп рисунок (69 фото) » Рисунки для срисовки и не только

Содержание

Микроскоп рисунок (69 фото) » Рисунки для срисовки и не только

Микроскоп раскраска


Микроскоп раскраска


Микроскоп сбоку рисунок


Микроскоп без фона


Шукшин микроскоп


Микроскоп раскраска


Микроскоп карандашом


Микроскоп мультяшный


Макет микроскопа


Микроскоп раскраска


Микроскоп мультяшный


Зарисовать световой микроскоп


Микроскоп мультяшный


Зарисовать микроскоп


Зарисовка микроскопа


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп контур


Микроскоп мультяшный


Микроскоп трафарет


Векторный микроскоп


Микроскоп мультяшный


Микроскоп чертеж


Микроскоп анимация


Микроскоп мультяшный


Строение микроскопа набросок


Микроскоп силуэт


Микроскоп рисовать


Микроскоп мультяшный


Микроскоп для презентации


Микроскоп раскраска


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп для рисования


Микроскоп стикер


Микроскоп мультяшный


Векторный микроскоп


Микроскоп черно белый


Микроскоп для рисования


Микроскоп для вырезания


Микроскоп на белом фоне


Микроскоп карандашом


Микроскоп без фона


Микроскоп мультяшный


Микроскоп раскраска


Зарисовка микроскопа


Винт конденсора микроскопа


Световой микроскоп 5 класс биология


Микроскоп на белом фоне


Микроскоп раскраска для детей


Строение микроскопа сбоку


Разукрашка световой микроскоп


Строение увеличительных приборов микроскоп


Микроскоп нарисовать


Биология 5 класс увеличительные приборы рисунок микроскопа


Микроскоп мультяшный


Микроскоп на белом фоне


Микроскоп мультяшный


Микроскоп картина


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп мультяшный


Микроскоп черно белый


Микроскоп флэт


Микроскоп мультяшный


Строение микроскопа 5 класс биология


Микроскоп для рисования


Бактерии в микроскопе


Микроскоп Биолам схематично


Световой микроскоп строение


Микроскоп раскраска

Простой рисунок микроскопа (63 фото) » Рисунки для срисовки и не только

Микроскоп раскраска


Микроскоп карандашом


Микроскоп раскраска


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп для распечатки


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп нарисовать


Зарисовка микроскопа


Поэтапное рисование микроскопа


Микроскоп для рисования


Микроскоп раскраска


Микроскоп раскраска


Микроскоп для рисования


Микроскоп черно белый


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп трафарет


Макет микроскопа


Микроскоп раскраска


Световой микроскоп нарисовать микроскоп поэтапно


Микроскоп раскраска для детей


Разукрашка световой микроскоп


Зарисовка микроскопа


Разукрашка световой микроскоп


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп для рисования


Зарисовать микроскоп


Микроскоп нарисовать


Микроскоп для распечатки


Микроскоп для рисования


Микроскоп трафарет


Зарисовать микроскоп


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп 2d рисунок


Картинки микроскопа карандашом


Зарисовка микроскопа


Микроскоп для распечатки


Микроскоп контур


Микроскоп части микроскопа биология 5 класс


Зарисовка микроскопа


Регулировочный винт микроскопа обозначение


Микроскоп по клеточкам


Микроскоп раскраска


Микроскоп Биолам схематично


Зарисовать микроскоп


Микроскоп схематично


Строение увеличительных приборов лупа и микроскоп


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп схематически


Световой микроскоп Биолам строение


Разукрашка световой микроскоп


Микроскоп трафарет


Микроскоп вектор


Микроскоп раскраска


Микроскоп Кулибина


Зарисовать микроскоп


Микроскоп раскраска


Схема строения микроскопа


Микроскоп рисунок


Микроскоп карандашом


Микроскоп раскраска


Зарисовать световой микроскоп


Микроскоп контур

Строение светового микроскопа — урок.

Биология, 5 класс.

Для изучения внутреннего устройства клетки применяют увеличительные приборы — лупы или микроскопы.

 

В самых первых микроскопах было всего одно увеличительное стекло или одна линза.

Одним из первых создателей (\(1610\) г.) микроскопа считают физика и математика Галилео Галилея.

 

Вскоре Роберт Гук усовершенствовал прибор. Он добавил приспособление для освещения препарата и вторую линзу. Микроскоп стал увеличивать изображение в \(30\) раз.

  

Рис. \(1\). Микроскоп Р. Гука


Превосходным мастером в изготовлении микроскопов был голландец Антони ван Левенгук. Он производил линзы с увеличением в \(200\)–\(270\) раз и закреплял их на специальном штативе, чтобы изучаемый объект находился под линзой и на определённом расстоянии от неё.

  

Рис. \(2\). Микроскоп Левенгука

Строение светового микроскопа

Рис. \(3\). Строение светового микроскопа

 

В микроскопе есть основание и штатив, к которому прикрепляется предметный столик и тубус.

 

В тубусе находится окуляр и объективы. В окуляр рассматривают изучаемые объекты, а объектив направлен на объект.

 

Микропрепарат помещают на предметный столик и закрепляют зажимами.

 

Для освещения микропрепарата используется источник света — зеркало или лампа. Для регулировки освещённости используют диафрагму.

 

Чёткость изображения регулируют с помощью двух винтов — макровинта и микровинта.

Увеличение микроскопа

Для того, чтобы увеличить изображение, в микроскопах есть \(2\) линзы. Одна линза располагается в объективе, а другая — в окуляре.

 

Обрати внимание!

Увеличение микроскопа можно найти, если увеличение окуляра умножить на увеличение объектива.

 

Увеличение = окуляр \(х\) объектив.

Пример:

Рис. \(4\). Окуляр и объектив

  

увеличение \(=\) окуляр \(х\) объектив \(=\) \(10\) \(х\) \(10\) \(=\) \(100\) раз.

Школьные микроскопы могут увеличивать изображение до \(400\) раз. 

Источники:

Рис. 1. Микроскоп Р. Гука https://www.shutterstock.com/ru/image-illustration/hookes-microscope-shared-several-common-features-1698119965

Рис. 2. Микроскоп Левенгука  https://image.shutterstock.com/image-illustration/3d-rendering-illustration-prototype-small-600w-1820567564.jpg

Рис. 3. Строение светового микроскопа https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/modern-electronic-powerful-lab-microscope-parts-418659865

Рис. 4. Окуляр и объектив https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/modern-electronic-powerful-lab-microscope-parts-418659865

Микроскоп цифровой Микрон LCD SITITEK 5 Mpix с интерполяцией до 12 Mpix

Новый цифровой микроскоп «Микрон LCD» настоящая находка для любителей естесственных наук. Удивительный набор функций избавляющий от лишних проблем и повышающий эффективность работы. Вы можете изучать, фиксировать, систематизировать, анализировать намного быстрее и продуктивнее, чем было раньше. Увеличение до 500 крат, возможность фото и видеосъемки, передача данных на ПК.

Хорошая новость для тех, кто начал изучать биологию — цифровой USB-микроскоп «Микрон LCD» не заставит вас напрягать глаза и пытаться разглядеть в окуляр мельчайшие детали строения клеток и биоорганизмов. Новейший микроскоп избавляет от мучений и возможности потерять зрение, чем рискуют пользователи обычных микроскопов, все, что происходит на предметном столике отражается на экране встроенного монитора. Такой функцией могут похвастаться далеко не все цифровые микроскопы, чаще всего требуется обязательное подсоединение к ПК.

Цена цифрового микроскопа выше, чем обычных оптических, но оно того стоит. Ни один оптический микроскоп не сможет выполнить столько функций и так облегчить процесс практического обучения. Кроме того, цифровой микроскоп использовать можно не только индивидуально:

  • Факультативные школьные занятия по естесственным науками — изображение выводится на монитор и доступно сразу всей группе обучающихся.
  • Профильное обучение в колледжах и ВУЗах — не только наблюдение всей группой, но и возможность подкрепить конспект визуальными данными, так как фото и видеозаписи можно перенести на цифровые носители и размножить для всех студентов.
  • В медицинских учреждения широкого профиля. Очень хорошая возможность изучить детально пигментные пятна, грибковые и язвенные поражения на коже, динамику заживления ран и т.д.
  • При написании научных трудов, диссертаций цифровой микроскоп отличное подспорье в практических исследованиях, избавляет от необходимости постоянно находиться в лаборатории и содержать штат лаборантов.
  • В технических лабораториях, ремонтных мастерских, в цехах, участвующих в сборке сложных электрических плат с помощью цифрового микроскопа можно увидеть то, что невооруженным глазом нельзя заметить. Использование микроскопа значительно облегчает процесс сборки, диагностики и починки.

Затраты на цифровой микроскоп окупаются с лихвой при его интессивной эксплуатации. Пользователь экономит на времени, затратах на дополнительное оборудование, комплектующие, новые препараты и обслуживающий персонал.

Что умеет цифровой микроскоп «Микрон LCD»

Цифровой микроскоп может очень многое, гораздо больше, чем самые совершенные цифровые микроскопы, при этом управление доступно даже школьнику. Оптические микроскопы чаще всего требуют от пользователя определенного опыта обращения и знания оптики.

  • Увеличение микроскопа регулируется от 20 до 500 крат.
  • Автономное питание от встроенного литиевого аккумулятора (до 2 часов интенсивной работы без подзарядки).
  • 4-кратное увеличение (ZOOM 4х).
  • Собственный монитор и возможность подключения к стороннему монитору для передачи изображения.
  • Возможность фотосъемки с разрешением до 12 Мпикс.
  • Создание видеороликов, скорость 30 кадров в секунду.
  • Сохранение файлов на ПК или на microSD до 32 Гб.
  • В комплекте диск ПО, совместимость Windows XP, Vista (32 бита), Windows 7.

Монитор цифрового микроскопа и видеокамера.

Отличительная особенность «Микрон LCD» от других цифровых микроскопов — встроенный монитор с диагональю 9 см. На собственном мониторе в режиме реального времени отражается изображение с предметного столика, для большой аудитории можно переключить передачу изображения на демонстрационный монитор. Кнопки управления меню находятся на панеле у монитора. С помощью них можно включать и регулировать камеру, вызывать дополнительные функции.

  • Цифровая видеокамера CMOS-типа обеспечивает качественную фото и видеосъемку с хорошим разрешением — основной рабочий инструмент цифрового микроскопа.
  • Регулировать кратность увеличения.
  • Менять размер изображения и его параметры (насыщенность, яркость, резкость и т.п.)
  • Поворачивать изображение.
  • Увеличивать или уменьшать изображение, используя Zoom.

  • Измерять реальные размеры исследуемого препарата с помощью виртуальной линейки калибровки.
  • Регулировать фокусировку окуляра-камеры.

  • Передавать данные на ПК, управлять соединением с компьютером или монитором.
  • Сохранять изображения и видеофайлы на карту памяти до 32 Гб.

Стоит отметить, что камера цифрового микроскопа с интерполяцией, регулировать которую можно самостоятельно от 5 до 12 Мпикс, в сочетании с увеличением монитора — большое увеличение при четком и неразмытом изоборажении. Для изучения микропроцессов в биологии очень важный фактор. Обеспечить четкость изображения помогает ручная регулировка не только окуляров, предметный столик тоже перемещается. С помощью поворотной ручки его можно двигать вверх и вниз, для лучшей видимости есть светодиодная подсветка, работающая от аккумулятора микроскопа.

Подсветка состоит из 8 светодиодов белого свечения, которые установлены вокруг линзы, светят направлено вниз без рассеивания. Подсветку рекомендуют применять не только в сумерках, но и при дневном свете для исследования непрозрачных препаратов.

Характеристики и комплектация цифрового микроскопа «Микрон LCD»

Цифровой микроскоп «Микрон LCD» упакован в подарочную коробку. Поставляется в разобранном состоянии, весь процесс сборки описан подробно в инструкции.Кроме микроскопа в комплект входят:

  • Сетевой адаптер.
  • Программное обеспечение на диске.
  • USB-кабель для подключения к ПК.
  • AV-кабель для подключения к TV.
  • Li-ion аккумулятор.
  • Калибровочная линейка.
  • Чистящая салфетка.
  • Инструкция на русском языке.

Технические параметры цифрового микроскопа «Микрон LCD»
  • Вес без упаковки 780 грамм.
  • Размер 15*10,5*22,7 см.
  • Оптическое увеличение 20-500 крат.
  • Фокусное расстояние 10-300 мм.
  • Матрица CMOS, 5 Мп с интерполяцией 12 Мп.
  • Разрешение 320×240, 640х480 пикс.
  • Сохранение файлов на ПК или на microSD до 32 Гб.
  • Совместимость Windows XP, Vista (32 бита), Windows 7.
  • Подключение к ПК USB 2.0/1.1.
  • Аккумулятор 800 мАч.
  • Подсветка 8 светодиодов.

Удивительный цифровой микроскоп «Микрон LCD» невероятно полезное учебное пособие и рабочий инструмент при исследованиях. Даже если вы только хотите привить ребенку интерес к изучению биологии, лучше новейшего микроскопа с этим не справится никто.

На каждый продаваемый нами товар распространяется гарантия. Мы всегда идем навстречу клиенту и стараемся решить все спорные ситуации. Более подробно Вы можете ознакомиться с условиями обмена и возврата в нашем магазине по ссылке.

5 класс биология Устройство увеличительных приборов. Работа с лупой и микроскопом.

Класс: 5 класс 17.01

Тема урока: Устройство увеличительных приборов. Работа с лупой и микроскопом.

Практическая работа №1 по теме:

«Устройство увеличительных приборов и правила работы с ними»

Тип урока: открытие нового.

Цель урока: познакомить учащихся со строением, видами и значением увеличительных приборов.

Задачи урока:

познакомить учащихся с устройством лупы и светового микроскопа;

-научить работать с лупой и световым микроскопом;

-сформировать понятие о клетке и клеточном строении организмов.

Планируемые результаты обучения

Предметные: учащиеся знают устройство увеличительных приборов, умеют работать с ними; имеют представление об истории создания светового микроскопа и открытии клеточного строения организмов ; убеждаются в том , что живые организмы действительно имеют клеточное строение.

Метапредметные: развивается умение проводить простейшие исследования и оформлять их результаты.

Личностные: формируется познавательный мотив на основе интереса к работе с новым оборудованием и проведения простейших исследований.

Основные понятия урока: клетка, лупа, микроскоп.

Деятельность учащихся : знакомство с увеличительными приборами , рассматривание клеточного строения организмов с помощью лупы. Работа с текстом и иллюстрациями учебника , сотрудничество с одноклассниками при обсуждении.

Организация пространства:

Ресурсы:

  • Пасечник В.В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 класс: учебник для общеобразовательных учреждений / – М.: Дрофа, 2012;

  • Раздаточный материал: экспериментальное задание для групп; рабочий лист группы;

  • Объекты: микроскоп, лупа, очки, бинокль.

Формы работы:

  • фронтальная работа,

  • групповая работа,

  • индивидуальная работа.

Ход урока

  1. Мотивация учебной деятельности. (3 минуты)

Встаньте ровно и красиво.
Прозвенел уже звонок.
Сядьте тихо и неслышно,
И скорей начнем урок.

Учитель: Здравствуйте, ребята. Садитесь.

Учитель: Сегодня утром я получила необычное письмо, адресованное мне и вам, мои юные друзья.

Давайте скорее его прочитаем.

(В конверте фото Стекляшкина и письмо от него).(Напомнить ребятам о персонаже из сказки незнайка).

Учитель читает письмо.

Привет, мальчишки и девчонки из 5 класса!

Пишет вам знаменитый астроном из Цветочного города – Стекляшкин. Надеюсь, что вы помните меня. Я друг Незнайки!

Я очень любознательный и интересующийся, очень похож на вас. Всю свою жизнь я делал из осколков битых бутылок увеличительные стекла. Я даже сделал большую подзорную трубу, в которую можно смотреть на луну и на звезды.

А недавно я прочитал, что есть прибор, с помощью которого можно заглянуть внутрь живых объектов.

Очень вас прошу, помогите мне найти ответы на вопросы: что это за прибор, как с ним правильно работать?

С уважением, ваш Стекляшкин.

  1. Планирование (планирование учащимися способов достижения намеченных целей). (3 минуты)

Чему мы посвятим наш сегодняшний урок?

Стекляшкин делал из осколков увеличительные стёкла, которые используются во многих приборах и вещах. Какие из них вы знаете? Есть ли среди них прибор, о котором спрашивает Стекляшкин? Что мы будем делать? Изучать увеличительные приборы и их устройство.

На доске:

Увеличительные приборы

Учитель: Давайте впишем те приборы, которые вам уже известны. (Продемонстрировать приборы ).

  1. Практическая деятельность ( целеполагание) (3 минуты)

1. История создания и использования увеличительных приборов(3 минуты).

Учитель: Растения – живой организм, имеющий различные органы. Можно ли узнать строение этих органов? Чем надо воспользоваться?

Одно из первых замечательных открытий, связанных с совершенствованием увеличительных приборов, сделано английским ученым Робертом Гуком. Роберт Гук в 1665 г. впервые клетки увидел (срез пробки – ячейки – клетки).

Современник Гука голландец Антони Ван Левенгук (1632-1723 года), сконструировал микроскоп, дающий увеличение до 270 раз, а в XX веке был изобретён электронный микроскоп, дающий увеличение в десятки, сотни тысяч  раз.



( Показ презентации).

2. Работа в парах: Отчёт каждой пары – рабочая карточка учащегося, на которой в паре оценивают друг друга .

Задание №1. Выполните практическую работу №1 . Устройство лупы и рассматривание с ее помощью клеточного строения растений (стр. 30-31).

1.Пользуясь учебником, изучите устройство ручной лупы и подпишите ее составные части. (На это задание отводится 3 минуты).

2.Рассмотрите кусочки мякоти плодов под лупой. Зарисуйте увиденное. Рисунки подпишите.

Сделайте вывод. ( На это задание отводится 7 минут).

Задание №2. Выполните практическую работу №2 «Устройство светового микроскопа и приемы работы с ним». ( На это задание отводится 5 минут).

А) Используя материал параграфа, изучите строение микроскопа. Работая в паре, проверьте себя и покажите части на микроскопе.

Б) Обозначьте части микроскопа на схеме. Что можно обозначить цифрой 6?

1._______________________________

2._______________________________

3._______________________________

4._______________________________

5._______________________________

6._______________________________

4.Физкультминутка

(2 минуты)

Руки в стороны поставим,

Правой левую достанем.

А потом – наоборот:

Будет вправо поворот,

Будет влево поворот.

Раз – хлопок, два – хлопок,

Повернись ещё разок:

Раз, два, три, четыре.

Руки выше, плечи шире!

Опускаем руки вниз

И за парты вновь садись.

5. Работа в группах. (Класс делится на 3 группы, каждая группа получает 2 задания, время выполнения – 10 минут).

1.Задание. Проверьте свои знания правил работы с микроскопом. Выберите верное утверждение (номер верного высказывания обведи в кружок).

1. Поставь микроскоп ручкой штатива от себя.

2. Штатив поверни ручкой «к себе».

3. Для работы поле зрения микроскопа должно быть ярко освещено.

4. Поле зрения микроскопа освещено слабо.

5. Положи готовый препарат под предметный столик.

6. Положи готовый препарат на столик микроскопа. Закрепи его зажимом.

7. Глядя в окуляр, медленно вращай большой винт, пока не появится четкое изображение. Делай это осторожно, чтобы не раздавить препарат.

2.Задание. Разгадайте кроссворд «Устройство увеличительного прибора».

По горизонтали:

1. Оптическая часть увеличительного прибора, в которую смотрят.

2. Служит для крепления тубуса и предметного столика.

3. Оптическая часть увеличительного прибора, расположенная на нижнем конце тубуса.

4. Зрительная трубка.

5. То, что рассматривают под микроскопом.

По вертикали:

1. Увеличительный прибор.

2. Помогает направить свет.

3. Служит для размещения на нем объекта исследования.

4. Поднимает и опускает зрительную трубку.

6. Представление группами результатов своей деятельности. (5 минут) (предусматривается оценивание учащихся)

Обобщение знаний. Создание продукта работы групп.

7. Рефлексия. (5 минут)

Смогли мы ответить на вопросы, поставленные в начале урока?

Выполнили ли мы задания, полученные от литературного героя?

Чему мы научились на этом уроке?

Урок подошел к концу. Пришло время записать домашнее задание.

8.Домашнее задание.(3 минуты) с учетом индивидуальных возможностей детей.

Насколько полно мы осветили поставленные вопросы? Что ещё интересного можно узнать по этой теме?

Запись домашнего задания в дневниках: изучить § 6 «Устройство увеличительных приборов».Ответить на вопросы в конце параграфа; выучить правила работы с микроскопом.

Приложение 1

Рабочая карта учащегося 5 класса____________________________________________

Тема урока:——————————————————————————————————

1. Выполните лабораторную работу « Устройство лупы и рассматривание с ее помощью клеточного строения растений». Пользуясь учебником, изучите устройство ручной лупы и подпишите ее составные части.


2.Рассмотрите кусочки мякоти плодов под лупой. Зарисуйте увиденное. Рисунки подпишите.

Сделайте вывод.

3. Выполните практическую работу №2 «Устройство светового микроскопа и приемы работы с ним».

А) Используя материал параграфа, изучите строение микроскопа. Работая в паре, проверьте себя и покажите части на микроскопе.

Б) Обозначьте части микроскопа на схеме. Что можно обозначить цифрой 6?

1._______________________________

2._______________________________

3._______________________________

4._______________________________

5._______________________________

6._______________________________

Оценка:

Приложение 2

Рабочая карта группы 5 класса.

Задание №1. Проверьте свои знания правил работы с микроскопом. Выберите верное утверждение (номер верного высказывания обведи в кружок).

1. Поставь микроскоп ручкой штатива от себя.

2. Штатив поверни ручкой «к себе».

3. Для работы поле зрения микроскопа должно быть ярко освещено.

4. Поле зрения микроскопа освещено слабо.

5. Положи готовый препарат под предметный столик.

6. Положи готовый препарат на столик микроскопа. Закрепи его зажимом.

7. Глядя в окуляр, медленно вращай большой винт, пока не появится четкое изображение. Делай это осторожно, чтобы не раздавить препарат.

Самостоятельная работа “Работа с лупой и микроскопом” (§ 14) 5 класс

Самостоятельная работа “Работа с лупой и микроскопом” (§ 14)

Вариант 1

1. Выберите увеличительный прибор, который можно использовать при наблюдениях в природе:

а) ручная лупа;

б) штативная лупа;

в) световой микроскоп;

г) электронный микроскоп.

2. Выберите цифру, которой на рисунке обозначена часть микроскопа, позволяющая более точно отрегулировать резкость изображения:

а) 1;

б) 4;

в) 3;

г) 2.

3. Прибор, дающий наименьшее увеличение, – это:

а) ручная лупа;

б) штативная лупа;

в) световой микроскоп;

г) электронный микроскоп.

4. Прибор, дающий увеличение в сотни раз:

а) лупа;

б) штативная лупа;

в) световой микроскоп;

г) электронный микроскоп.

5. Микроскоп, дающий увеличение в 270 раз, был изобретен:

а) в 15 веке;

б) в 17 веке;

в) в 18 веке;

г) в 20 веке.

6. Оптическая система микроскопа – это:

а) линзы;

б) зеркало;

в) тубус;

г) штатив.

7. Термин «окуляр» происходит от латинского слова:

а) предмет;

б) круг;

в) глаз;

г) свет.

8. Определите увеличение микроскопа, если его окуляр даёт 10-кратное увеличение, а объектив –

40-кратное увеличение:

а) 40;

б) 400;

в) 440;

г) 4000.

Вариант 2

1. Чтобы узнать увеличение микроскопа необходимо:

а) вычесть цифру, указанную около стекла окуляра, из цифры, указанной около стекла объектива;

б) перемножить цифры, указанные около стекол окуляра и объектива;

в) разделить цифры, указанные около стекол окуляра и объектива;

г) сложить цифры, указанные около стекол окуляра и объектива.

2. Выберите цифру, которой на рисунке обозначена часть микроскопа, направляющая в зрительную трубу лучи света:

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) 4.

3. Прибор, дающий наибольшее увеличение, – это:

а) ручная лупа;

б) штативная лупа;

в) световой микроскоп;

г) электронный микроскоп.

4. Самый простой увеличительный прибор – это:

а) лупа;

б) штативная лупа;

в) световой микроскоп;

г) электронный микроскоп.

5. Изобретателем микроскопа считают:

а) Р. Гук;

б) А. Левенгук;

в) Ч. Дарвин;

г) Архимед.

6. Работа, какого микроскопа основана на движении пучка электронов:

а) светового;

б) цифрового;

в) электронного;

г) сканирующего зондового.

7. Термин «объектив» происходит от латинского слова:

а) предмет;

б) глаз;

в) круг;

г) свет.

8. Установите верную последовательность приготовления микропрепарата:

Ответы

Самостоятельная работа “Работа с лупой и микроскопом” (§ 14)

Вариант 1

1 а)

2 г)

3 а)

4 в)

5 б)

6 а)

7 в)

8 б)

Вариант 2

1 б)

2 а)

3 г)

4 а)

5 б)

6 в)

7 а)

8 г) б) в) а)

5 класс — сайт учителя информатики и ИКТ МОУ «СОШ №3» г.Магнитогорска

§ 1. Информация вокруг нас

Информация вокруг нас

Зрительные иллюзии

Техника безопасности и организация рабочего места

Как мы воспринимаем информацию

Техника безопасности

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Классификация информации по способу её восприятия людьми»
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/71726b96-4228-4ab6-8dff-adf58754b653/%5BINF_008%5D_%5BAM_02%5D.swf
  • анимация «Классификация информации по способу её восприятия»
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5c889f0e-4fc3-4d94-982e-b2af294325d4/%5BINF_008%5D_%5BAM_01%5D.swf
  • анимация «Восприятие информации животными через органы чувств»
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8ca889a6-1fb1-4451-81f1-bbd11a619787/%5BINF_010%5D_%5BAM_03%5D.swf
  • интерактивное задание «Кто как видит»
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/e461113e-8f38-4938-b6b4-0cd89cf4ee9b/%5BINF_011%5D_%5BIM_01%5D.swf
  • виртуальная лаборатория «Оптические иллюзии»
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5d7465c7-89e3-4371-bbb3-07de456c9633/%5BINF_012%5D_%5BIM_01%5D.swf

§ 2. Компьютер – универсальная машина для работы с информацией

Компьютер – универсальная машина для работы с информацией

Компьютер на службе у человека

Техника безопасности и организация рабочего места

Игра «Пары»

Компьютер и информация

Техника безопасности

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Компьютер. Его роль в жизни человека»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/0e4223ab-f84d-424b-b558-0d71190a1283/?from=62179c51-6025-497a-ab4c-4ca86e6bfe78&interface=teacher&class[]=42&class[]=43&class[]=44&class[]=45&class[]=47&class[]=48&class[]=49&class[]=50&class[]=51&subject=19
  • анимация «Основные устройства (системный блок, монитор, мышь, клавиатура) и их назначение»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/32c6e5eb-476e-420b-bae6-5e638d212849/?from=62179c51-6025-497a-ab4c-4ca86e6bfe78&interface=teacher&class[]=42&class[]=43&class[]=44&class[]=45&class[]=47&class[]=48&class[]=49&class[]=50&class[]=51&subject=19

§ 3. Ввод информации в память компьютера

Ввод информации в память компьютера

Знакомство с клавиатурой

Правила работы на клавиатуре

История латинской раскладки клавиатуры

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Группы клавиш и их назначение»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ef01b828-5322-45cf-9f15-0c62e4852cae/?interface=catalog
  • анимация «Функциональные клавиши»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/225c4a0a-6945-4882-92b2-fdf0cbb391b5/?interface=catalog
  • анимация «Алфавитно-цифровые клавиши»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/c0f5ea31-be57-4453-985b-fa3049ce04bb/?interface=catalog
  • анимация «Блок клавиш управления курсором»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/4e50f252-df73-4bfb-8de7-9e948f803707/?interface=catalog
  • анимация «Дополнительная цифровая клавиатура»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/d1d68068-4ea9-4886-aea7-69c01b05f7fb/?interface=catalog
  • анимация «Клавиша контекстного меню»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bad5b13f-e002-464d-816a-193a1851b197/?interface=catalog
  • анимация «Положение рук. Привязка к клавишам»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/9af50ad7-d6a7-4782-a92d-6bd4de9be3a7/?interface=catalog

On-line ресурсы:

  • klava.org
  • time-speed.ru
  • keybr.com

§ 4. Управление компьютером

Управление компьютером

История компьютерной мыши

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Компьютерные программы». Часть 1
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/878f158d-7627-4650-9825-22cc36d3da2b/?interface=catalog
  • анимация «Компьютерные программы». Часть 2
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/7aeb76e6-1e41-4826-b0b4-7e9723039d8c/?interface=catalog
  • анимация «Мышь и её назначение»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/eabe7a17-e303-4d3b-8fe0-25c3c4bfc822/?interface=catalog
  • анимация «Назначение кнопок мыши»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/df6918c4-0554-490e-a90b-f9092d79e24c/?interface=catalog
  • анимация «Операция перетаскивания»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/c2d6f255-5854-419d-a861-a6d72a80c661/?interface=catalog
  • анимация «Двойной клик»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/8be5d457-7252-41f8-a93a-d498059a0bf0/?interface=catalog
  • анимация «Колесо мыши»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/8163cc50-ba31-485f-9bdb-f19627063f1e/?interface=catalog
  • анимация «Приемы выделения со вспомогательными клавишами «Ctrl» и «Shift»»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/41c1c231-2cef-475e-83e4-beeadf5c12e0/?interface=catalog
  • анимация «Элементы интерфейса»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/df147b4f-ac6e-4717-93e0-2bcd2369b4de/?interface=catalog
  • игра «Спасение мяча»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a8b33789-96c7-459e-a647-3d606b23b75b/?interface=catalog
  • игра «Раскраска»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/2bdb6362-6ed2-4f53-a181-829a483acaba/?interface=catalog
  • игра «Пазл»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/208f83f4-3545-4ab1-973c-09369b988272/?interface=catalog
  • игра «Музыкальные кирпичи»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ecfca548-b6ac-4bbc-a5dc-1e783a29a3cd/?interface=catalog
  • игра «Раздели поровну»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bf34f106-038d-40ec-b52b-d3b8b04b7034/?interface=catalog
  • игра «Эволюция»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/accdce9a-d013-4185-b86f-9ec43acaeb8b/?interface=catalog
  • тренажер «Внешний вид»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b98f5114-871b-4cc7-b203-9a29594c3353/?interface=catalog
  • тренажер «Двойной клик»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/2bdb864c-7cc3-44ac-9afc-4a6c2f04d864/?interface=catalog

§ 5. Хранение информации

Хранение информации

Носители информации

Хранение информации: история и современность

Хранение информации

Как хранили информацию раньше

Носители информации прошлого и наших дней

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Хранение информации. Память»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/f94504de-9f7f-4c2c-8ae2-2155adee914c/?interface=catalog
  • анимация «Информация и ее носитель»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/5d9a3e71-9364-4549-9547-6c2606387971/?interface=catalog
  • анимация «Файлы и папки»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/1780aaa6-0bd1-465b-a2e4-dda69e458780/?interface=catalog
  • тренажер «Определение носителя информации (вариант ученика)»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/8f11222a-3c47-4294-a75b-e49b7bd7fff3/?interface=catalog

§ 6. Передача информации

Передача информации

Средства передачи информации

Передача информации

Как передавали информацию в прошлом

Научные открытия и средства передачи информации

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • анимация «Источник и приемник информации»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/f530aee3-c82c-407c-b91d-d4c6637a3fb5/?interface=catalog
  • анимация «Помехи при передаче информации»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/1ebf66d3-4675-46dc-ada4-47355808e0f4/?interface=catalog

§ 7. Кодирование информации

Кодирование информации

Интерактивная игра «Морской бой»

Язык жестов

Как играть в «Морской бой»

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • видеоролик «Азбука Морзе» в составе CD «Библиотека электронных наглядных пособий по дисциплине “Информатика”», часть 1 «Теоретические основы информатики», раздел «Информация в цифровом виде, кодирования»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/e9e28a73-377f-0000-e01c-9c38718a1a2f/?interface=catalog
  • интерактивное задание «Расшифруй слово»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/174b0b5c-0d07-473c-bb86-6792fdddfb2b/?interface=catalog
  • интерактивное задание «Графические диктанты и Танграм»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bd52dc17-c9f6-4948-8a59-dfa9ab96dee1/?interface=catalog

Свободное программное обеспечение:

  • электронный практикум «Координатная плоскость»
    http://txt.ensayoes.com/docs/index-4128.html

§ 8. Текстовая информация

Текст: история и современность

Текстовая информация

Цепочки слов

Подготовка текстовых документов

О шрифтах

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • упражнение «Диктант»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/4d3b537d-a96c-4d24-82e3-d5db077255f9/?interface=catalog
  • анимация «Комбинации клавиш для копирования и перемещения»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/13bd22a9-f848-45d7-a434-92bea7c1b9ca/?interface=catalog
  • анимация «Копирование и перемещение второй кнопкой мыши»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/1a63050c-17ef-4b5e-937a-da4c2124ea06/?interface=catalog
  • анимация «Поиск фразы в тексте»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/80a7fe5d-e8d9-4b8e-8fde-04b9bdac092e/?interface=catalog
  • игра «Поиск фразы в тексте»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/35a4ff32-4d84-4613-97a9-00690bcc9b4d/?interface=catalog
  • анимация «Приемы работы с текстом»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/57ceff30-a44d-44c9-ad03-8b1c89b60b59/?interface=catalog

§ 9. Таблицы

Представление информации в форме таблиц

Табличный способ решения логических задач

§ 10. Наглядные формы представления информации

Наглядные формы представления информации

Разнообразие наглядных форм представления информации

Поезда

Теплоходы

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • виртуальная лаборатория «Разъезды»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/49d78355-f46c-4144-8f49-653997761a84/?interface=catalog

§ 11. Компьютерная графика

Компьютерная графика

Планируем работу в графическом редакторе

Орнамент

§ 12. Обработка информации

Обработка информации

Задача о напитках

Обработка информации

Логическая игра «Переливашки»

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

  • виртуальная лаборатория «Черные ящики»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b5b36e42-1fe9-45b0-b251-1cf7dfaaabca/?interface=catalog
  • виртуальная лаборатория «Переправы»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/4cb2d891-6d24-4909-934b-28d173f21a5a/?interface=catalog
  • интерактивное задание «Задачи о переправах»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/8aa61863-134c-44f6-83a1-140bc229d987/?interface=catalog
  • виртуальная лаборатория «Переливания»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/c833beed-911d-49f7-a85a-cd9ebc7840af/?interface=catalog
  • интерактивное задание «Задачи на переливание»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bb763f24-71fc-408f-8556-4905e6ce0180/?interface=catalog
  • интерактивное задание «Ханойские башни»
    http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ee202dd8-eb20-4dcf-b919-3ea1f7919daa/?interface=catalog

 

Компьютерный практикум

Работа 5. Вводим текст

  • Слова.rtf
  • Анаграммы.rtf

Работа 6. Редактируем текст

  • Вставка.rtf
  • Удаление.rtf
  • Замена.rtf
  • Смысл.rtf
  • Буква.rtf
  • Пословицы.rtf
  • Большой.rtf

Работа 7. Работаем с фрагментами текста

  • Лишнее.rtf
  • Лукоморье.rtf
  • Фраза.rtf
  • Алгоритм.rtf
  • Слог.rtf
  • 100.rtf

Работа 8. Форматируем текст

  • Радуга.rtf

Работа 9. Создаём простые таблицы

  • Семь чудес света.doc
  • Загадки.doc

Работа 11. Изучаем инструменты графического редактора

  • Подкова.bmp
  • Многоугольники.bmp
  • Эскиз1.bmp
  • Эскиз2.bmp
  • Круги.bmp

Работа 12. Работаем с графическими фрагментами

  • Природа.bmp
  • Шляпы.bmp
  • Ваза.bmp
  • Акробат.bmp

Работа 13. Планируем работу в графическом редакторе

  • Цветок.bmp

Работа 14. Создаём списки

  • English.rtf
  • Чудо.rtf
  • Природа.rtf
  • Делитель.rtf

Онлайн-кампус микроскопии ZEISS | Основы микроскопии

Введение

Числовая апертура объектива микроскопа является мерой его способности собирать свет и разрешать мелкие детали образца при работе на фиксированном расстоянии от объекта (или образца). Световые волны, формирующие изображение, проходят через образец и входят в объектив в форме перевернутого конуса, как показано на рис. 1(а). Белый свет состоит из широкого спектра электромагнитных волн, длина периода которых находится в диапазоне от 400 до 700 нанометров.Для справки важно знать, что 1 миллиметр равен 1000 микрометрам, а 1 микрометр равен 1000 нанометрам. Свет зеленого цвета имеет диапазон длин волн с центром в 550 нанометров, что соответствует 0,55 микрометра. Если небольшие объекты (такие как типичный окрашенный образец, установленный на предметном стекле микроскопа) рассматриваются через микроскоп, свет, падающий на эти мельчайшие объекты, преломляется так, что он отклоняется от первоначального направления (рис. 1(а)). Чем меньше объект, тем более выраженной будет дифракция падающих световых лучей.Более высокие значения числовой апертуры позволяют более наклонным лучам попадать в переднюю линзу объектива, что дает изображение с более высоким разрешением и позволяет визуализировать более мелкие структуры с большей четкостью. На рис. 1(а) показана простая система микроскопа, состоящая из объектива и образца, освещаемых коллимированным световым пучком, что было бы в случае, если бы не использовался конденсор. Свет, дифрагированный на образце, представлен в виде перевернутого конуса половинного угла ( α ), который представляет пределы света, который может попасть в объектив.Чтобы увеличить эффективную апертуру и разрешающую способность микроскопа, был добавлен конденсор (рис. 1(b)) для создания конуса луча на освещаемой стороне образца. Это позволяет объективу собирать световые лучи, возникающие в результате больших углов дифракции, увеличивая разрешение системы микроскопа. Сумма углов апертуры объектива и конденсора называется рабочей апертурой . Если угол апертуры конденсора соответствует объективу, достигается максимальное разрешение.

Чтобы можно было сравнить два объектива и получить количественную оценку разрешения, числовая апертура или мера телесного угла, охватываемого объективом, определяется как:

Числовая апертура (NA) = η sin(α)(1)

, где α равно половине угла раскрытия объектива, а η — показатель преломления иммерсионной среды, используемой между объективом и покровным стеклом, защищающим образец (η = 1 для воздуха; η = 1.51 для масла или стекла). Изучая Уравнение (1) , становится очевидным, что показатель преломления является ограничивающим фактором в достижении числовой апертуры больше 1,0. Поэтому для получения более высоких рабочих числовых апертур необходимо увеличивать показатель преломления среды между передней линзой объектива и покровным стеклом образца. Наибольшая угловая апертура, которую можно получить со стандартным объективом микроскопа, теоретически должна составлять 180 градусов, что дает значение 90 градусов для половинного угла, используемого в уравнении числовой апертуры.Синус 90 градусов равен единице, что говорит о том, что числовая апертура ограничена не только угловой апертурой, но и показателем преломления изображающей среды. На практике углы апертуры, превышающие 70–80 градусов, встречаются только в объективах с самыми высокими характеристиками, которые обычно стоят тысячи долларов.

Разрешение оптического микроскопа определяется как наименьшее расстояние между двумя точками на образце, которые еще можно различить как два отдельных объекта.Разрешение напрямую связано с полезным увеличением микроскопа и пределом восприятия деталей образца, хотя в микроскопии это несколько субъективная величина, поскольку при большом увеличении изображение может выглядеть не в фокусе, но все же разрешаться с максимальной точностью. объектив и вспомогательные оптические компоненты. Из-за волновой природы света и дифракции, связанной с этими явлениями, разрешение объектива микроскопа определяется углом световых волн, которые могут попасть в переднюю линзу, и поэтому говорят, что инструмент имеет дифракционное ограничение .Этот предел является чисто теоретическим, но даже теоретически идеальный объектив без каких-либо ошибок изображения имеет конечное разрешение.

Наблюдатели упустят мелкие нюансы изображения, если объектив проецирует на плоскость промежуточного изображения детали, размер которых меньше разрешающей способности человеческого глаза (ситуация, типичная для малых увеличений и больших числовых апертур). Феномен пустого увеличения возникает, если изображение увеличивается за пределы физической разрешающей способности изображений.Иммерсионный носитель

Одним из способов увеличения оптической разрешающей способности микроскопа является использование иммерсионных жидкостей между передней линзой объектива и покровным стеклом. Большинство объективов с увеличением от 60x до 100x (и выше) предназначены для использования с иммерсионным маслом. Хорошие результаты были получены с маслом, имеющим показатель преломления n = 1,51, который точно соответствует показателю преломления стекла. Таким образом устраняются все отражения на пути от объекта к цели.Если бы этот прием не применялся, отражение всегда вызывало бы потерю света в покровном стекле или на передней линзе в случае больших углов (рис. 2).

Полезная числовая апертура объектива и, следовательно, разрешающая способность уменьшаются из-за описанного выше отражения. Числовая апертура объектива также в определенной степени зависит от величины коррекции оптической аберрации. Объективы с высокой степенью коррекции, как правило, имеют гораздо большую числовую апертуру для соответствующего увеличения, как показано в таблице 1.

Цифровая апертура объектива в сравнении с оптической коррекцией

Увеличение Планахромат
(NA)
План Флюорит
(NA)
Планапохромат
(NA)
0,5x 0,025 нет данных нет данных
1x 0.04 n/a n/a
2x 0.06 0.08 0.10
4x 0.10 0.13 0.20
10x 0.25 0,30 0,45
20x 0,40 0,50 0,75
40x 0,65 0,75 0,95
40x (масло) нет данных 1.30 1,40
63x 0,75 0,85 0,95
63x (масло) нет данных 1,30 1,40
100x (масло) 1,25 1.Диск Эйри и разрешение микроскопа

Когда свет от различных точек образца проходит через объектив и преобразуется в изображение, различные точки образца появляются на изображении в виде небольших узоров (не точек), известных как узоры Эйри. Это явление вызвано дифракцией или рассеянием света, когда он проходит через мельчайшие части и пространства в образце и круглую заднюю апертуру объектива. Предел, до которого два небольших объекта все еще видны как отдельные объекты, используется как мера разрешающей способности микроскопа.Расстояние, на котором достигается этот предел, известно как эффективное разрешение микроскопа и обозначается как d 0 . Разрешение — это значение, которое может быть получено теоретически с учетом оптических параметров прибора и средней длины волны освещения.

Важно, прежде всего, знать, что объектив и тубус изображают точку на объекте (например, крохотную дырочку в металлической фольге) не как яркий диск с резко очерченными краями, а как слегка размытое пятно, окруженное дифракционными кольцами, называемыми дисками Эйри (см. рис. 3(а)).Трехмерные представления дифракционной картины вблизи плоскости промежуточного изображения известны как функция рассеяния точки (рис. 3(b)). Диск Эйри — это область, окруженная первым минимумом узора Эйри и содержащая примерно 84 процента световой энергии, как показано на рисунке 3(с). Функция распределения точек представляет собой трехмерное представление диска Эйри.

Разрешение можно рассчитать по знаменитой формуле, введенной Эрнстом Аббе в конце 19 века, и представляет собой меру резкости изображения светового микроскопа:

Разрешение
x,y = λ / 2[η • sin(α)](2) Разрешение z = 2λ / [η • sin(α)] 2 (3)

, где λ — длина волны света, η — показатель преломления среды формирования изображения, как описано выше, а объединенный член η • sin(α) известен как числовая апертура объектива ( NA ) .Объективы, обычно используемые в микроскопии, имеют числовую апертуру менее 1,5, что ограничивает термин α в уравнениях (2) и (3) менее чем 70 градусами (хотя новые высокопроизводительные объективы близко приближаются к этому пределу). ). Следовательно, теоретический предел разрешения на самой короткой практической длине волны (примерно 400 нанометров) составляет около 150 нанометров в поперечном измерении и приближается к 400 нанометрам в осевом измерении при использовании объектива с числовой апертурой 1.40. Таким образом, структуры, лежащие ближе этого расстояния, не могут быть разрешены в латеральной плоскости с помощью микроскопа. Из-за центрального значения взаимосвязи между показателем преломления отображающей среды и угловой апертурой объектива Аббе ввел понятие числовой апертуры в ходе объяснения разрешения микроскопа.

Дифракционные кольца в диске Эйри вызваны ограничивающей функцией апертуры объектива, так что объектив действует как отверстие, за которым находятся дифракционные кольца.Чем больше апертура объектива и конденсора, тем меньше будет d 0 . Таким образом, чем выше числовая апертура всей системы, тем лучше разрешение. Одно из нескольких уравнений, связанных с исходной формулой Аббе, которые были выведены для выражения связи между числовой апертурой, длиной волны и разрешением:

Разрешение
x,y или d 0 = 1,22λ / [NA Obj + NA Con ](4)

Где λ — отображаемая длина волны света, NA Con — числовая апертура конденсора, а NA Obj — числовая апертура объектива.Коэффициент 1,22 был взят из расчета для случая, показанного на рис. 4, для близкого сближения двух дисков Эйри, где профили интенсивности наложены друг на друга. Если две точки изображения находятся далеко друг от друга, их легко распознать как отдельные объекты. Однако при все большем уменьшении расстояния между дисками Эйри достигается предельная точка, когда главный максимум второго диска Эйри совпадает с первым минимумом первого диска Эйри.На наложенных профилях видны два максимума яркости, разделенные впадиной. Интенсивность в долине снижается примерно на 20 процентов по сравнению с двумя максимумами. Этого как раз достаточно, чтобы человеческий глаз увидел две отдельные точки, предел, который упоминается как критерий Рэлея .

Для облегчения понимания может помочь сравнение. Маловероятно, чтобы телефонный кабель использовался для электронной передачи тонкого звука скрипки, поскольку пропускная способность этого носителя очень ограничена.Гораздо лучшие результаты получаются, если используются качественные микрофоны и усилители, частотный диапазон которых идентичен диапазону слуха человека. В музыке информация содержится в средних звуковых частотах; однако тонкие нюансы звука заключаются в высоких обертонах. В микроскопе тонкости структуры закодированы в дифрагированном свете. Если вы хотите увидеть их в пространстве изображений за объективом, вы должны убедиться, что они сначала собраны объективом.Это становится проще с более высоким углом апертуры и, следовательно, с увеличением числовой апертуры.

Числовая апертура объективов увеличивается с увеличением примерно до 40х (см. Таблицы 1 и 2), но выравнивается между 1,30 и 1,40 (в зависимости от степени коррекции аберрации) для иммерсионных версий. В таблице 2 представлены расчетные значения разрешения задач, обычно используемые в исследовательских и учебных лабораториях. Разрешение между точками на образце d 0 указано в таблице вместе с увеличенным размером изображения ( D 0 ) в промежуточной плоскости окуляра (с использованием зеленого света с длиной волны 550 нанометров). ).Также в таблице значение n представляет количество разрешенных пикселей, если они организованы в линейный массив вдоль поля диаметром 20 миллиметров (20 миллиметров/D 0 ).

Разрешение для выбранных целей

Объектив/нет данных d 0
(мкм)
D 0
(мкм)
п
0.5x / 0,15 2,2 11,2 1786
10x/0,30 1.1 11,2 1786
20x / 0,50 0,7 13,4 1493
40х/0.75 0,45 17,9 1117
40x/1,30 (масло) 0,26 10,3 1942
63x/1,40 (масло) 0,24 15,1 1325
100х/1.30 (масло) 0,26 25,8 775
Таблица 2

Не следует пытаться увеличить общее увеличение микроскопа с помощью окуляров, дающих большое дополнительное увеличение (например, 16-кратное, 20-кратное или 25-кратное) или других оптических дожигателей, если объектив не дает достаточного количества пикселей при малой числовой апертуре. .С другой стороны, вы упустите тонкие нюансы, если объектив проецирует очень мелкие детали на промежуточное изображение, а вы используете окуляр с малым увеличением. Для наблюдения мелких деталей образца в оптический микроскоп мельчайшие детали, присутствующие в образце, должны быть достаточно контрастными и проецировать промежуточное изображение под углом, несколько превышающим угловую разрешающую способность человеческого глаза. Как упоминалось ранее, общее комбинированное увеличение (объектива и окуляра) микроскопа должно быть выше 500-кратного, но менее 1000-кратного апертуры объектива.Это значение известно как диапазон полезного увеличения .

В повседневных рутинных наблюдениях многие микроскописты не пытаются достичь самого высокого разрешения изображения, которое возможно с их оборудованием. Разрешающая способность микроскопа является важнейшей характеристикой оптической системы и влияет на способность различать мелкие детали конкретного образца. Основным фактором, определяющим разрешение, является числовая апертура объектива, но разрешение также зависит от типа образца, когерентности освещения, степени коррекции аберраций и других факторов, таких как методика усиления контраста либо в оптической системе микроскопа, либо в самом экземпляре.Практические советы по увеличению разрешающей способности

Объективы современных микроскопов позволяют реализовать теоретическую разрешающую способность на практике при условии наблюдения подходящих образцов. Однако есть несколько советов, которым можно следовать, чтобы добиться успеха. Они перечислены ниже.

  • Объектив и образец чистые? Отпечатка пальца на передней линзе воздушного объектива может быть достаточно, чтобы повлиять на воспроизведение высококонтрастного изображения образца из-за нежелательного рассеянного света.Те же предостережения относятся к иммерсионным объективам, загрязненным остатками смолы или эмульсии (например, маслом и водой). В этих случаях проблемы может решить тщательная очистка передней линзы объектива с помощью мягкой ткани и средства для очистки линз или чистого этанола.

  • Покровные стекла имеют правильную толщину? Крайне важно, чтобы покровные стекла, подходящие для объективов с высокой апертурой (более 0,65), имели стандартную толщину 170 микрометров, поскольку толщина покровных стекол учитывается при разработке объективов.Поэтому при использовании покровного стекла разной толщины (менее 165 и более 175 мкм) качество оптического изображения заметно страдает. В целом, эмпирическое правило для объективов с числовой апертурой 0,7 и выше заключается в том, что они могут выдерживать отклонение в 10 микрометров, тогда как объективы с меньшей числовой апертурой (от 0,3 до 0,7) могут выдерживать более высокий уровень отклонения, обычно до 30 мкм. микрометры.

  • Правильно ли вы используете иммерсионное масло? Все объективы с числовой апертурой больше 0.95 предназначены для использования с иммерсионными средами (обычно масло с показателем преломления 1,515). Иммерсионное масло не содержит полихлорированных дифенилов и практически не проявляет автофлуоресценции. Изображение будет заметно ухудшаться, если в иммерсионный слой попадут пузырьки воздуха, поэтому масло нужно наносить осторожно, чтобы не было пузырьков. Пузырьки воздуха можно легко увидеть, сняв окуляр и исследуя заднюю фокальную плоскость объектива через тубусы микроскопа (или используя линзу Бертрана).Если наблюдаются пузырьки воздуха, объектив и предметное стекло следует очистить и снова осторожно нанести масло.

Project MICRO — Как купить школьные микроскопы

Проект МИКРО

 

 

Как купить школьные микроскопы

Существует множество недорогих микроскопов самого разного качества; некоторые из хороших стоят не больше, чем некоторые почти бесполезные «игрушечные» модели.Вам не нужно быть оптическим экспертом, чтобы сделать правильный выбор, если вы будете следовать простым критериям оценки, приведенным здесь. Помните, что «эксперты» не всегда согласны, и доверяйте своим собственным навыкам оценки. Совет, который следует ниже, предназначен для учителей, родителей и школьных волонтеров, которые ищут хорошее оборудование для занятий. Взрослому любителю понадобится несколько иной микроскоп, который можно модернизировать с помощью различных объективов и аксессуаров по мере развития хобби. Оба получат пользу от прочтения одной из нескольких доступных хорошо написанных вводных книг; Нахтигаль, Исследование с помощью микроскопа , например.Полную информацию об этой и многих других книгах можно найти в списках книг MICRO на этом веб-сайте. Вы найдете еще одно полезное обсуждение выбора микроскопа по адресу http://www.greatscopes.com/microscope.htm .

 

Какой микроскоп мне купить?

Первый выбор между «простыми» и «составными» микроскопами. «Простой» микроскоп (который использовал Левенгук) имеет только одну линзу, а «составной» прицел имеет как объектив, так и окуляр. Не покупайте «простой» дизайн! Рабочие расстояния между глазом и линзой и линзой и образцом настолько малы, что их очень трудно использовать.А у одного мощного объектива столько аберраций, что студент, которому удастся получить изображение, будет разочарован его качеством. К сожалению, в каталогах школьных принадлежностей предлагается довольно мало моделей.

Все правила имеют исключения. Полезным «простым» дизайном для классной комнаты были бы недорогие «лупы Private Eye 5x». Рекомендации для занятий в классе по использованию этих луп можно найти по адресу http://the-private-eye.com/index.html Хотя многого можно добиться с помощью простой лупы, потребность в большем увеличении и записи изображений приводит нас к «составным» лупам. для общего использования в классе.

 

Но у меня есть только 50-100 долларов; значит без микроскопии?

Вовсе нет! Многие производители предлагают дизайн, похожий на карманный фонарик. Обычно они имеют 30-кратное увеличение, две батарейки АА обеспечивают подсветку и продаются примерно за 10 долларов. Вы найдете их в магазинах электроники и товаров для природы, а также во многих каталогах; качество разное, поэтому есть смысл сравнивать. Они могут быть достаточно хороши, чтобы поддерживать обширную учебную программу. Купите столько, сколько вы можете себе позволить; некоторые местные дилеры могут предоставить скидку на оптовую покупку для использования в школе.

 

Я хочу оборудовать свой класс «настоящими» микроскопами; что это будет стоить?

Приблизительно $1000 (не отчаивайтесь, см. ниже). Это даст вам как минимум 10 прицелов хорошего качества в ценовом диапазоне от 80 до 150 долларов. Вы можете приобрести прицелы по этой цене, которые будут прочными и простыми в использовании, с линзами, обеспечивающими резкое и яркое изображение. В целом, более дорогие модели будут обеспечивать аналогичные изображения, но более удобные, а менее дорогие будут иметь разочаровывающие характеристики.

 

Где мне найти 1000 долларов?

Возможно, это проще, чем вы думаете. Местные корпорации часто являются хорошим источником финансирования на этом уровне. Возможно, ближайшее к вам местное партнерское общество MSA (LAS) сможет вам помочь. Вы найдете список LAS по адресу https://www.microscopy.org/communities/local.cfm.

 

Какой тип мне следует купить?

Два типа, на самом деле, в примерно равном количестве для средней школы. Прицелы для осмотра/препарирования используются для изучения деталей поверхности крупных непрозрачных образцов при относительно низком (20-30x) увеличении.Освещение обычно сверху, а изображение прямое , как в «реальном мире». Составные микроскопы обычно используются с проходящим светом для просмотра прозрачных образцов; полезный школьный диапазон увеличения 10-400х. Изображение перевернуто . Требуется немного практики, чтобы следить за движущимся объектом, когда он перевернут.

Полезным «простым» дизайном для классной комнаты были бы недорогие 5-кратные лупы «Частный сыщик». Рекомендации по использованию этих луп для занятий в классе можно найти на сайте http://the-private-eye.com/index.html.

В то время как с помощью простой лупы можно добиться многого, потребность в большем увеличении и записи изображения приводит нас к «составным» прицелам.

 

Какие функции мне следует искать?

Оба типа должны иметь металлический корпус и металлический реечный фокус для долговечности и легкой и точной фокусировки. Это сразу избавляет от пластиковых «игрушечных» прицелов. Хотя металлический корпус не является гарантией качества объектива, металлический механизм фокусировки более точен, чем поворотные или пластиковые конструкции.Оба типа должны иметь стеклянные, а не пластиковые линзы, и иметь возможность фокусироваться как на тонких образцах (препараты), так и на поверхности более крупных объектов толщиной не менее дюйма. Составные прицелы должны иметь револьверную головку с 3 линзами и вспомогательную диафрагму или ряд «полевых упоров» для управления яркостью. Есть несколько хороших однообъективных составных прицелов, но конструкция с тремя линзами гораздо более универсальна; учащийся может найти объект при малом увеличении и сразу же переключиться на большее увеличение той же области.

 

Мне нужны составные области для моего класса, и я вижу много рекламируемых функций; какие годные?

«Увеличивает в 600-1200 раз!» НЕТ. Когда вы видите это утверждение в рекламе, это веская причина не читать дальше. Длина волны видимого света и оптические свойства стеклянных линз, используемых в воздухе (а не «иммерсионное масло», используемое в исследовательских микроскопах), ограничивают полезное увеличение составного школьного микроскопа до 400x; больше — это «пустое увеличение».Увеличение можно рассчитать, умножив силу линзы окуляра на силу линзы объектива. Например, использование окуляра с увеличением 10x и объектива с увеличением 40x дает увеличение в 400x. Более высокие увеличения достигаются в «игрушечных» микроскопах за счет использования окуляра чрезмерной силы, что, в свою очередь, делает поле зрения очень узким, подчеркивая при этом все аберрации изображения, создаваемые линзой объектива. Это как увеличить снимок с дешевой камеры до размера плаката; это больше, но нет больше деталей. Для большинства школьных микроскопов требуется 10-100x (для бактерий требуется 400x). Настоящая 1000-кратная визуализация требует наличия 4-го объектива (100-кратного увеличения) в турели, многолинзового фокусируемого конденсора, а также использования иммерсионного масла. Его следует рассматривать только для старших классов средней школы.

«Увеличение масштаба!» НЕТ. Это связано с предыдущей проблемой. Зум-окуляр только усугубляет ситуацию, потому что дешевая зум-оптика полна аберраций. Изменения увеличения в сложном микроскопе должны выполняться заменой линз объектива, а не увеличением окуляра.И это лучше всего достигается с помощью револьверной головки, а не сменных ввинчивающихся линз, которые легко повредить или потерять.

Бинокулярные окуляры. НЕТ. Хотя информативность стереоизображения поможет ученику старшего возраста, два комплекта оптики стоят намного дороже, и если при грубом использовании они выходят из строя, требуется заводское обслуживание. Более узкое межглазное расстояние у детей младшего возраста часто не соответствует расстоянию между окулярами взрослых. И целых 17% детей (5 или 6 в классе из 30 человек) будут иметь амблиопию, косоглазие или другие проблемы с бинокулярной координацией.

Конденсатор. МОЖЕТ БЫТЬ. Хотя конденсор предметного столика, который фокусирует освещение на образце, является важной частью исследовательского микроскопа, его следует избегать в ценовом диапазоне 100 долларов. Если его и предложат, то это будет одна линза, которую нельзя сфокусировать, зафиксировав в предметном столике. Его будет легко повредить и сложно очистить.

Проекционная микроскопия №. Даже если вы можете полностью затемнить свою комнату, освещение, достаточное для проецирования изображения с помощью одного из дешевых прицелов прямой проекции, также поджарит ваш образец.У некоторых производителей есть хорошие видеопроекционные системы, полезные в образовательных целях, но их стоимость заставляет сомневаться в том, что они «стоят», если бюджет ограничен. Лучше использовать отдельную цифровую камеру, подключенную к компьютеру. Новые цифровые микроскопы, которые проецируются на монитор, позволяют всему классу одновременно видеть одно и то же. Избегайте «цифровых микроскопов», в которых электроника камеры встроена в сам микроскоп со стеклянными линзами. Эта электроника быстро устаревает, вынуждая вас отказываться от прицела и заменять его, когда его оптическое и механическое состояние все еще хорошее.

Встроенное освещение. ДА. Прицелы с зеркалами больше не продаются. Если они у вас есть, вы можете использовать любую настольную лампу. Короткая люминесцентная лампа в центре стола может освещать несколько прицелов; они стоят около 10 долларов в хозяйственных магазинах. НО некоторым детям может быть трудно правильно настроить зеркало. Если у каждого прицела есть электрический шнур, пол будет похож на рассыпанные спагетти. Если вам нужно освещение сверху («инцидент») для непрозрачного образца, лампа под столиком его не обеспечит.Для многих встроенных ламп требуются труднодоступные лампочки. В некоторых осциллографах предлагаются встроенные осветители с батарейным питанием, но они имеют короткий срок службы батарей. отключите питание до «короткого замыкания». Недавно построенные классы могут иметь встроенные GFI. Микроскопы со светоизлучающими диодами (LED) и перезаряжаемыми батареями недавно появились на школьном рынке, и они, безусловно, заслуживают внимания.Никаких проводов, долгое время автономной работы, не нужно менять лампочки, недорогой (150 долларов!).

Сделано в США №. Торговые марки не являются гарантией американского производства. Почти все микроскопы американских марок импортируются, и даже те прицелы, которые рекламируются как произведенные в Америке, будут иметь важные импортные компоненты, такие как линзы.

Окуляры с широким полем зрения. ДА. Они обеспечивают большое яркое изображение и обычно являются лучшим выбором. Они позволяют увидеть большую площадь образца, чем обычный окуляр того же увеличения.Это также означает, что собирается и передается больше света, обеспечивая более яркое изображение. Они должны быть не более 15х; 10x предпочтительнее. В студенческих прицелах они часто фиксируются на месте, что защищает от потери, повреждения и внутренней грязи.

Точная фокусировка. ДА. Желателен, но дефицитен в низком ценовом диапазоне.

Остановка фокусировки. ДА. Это предотвратит поломку слайда или линзы. Если прицел не имеет точной фокусировки, это особенно важно.Если вы не можете сфокусироваться на очень тонком образце (бумаге или пластиковом предметном стекле), возможно, вам придется поместить образец поверх предметного стекла.

Механический столик. ДА. Предлагается в качестве аксессуара для большинства составных прицелов.

 

Можно ли проверить качество объектива?

ДА. Без тестового оборудования можно многое сказать. Прямоугольная выгравированная штриховка вокруг портретных голов на банкнотах США является полезным образцом для грубой проверки качества объектива.Сосредоточьтесь вверх и вниз и ищите несколько вещей:

Плоская фокальная плоскость. Нельзя ожидать от недорогих объективов идеально ровного поля зрения; так называемые «плановые» линзы стоят дорого. Однако вы обнаружите множество различий в качестве; попробуйте сделать параллельное сравнение, если вы выбираете между двумя моделями. Вы ищете изображение, которое действительно резкое от центра почти до края поля зрения, а не изображение, которое необходимо перефокусировать для каждой части круглого поля.

Очень желательны ахроматические линзы. Это означает, что линзы будут хорошо фокусировать одну длину волны (обычно средне-зеленую, где наши глаза наиболее чувствительны). Некорректированные линзы будут показывать цветные полосы вокруг деталей образца. Апохроматические линзы с поправкой на три длины волны слишком дороги, чтобы их здесь рассматривать.

Без искажений. Горизонтальные и вертикальные выгравированные линии должны быть прямыми.

Без астигматизма. Когда вы проходите через фокальную точку (нечетко-резко-нечетко), ищите «линейное» искажение изображения, которое поворачивается на 90 градусов при переходе от верхнего фокуса к нижнему фокусу.Это может быть вызвано некруглой линзой объектива или (чаще встречается в дешевой оптике) линзой, которая наклонена в своем креплении. Поверните окуляр, чтобы проверить наличие такой же проблемы с этим объективом.

Без внутренней грязи. Расфокусируйте изображение и внимательно осмотрите линзы объектива и окуляра. Попробуйте удалить его с помощью салфетки для линз и небольшого количества чистящего средства для очков. Если это внутри многоэлементного объектива, не покупайте прицел.

Выравнивание объектива. Трехлинзовые турели составного прицела должны быть достаточно хорошо выровнены, а более дешевые часто нет; сравните области, которые вы рассматриваете. Сфокусируйтесь на маленьком объекте в центре поля при наименьшем увеличении, а затем поверните турель на следующее большее увеличение. Выбранный объект должен оставаться достаточно близко к центру, чтобы вы могли видеть его при большем увеличении, и он не должен быть полностью не в фокусе. Повторите последовательно для каждой цели. Не ожидайте совершенства; это дорого и можно найти только в исследовательских целях.

Попробуйте провести сравнение с двумя подготовленными слайдами. Один должен быть ярко окрашенным биологическим образцом, а другой — чем-то почти бесцветным. Используйте различное увеличение и освещение (упомянутые выше «полевые упоры»). Лучшие линзы должны быть очевидны.

 

Где найти эти микроскопы?

Они будут в основных каталогах научных материалов и в некоторых школьных магазинах; на этой веб-странице есть список контактов дилера.Дилер, торгующий только микроскопами, может обеспечить как предпродажную проверку качества, так и обслуживание на месте. Делайте покупки внимательно; цены могут отличаться на 50% и более.

 

Как насчет покупки бывшего в употреблении микроскопа? Я вижу много отличных предложений на eBay.

Если вы знаете достаточно, чтобы оценить бывший в употреблении прицел или отремонтировать неисправный, вы, вероятно, не будете читать этот базовый совет. Микроскопы не «изнашиваются»; они часто появляются на рынке, потому что не работают так, как должны. Используемые области исследования будут иметь дополнительные элементы управления, которые будут очень запутанными как для преподавателей, так и для студентов.

 

Для получения дополнительной информации свяжитесь с координатором проекта MICRO компании MSA: Элейн Хамфри .

Микроскопия в поляризованном свете | Микроскоп Nikon U

Поляризованный свет — это метод повышения контраста, который улучшает качество изображения, полученного с использованием двулучепреломляющих материалов, по сравнению с другими методами, такими как освещение темным и светлым полем, дифференциальный интерференционный контраст, фазовый контраст, модуляционный контраст Хоффмана и флуоресценция.Микроскопы с поляризованным светом обладают высокой степенью чувствительности и могут использоваться как для количественных, так и для качественных исследований широкого круга анизотропных образцов. Качественная поляризационная микроскопия очень популярна на практике, и этой теме посвящено множество томов. Напротив, количественные аспекты микроскопии в поляризованном свете, которая в основном используется в кристаллографии, представляют собой гораздо более сложный предмет, который обычно ограничивается геологами, минералогами и химиками.Однако устойчивый прогресс, достигнутый за последние несколько лет, позволил биологам изучить двулучепреломляющий характер многих анизотропных субклеточных ансамблей.

Рис. 1 — Конфигурация микроскопа с поляризованным светом

Микроскоп с поляризованным светом предназначен для наблюдения и фотографирования образцов, видимых главным образом благодаря их оптически анизотропным свойствам. Для выполнения этой задачи микроскоп должен быть оснащен как поляризатором , расположенным на пути света где-то перед образцом, так и анализатором (второй поляризатор; см. рис. 1 ), размещенным в оптической путь между задней апертурой объектива и смотровыми трубами или портом камеры.Контраст изображения возникает в результате взаимодействия плоскополяризованного света с двулучепреломляющим (или двулучепреломляющим) образцом с образованием двух отдельных волновых компонентов, каждая из которых поляризована во взаимно перпендикулярных плоскостях. Скорости этих составляющих, называемых обычным и необыкновенным волновыми фронтами ( рис. 1 ), различны и изменяются в зависимости от направления распространения через образец. После выхода из образца легкие компоненты становятся противофазными, но рекомбинируются с конструктивной и деструктивной интерференцией при прохождении через анализатор.Эти концепции изложены на рис. 1 для поля волнового фронта, создаваемого гипотетическим двулучепреломляющим образцом. Кроме того, на рисунке показаны важнейшие оптические и механические компоненты современного поляризованного светового микроскопа.

Микроскопия в поляризованном свете способна предоставить информацию о цвете поглощения и границах оптического пути между минералами с разными показателями преломления, аналогично освещению в светлом поле, но этот метод также может различать изотропные и анизотропные вещества.Кроме того, метод усиления контраста использует оптические свойства, характерные для анизотропии, и позволяет получить подробную информацию о структуре и составе материалов, которая бесценна для целей идентификации и диагностики.

Изотропные материалы, к которым относятся различные газы, жидкости, ненапряженные стекла и кубические кристаллы, демонстрируют одинаковые оптические свойства при зондировании во всех направлениях. Эти материалы имеют только один показатель преломления и не имеют ограничений по направлению вибрации света, проходящего через них.Напротив, анизотропные материалы, к которым относится 90% всех твердых веществ, обладают оптическими свойствами, которые меняются в зависимости от ориентации падающего света относительно кристаллографических осей. Они демонстрируют диапазон показателей преломления, зависящий как от направления распространения света через вещество, так и от координат колебательной плоскости. Что еще более важно, анизотропные материалы действуют как светоделители и делят световые лучи на две ортогональные составляющие (как показано на рис. 1 ).Метод поляризационной микроскопии использует интерференцию расщепленных световых лучей, поскольку они воссоединяются на одном и том же оптическом пути для извлечения информации об анизотропных материалах.

Интерактивное учебное пособие —
Двулучепреломляющие кристаллы в поляризованном свете

Изучите, как двулучепреломляющие анизотропные кристаллы взаимодействуют с поляризованным светом в оптическом микроскопе, когда круговой предметный столик поворачивается на 360 градусов.

Микроскопия в поляризованном свете, пожалуй, наиболее известна своими приложениями в геологических науках, которые в основном сосредоточены на изучении минералов в шлифах горных пород.Однако широкий спектр других материалов можно легко исследовать в поляризованном свете, включая как природные, так и промышленные минералы, цементные композиты, керамику, минеральные волокна, полимеры, крахмал, древесину, мочевину и множество биологических макромолекул и структурных ансамблей. Этот метод можно с успехом использовать как качественно, так и количественно, и он является выдающимся инструментом для материаловедения, геологии, химии, биологии, металлургии и даже медицины.

Рисунок 2 — Коноскопические интерференционные картины

Хотя понимание аналитических методов поляризованной микроскопии может быть, возможно, более сложным, чем другие формы микроскопии, оно того стоит, хотя бы ради более подробной информации, которую можно получить с помощью светлопольной визуализации.Знание основных принципов, лежащих в основе микроскопии в поляризованном свете, также важно для эффективной интерпретации дифференциального интерференционного контраста ( DIC ).

Основные свойства поляризованного света

Волновая модель света описывает световые волны, колеблющиеся под прямым углом к ​​направлению распространения, причем все направления колебаний равновероятны. Это называется «обычным» или «неполяризованным» белым светом. В плоскополяризованном свете существует только одно направление вибрации (, рис. 1, ).Система глаз-мозг человека не чувствительна к направлениям вибрации света, и плоскополяризованный свет можно обнаружить только по интенсивности или цветовому эффекту, например, по уменьшению бликов при ношении поляризованных солнцезащитных очков.

Поляризованный свет чаще всего получается путем поглощения света, имеющего набор определенных направлений вибрации в дихроичной среде. Некоторые природные минералы, такие как турмалин, обладают этим свойством, но синтетические пленки, изобретенные доктором Эдвином Х. Лэндом в 1932 году, вскоре обогнали все другие материалы в качестве предпочтительного средства для получения плоскополяризованного света.Крошечные кристаллиты сульфата йодохинина, ориентированные в одном направлении, заключены в прозрачную полимерную пленку для предотвращения миграции и переориентации кристаллов. Разработанные землей листы, содержащие поляризационные пленки, которые продавались под торговой маркой Polaroid® , что стало общепринятым общим термином для этих листов. Любое устройство, способное выделять плоскополяризованный свет из естественного (неполяризованного) белого света, теперь называется поляризатором или поляризатором , название, впервые введенное в 1948 году А.Ф. Халлимонд. Сегодня поляризаторы широко используются в жидкокристаллических дисплеях ( LCDs ), солнцезащитных очках, фотографии, микроскопии и во множестве научных и медицинских целей.

В поляризационном микроскопе есть два поляризационных фильтра, называемые поляризатором и анализатором (см. Рисунок 1 ). Поляризатор располагается под предметным столиком, как правило, с фиксированным азимутом колебаний слева направо или с востока на запад, хотя большинство этих элементов можно поворачивать на 360 градусов.Анализатор, обычно совмещенный с направлением вибрации, ориентированным с севера на юг, но опять же с возможностью вращения на некоторых микроскопах, размещается над объективами и может перемещаться по световому пути по мере необходимости. Когда и анализатор, и поляризатор вставлены в оптический путь, их азимуты колебаний расположены под прямым углом друг к другу. В этой конфигурации говорят, что поляризатор и анализатор пересекаются, свет не проходит через систему, а в окулярах присутствует темное поле зрения.

Для поляризованной микроскопии в падающем свете поляризатор располагается в вертикальном осветителе, а анализатор размещается над полузеркалом. Большинство вращающихся поляризаторов имеют градуировку для указания угла поворота азимута передачи, в то время как анализаторы обычно фиксируются в заданном положении (хотя продвинутые модели можно поворачивать на 90 или 360 градусов). Поляризатор и анализатор являются важными компонентами поляризационного микроскопа, но к другим желательным функциям относятся:

  • Специализированный предметный столик — предметный столик с круговым вращением на 360 градусов для облегчения исследований ориентации с центрированием объективов и предметным столиком с оптической осью микроскопа, чтобы центр вращения совпадал с центром поля зрения.Многие столики, предназначенные для микроскопии в поляризованном свете, также содержат нониусную шкалу, позволяющую измерять угол поворота с точностью до 0,1 градуса. Для расширенных исследований коноскопических изображений также можно использовать универсальный столик с несколькими осями вращения, чтобы можно было наблюдать за образцом с любого направления.
  • Объективы без деформаций — Напряжения, возникающие в стекле объектива во время сборки, могут вызывать ложные оптические эффекты в поляризованном свете, что может ухудшить характеристики.Объективы, предназначенные для наблюдения в поляризованном свете, отличаются от обычных объективов маркировкой P , PO или Pol на оправе. Характеристики объектива ограничены несколькими факторами, в том числе антиотражающими покрытиями, используемыми на поверхностях линз, и свойствами преломления из-за угла падения света на переднюю линзу. Кроме того, деформация линзы может возникать в цементном стыке между элементами в группе линз или из-за того, что одна или группа линз слишком плотно установлены в оправе.
  • Револьверная центрируемая револьверная головка — Поскольку положение оптической оси объектива варьируется от одной сборки к другой, многие микроскопы с поляризованным светом оснащены специальной револьверной головкой, которая содержит центрирующий механизм для отдельных объективов. Это позволяет центрировать каждый объектив относительно предметного столика и оптической оси микроскопа, так что элементы образца остаются в центре поля зрения, когда предметный столик поворачивается на 360 градусов.
  • Конденсор без деформаций — Конденсоры, предназначенные для микроскопии в поляризованном свете, имеют несколько общих характеристик, включая использование линз без деформаций.Некоторые конденсоры оснащены гнездом для поляризатора или имеют поляризующий элемент, установленный непосредственно в конденсоре под апертурной диафрагмой. Многие конденсоры поляризованного света имеют верхнюю линзу, которую можно снять (конденсор с поворотной линзой ) с пути прохождения света, чтобы генерировать почти параллельные волновые фронты освещения для наблюдений с малым увеличением и двойным лучепреломлением.
  • Окуляры — Окуляры микроскопов с поляризованным светом оснащены перекрестной сеткой (или сеткой), чтобы отметить центр поля зрения.Часто сетку с перекрестной проволокой заменяют сеткой для микрофотографии, которая помогает сфокусировать образец и составить изображения с набором кадров, ограничивающих область поля зрения, которые нужно захватить либо в цифровом виде, либо на пленку. Ориентация окуляра по отношению к поляризатору и анализатору обеспечивается заостренным штифтом, который вставляется в гильзу тубуса наблюдения.
  • Линза Бертрана — Специальная линза, установленная в промежуточной трубе или внутри тубусов наблюдения, линза Бертрана проецирует интерференционную картину, сформированную в задней фокальной плоскости объектива, в фокус плоскости изображения микроскопа.Линза разработана таким образом, чтобы облегчить осмотр задней фокальной плоскости объектива, обеспечить точную регулировку освещающей апертурной диафрагмы и просмотреть интерференционные фигуры, подобные представленным в рис. 2 . Обратите внимание, что в рис. 2(a) и 2(b) интерференционные картины представляют наблюдаемые с одноосным кристаллом в поляризованном свете, тогда как картина рис. 2(c) типична для одноосного кристалла с первым пластину замедления порядка, вставленную в оптический путь.
  • Пластины компенсатора и замедления — Многие микроскопы с поляризованным светом имеют прорезь, позволяющую вставлять компенсаторы и/или пластины замедления между скрещенными поляризаторами, которые используются для увеличения разности оптических путей в образце. В большинстве современных конструкций микроскопов эта прорезь размещается либо в револьверной головке микроскопа, либо в промежуточной трубке, расположенной между корпусом и трубками окуляра. Компенсационные пластины, вставленные в прорезь, располагаются между образцом и анализатором.

Микроскопия в поляризованном свете может использоваться как в отраженном (падающем или эпи ), так и в проходящем свете. Отраженный свет полезен для изучения непрозрачных материалов, таких как керамика, минеральные оксиды и сульфиды, металлы, сплавы, композиты и кремниевые пластины (см. , рис. 3, ). Методы отраженного света требуют специального набора объективов, которые не были скорректированы для просмотра через покровное стекло, а объективы для поляризации также не должны напрягаться.

Рисунок 3 – Микроскопия в отраженном поляризованном свете

Иллюстрировано в Рис. 3 представляет собой серию микрофотографий в отраженном поляризованном свете типичных образцов, полученных с использованием этого метода. Слева ( Рисунок 3(a) ) представлено цифровое изображение, показывающее поверхностные особенности микропроцессорной интегральной схемы. Двулучепреломляющие элементы, использованные при изготовлении схемы, хорошо видны на изображении, на котором показана часть арифметико-логического блока микросхемы.Поврежденная поверхность керамического сверхпроводящего кристалла (основа висмута) представлена ​​на рис. 3(b) , на котором показаны двулучепреломляющие кристаллические области с интерференционными цветами, перемежающимися границами зерен. Металлические тонкие пленки также видны в отраженном поляризованном свете. На рис. 3(c) показаны пузыри, образующие дефекты в сливающейся тонкой пленке меди (толщиной около 0,1 микрона), расположенной над подложкой из никеля/хлорида натрия, образуя сборку металлической сверхрешетки.

Тщательная подготовка образцов необходима для получения хороших результатов микроскопии в поляризованном свете. Выбор метода будет зависеть от типа изучаемого материала. В геологических приложениях стандартная толщина шлифов горных пород составляет 25-30 микрометров. Образцы могут быть отшлифованы кругами, пропитанными алмазами, а затем обработаны вручную до нужной толщины с использованием абразивных порошков с последовательно уменьшающейся зернистостью. Окончательный образец должен иметь покровное стекло, склеенное оптически прозрачным клеем.Более мягкие материалы могут быть приготовлены аналогично биологическим образцам с использованием микротома. Срезы толщиной от одного до 40 микрометров используются для наблюдений в проходящем свете. Они должны быть без натяжения и без следов от ножей. Биологические и другие мягкие образцы помещают между предметным стеклом и покровным стеклом с помощью монтажной среды, состав которой зависит от химической и физической природы образца. Это особенно важно при изучении синтетических полимеров, где некоторые среды могут вступать в химическую реакцию с изучаемым материалом и вызывать деградирующие структурные изменения (артефакты).

Проявления поляризованного света в оптической микроскопии

Различные уровни информации могут быть получены в плоскополяризованном свете (анализатор удален с оптического пути) или при скрещенных поляризаторах (анализатор вставлен в оптический путь). Наблюдения в плоскополяризованном свете выявляют детали оптического рельефа образца, что проявляется в видимости границ и увеличивается с увеличением показателя преломления. Различия в показателях преломления монтажного клея и образца определяют степень рассеяния света при выходе из неровной поверхности образца.Материалы с высоким рельефом, которые кажутся выделяющимися на изображении, имеют показатели преломления, заметно отличающиеся от среды монтажа. Иммерсионная рефрактометрия используется для измерения веществ с неизвестными показателями преломления в сравнении с маслами с известным показателем преломления.

Исследования прозрачных или полупрозрачных материалов в плоскополяризованном свете будут аналогичны исследованиям в естественном свете до тех пор, пока образец не будет повернут вокруг оптической оси микроскопа.Тогда наблюдатели могут увидеть изменения яркости и/или цвета исследуемого материала. Этот плеохроизм (термин, используемый для описания изменения цвета поглощения в зависимости от направления вибрации света) зависит от ориентации материала на пути света и является характеристикой только анизотропных материалов. Примером материала, демонстрирующего плеохроизм, является крокидолит, более известный как голубой асбест. Плеохроический эффект помогает идентифицировать самые разные материалы.

Рис. 4 — Таблица цветов интерференции двулучепреломления Мишеля-Леви

Цвета поляризации возникают в результате интерференции двух компонентов света, разделенных анизотропным образцом, и могут рассматриваться как белый свет за вычетом тех цветов, которые интерферируют деструктивно. На рис. 2 показаны коноскопические изображения одноосных кристаллов, наблюдаемые в задней фокальной плоскости объектива. Интерференционные картины формируются световыми лучами, проходящими вдоль разных осей наблюдаемого кристалла.Одноосные кристаллы ( Рисунок 2 ) демонстрируют интерференционную картину, состоящую из двух пересекающихся черных полос (называемых изогирами ), которые образуют узор в виде мальтийского креста. При освещении белым (поляризованным) светом двулучепреломляющие образцы образуют круговые распределения интерференционных цветов ( рис. 2 ), причем внутренние круги, называемые изохромами , состоят из цветов все более низкого порядка (см. диаграмму интерференционных цветов Мишеля-Леви, Рисунок 4 ).Общий центр как для черного креста, так и для изохром называется мелатопой , что означает происхождение световых лучей, проходящих вдоль оптической оси кристалла. Двухосные кристаллы демонстрируют два мелатопа (не показаны) и гораздо более сложную структуру интерференционных колец.

Два ортогональных компонента света (обыкновенная и необыкновенная волны) проходят через образец с разной скоростью и имеют разные показатели преломления. Это явление известно как двойное лучепреломление .Количественным измерением двойного лучепреломления является числовая разница между показателями преломления волнового фронта. Более быстрый луч выходит первым из образца с оптической разностью хода ( OPD ), что можно рассматривать как «выигрышный запас» по сравнению с более медленным. Анализатор рекомбинирует только компоненты двух лучей, движущихся в одном направлении и колеблющихся в одной плоскости. Поляризатор гарантирует, что два луча имеют одинаковую амплитуду во время рекомбинации для максимального контраста.

Конструктивная и деструктивная интерференция света, проходящего через анализатор, возникает между ортогональными компонентами в зависимости от оптической разности хода образца и длины волны света, которую можно определить по порядку цветов поляризации. Этот эффект зависит от свойств образца, включая разность толщин между показателем преломления и двулучепреломлением двух взаимно перпендикулярных лучей, максимальное значение которого зависит от образца и от направления распространения света через образец.Разность оптических путей можно использовать для извлечения ценной информации об «наклоне» образца.

На информацию о цвете поляризации накладывается компонент интенсивности. При повороте образца относительно поляризаторов интенсивность цветов поляризации циклически изменяется от нуля ( погасание ; рис. 5(d) ) до максимальной яркости при 45 градусах ( рис. 5(a) , а затем обратно до нуля после поворота на 90 градусов.Вот почему в микроскопе с поляризованным светом предусмотрены вращающийся столик и центрирование, которые являются критическими элементами для определения количественных аспектов образца.Центрирование объектива и предметного столика обеспечивает совпадение центра вращения предметного столика с центром поля зрения для удержания образца в точном центре при вращении.

Рисунок 5 — Эллипсоид показателя преломления

Всякий раз, когда образец находится в гашении, допустимые направления вибрации проходящего через него света параллельны направлениям вибрации поляризатора или анализатора. Этот факт может быть связан с геометрическими особенностями образца, такими как длина волокна, направление экструзии пленки и грани кристалла.В скрещенно-поляризованном освещении изотропные материалы можно легко отличить от анизотропных материалов, поскольку они постоянно остаются в гаснущем состоянии (оставаясь темными) при повороте предметного столика на 360 градусов.

Для облегчения идентификации быстрых и медленных волновых фронтов или для улучшения контраста, когда цвета поляризации имеют низкий порядок (например, темно-серый), в оптический путь можно вставить дополнительные замедляющие пластины или компенсаторы. Это вызовет изменение цвета образца, которое можно интерпретировать с помощью цветовой диаграммы поляризации (диаграмма Мишеля-Леви ; см. рис. 4 ).Эти диаграммы иллюстрируют цвета поляризации, обеспечиваемые разностью оптических путей от 0 до 1800-3100 нанометров вместе со значениями двойного лучепреломления и толщины. Волновая пластина создает собственную разность оптического пути, которая добавляется или вычитается из разности хода образца. Когда свет проходит сначала через образец, а затем через вспомогательную пластину, разности оптических путей волновой пластины и образца либо складываются, либо вычитаются друг из друга таким же образом, как рассчитываются «победители» двух последовательных гонок. .Они добавляются, когда направления медленных колебаний образца и тормозной пластины параллельны, и вычитаются, когда направление быстрых колебаний образца совпадает с направлением медленных колебаний вспомогательной пластины. Если для тормозной пластины известны медленное и быстрое направления (обычно они отмечены на держателе серийно выпускаемых пластин), то можно определить направления образца. Поскольку эти направления характерны для разных сред, их стоит определить и они необходимы для изучения ориентации и напряжения.

Применение микроскопии в поляризованном свете

Сильные стороны поляризационной микроскопии можно лучше всего проиллюстрировать, изучив конкретные тематические исследования и связанные с ними изображения. Все изображения, представленные в этом разделе, были получены с помощью микроскопа, оснащенного поляризационными принадлежностями, инструмента исследовательского уровня, предназначенного для аналитических исследований. Как описано выше, микроскопия в поляризованном свете используется в широком диапазоне дисциплин, включая медицину, биологию, геологию, материаловедение и пищевую промышленность.Образцы, которые легко исследовать между скрещенными поляризаторами, происходят из различных природных и синтетических источников и включают кристаллы подагры, амилоид, мышечную ткань, зубы, минералы, твердые кристаллы, жидкие кристаллы, волокна, жиры, стекло, керамику, металлы, сплавы, среди прочих.

Идентификация кристаллов подагры

Одним из наиболее распространенных медицинских применений микроскопии в поляризованном свете является идентификация кристаллов подагры (мононатрия урата) с пластиной замедления первого порядка.Эта практика настолько распространена, что многие производители микроскопов предлагают набор для лечения подагры для своих лабораторных микроскопов светлого поля, которые могут приобрести врачи. Подагра — острое рецидивирующее заболевание, вызываемое отложением кристаллов уратов и характеризующееся болезненным воспалением суставов, преимущественно стоп и кистей. На практике несколько капель свежей синовиальной жидкости помещают между предметным стеклом микроскопа и покровным стеклом и запечатывают лаком для ногтей, чтобы предотвратить высыхание.После того, как образец подготовлен, его исследуют между скрещенными поляризаторами с пластиной замедления первого порядка, вставленной в оптический путь.

Рисунок 6 – Интерференция цветов в кристаллах подагры и псевдоподагры

Кристаллы мононатрия урата растут в удлиненных призмах, которые имеют отрицательный оптический знак двойного лучепреломления, что создает желтый (вычитающий) интерференционный цвет, когда длинная ось кристалла ориентирована параллельно медленной оси пластины замедления первого порядка ( Рисунок 6 (а) ).При повороте кристаллов на 90 градусов интерференционный цвет меняется на синий (дополнительный цвет; , рис. 6(b) ). Напротив, псевдоподагрические кристаллы пирофосфата, которые имеют сходные характеристики удлиненного роста, имеют синий интерференционный цвет (, рис. 6(c) ), когда они ориентированы параллельно медленной оси пластины замедления, и желтый цвет (, рис. 6( г) ) в перпендикулярном положении. По признаку двойного лучепреломления можно отличить кристаллы подагры от кристаллов, состоящих из пирофосфата.Подагра также может быть выявлена ​​с помощью микроскопии в поляризованном свете на тонких срезах тканей человека, приготовленных из конечностей. Поляризованный свет также полезен в медицине для идентификации амилоида, белка, образующегося в результате нарушений метаболизма и впоследствии откладывающегося в некоторых органах (селезенка, печень, почки, мозг), но не наблюдаемого в нормальных тканях.

Сильные стороны поляризационной микроскопии можно лучше всего проиллюстрировать, изучив конкретные тематические исследования и связанные с ними изображения. Все изображения, представленные в этом разделе, были получены с помощью микроскопа Nikon Eclipse E600, оснащенного поляризационными принадлежностями, микроскопа исследовательского уровня, предназначенного для аналитических исследований.

Идентификация волокон асбеста

Асбест — это общее название группы встречающихся в природе минеральных волокон, которые широко используются в качестве изоляционных материалов, тормозных колодок и для армирования бетона. Эти материалы могут быть вредны для здоровья при вдыхании, и важно, чтобы их присутствие в окружающей среде было легко идентифицировано. Образцы обычно исследуют с помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа, но поляризационная микроскопия представляет собой более быструю и простую альтернативу, которую можно использовать для различения асбеста и других волокон, а также основных типов асбеста, включая хризотил, крокидолит и амозит.С точки зрения здравоохранения считается, что амфиболовые производные асбеста (крокидолит и амозит) более вредны, чем серпентин, хризотил.

Плоскополяризованный свет дает информацию о общей морфологии волокна, цвете, плеохроизме и показателе преломления. Стеклянные и другие изотропные волокна не будут затронуты вращением в плоскополяризованном свете, в то время как асбестовые волокна будут демонстрировать некоторый плеохроизм. Волокна хризотил-асбеста могут казаться сморщенными, как после химической завивки или поврежденные волосы, в плоскополяризованном свете, тогда как крокидолит и амозит-асбест прямые или слегка изогнутые.Хризотил имеет показатель преломления около 1,550, в то время как показатель преломления амозита составляет 1,692, а крокидолит имеет самый высокий показатель преломления со значением 1,695. Обратите внимание, что показатель преломления изделий из амфиболового асбеста намного выше, чем у хризотилового.

Рисунок 7 – Волокна хризотил-асбеста в поляризованном свете

С помощью скрещенных поляризаторов можно определить допустимое направление колебаний света при его прохождении через образец, а с помощью пластины замедления первого порядка можно определить направления медленных и быстрых колебаний ( рис. 7 ). быть выяснено.Под скрещенными поляризаторами хризотил демонстрирует бледные интерференционные цвета, которые в основном ограничиваются белыми цветами низкого порядка (, рис. 7(a) ). При добавлении пластины замедления первого порядка (значение замедления одной длины волны или 530-560 нанометров) цвета волокна изменяются. Если волокно выровнено с северо-запада на юго-восток, пластина замедления является аддитивной (белая стрелка на рис. 7(b) ) и создает в волокне в основном желтые субтрактивные интерференционные цвета. Когда волокно выровнено с северо-востока на юго-запад (, рис. 7(c) ), пластина аддитивна для придания волокну синего оттенка более высокого порядка без желтого оттенка.Из этого свидетельства можно сделать вывод, что направление медленных колебаний замедляющей пластины (обозначено белыми стрелками на рисунках 7(b) и 7(c) ) параллельно длинной оси волокна. Амозит похож в этом отношении.

Крокидолит демонстрирует синие цвета, плеохроизм и мутно-коричневые поляризационные цвета. Быстрая вибрация этого волокна параллельна длинной оси. Таким образом, идентификация трех типов асбестовых волокон зависит от формы, показателей преломления, плеохроизма, двойного лучепреломления и направлений быстрой и медленной вибрации.

Раскрытие истории горных пород

Филлит — Помимо предоставления информации о составных минералах, исследование геологических шлифов с использованием поляризационной микроскопии может многое рассказать о том, как образовалась порода. Филлит, метаморфическая порода, четко показывает выстраивание кристаллов под воздействием тепла и стресса. Мелкие складки видны на плоскополяризованном изображении (, рис. 8(a) ) и более отчетливо видны при скрещенных поляризаторах (, рис. 8(b), ) с пластиной замедления первого порядка и без нее.Изображение со скрещенными поляризаторами показывает, что присутствует несколько минералов, в том числе кварц в сером и белом цвете и слюда в цветах более высокого порядка. Выравнивание слюд ясно видно. Добавление тормозной пластины первого порядка (, рис. 8(c) ) улучшает контрастность изображения, обеспечивая четкость изображения.

Рисунок 8 – Тонкий срез филлита в поляризованном свете

Оолит — Оолит, светло-серая порода, состоящая из кремнистых оолитов, сцементированных в плотный кремнезем, образуется в море.Название минерала происходит от его структурного сходства с рыбьей икрой, более известной как икра. Оолиты образуются в море, когда песчинки перекатываются слабым течением по слоям карбоната кальция или других минералов. Эти минералы накапливаются вокруг песчинок, а последующая цементация превращает песчинки в связную горную породу. Тонкие срезы показывают исходные ядра кварца ( Рисунок 9 (a-c) ), на которых произошло накопление карбонатного минерала.

Рисунок 9 – Тонкий срез оолита в поляризованном свете

В плоскополяризованном свете ( рис. 9(a) ) кварц практически невидим, имея тот же показатель преломления, что и цемент, в то время как карбонатный минерал с другим показателем преломления демонстрирует высокую контрастность.На скрещенном поляризаторном изображении (, рис. 9(b) ) видны зерна кварца в серых и белых тонах и карбонат кальция в характерных цветах бисквитного белого цвета высокого порядка. Группы зерен кварца в некоторых кернах показывают, что они поликристаллические и представляют собой метаморфические частицы кварцита. Когда в оптический путь вставляется замедляющая пластина первого порядка (, рис. 9(c) ), в образце становятся очевидными различия в оптическом пути, а контрастность увеличивается.

Натуральные и синтетические полимеры

Во время отверждения полимерных расплавов может иметь место некоторая организация полимерных цепей, процесс, который часто зависит от условий отжига.Когда происходит зародышеобразование, синтетические полимерные цепи часто располагаются тангенциально, а затвердевшие области растут радиально. Их можно увидеть при перекрестном поляризованном освещении в виде белых областей, называемых сферолитами, с отчетливыми черными крестами экстинкции. Когда эти сферолиты сталкиваются, их границы становятся многоугольными. Это хорошо видно в скрещенных поляризаторах, но не в плоскополяризованном свете.

Рисунок 10 – Натуральные и синтетические полимеры в поляризованном свете

Добавление замедляющей пластины первого порядка (, рис. 10(а) ) подтверждает тангенциальное расположение полимерных цепей.Полосатость, возникающая в этих сферолитах, указывает на медленное охлаждение расплава, позволяющее полимерным цепям расти по спирали. Эту информацию о термической истории практически невозможно собрать никаким другим методом. Зарождение в полимерных расплавах может происходить в результате случайного загрязнения или контакта с зародышевой поверхностью и может привести к существенному ослаблению продукта. Идентификация зародышеобразования может быть ценным подспорьем для контроля качества.

Другие полимеры могут не обладать двойным лучепреломлением (что подтверждается образцом поликарбоната, показанным на рис. 10(b) ), и не иметь существенной вторичной или третичной структуры.В других случаях как биологические, так и синтетические полимеры могут претерпевать серию лиотропных или термотропных жидкокристаллических фазовых переходов, которые часто можно наблюдать и регистрировать в микроскопе с поляризованным светом. На рис. 10(c) показана столбчато-гексатическая жидкокристаллическая фаза с двойным лучепреломлением, представленная палочковидными молекулами ДНК при очень высоких концентрациях водного раствора (более 300 мг/мл).

Нейлоновые волокна — Наблюдения в плоскополяризованном свете ( Рисунок 11(a) ) выявили разницу показателей преломления между нейлоновым волокном и монтажной средой, а также наличие непрозрачных частиц диоксида титана.На изображении со скрещенными поляризаторами (, рис. 11(b) ) видны цвета поляризации второго и третьего порядка, а их распределение по волокнам указывает на то, что это цилиндрическое, а не лопастное волокно, полезное для прогнозирования механической прочности. Использование кварцевого клина (, рис. 11(c) ) позволяет определять разность оптических путей для измерения двойного лучепреломления.

Рис. 11 — Нейлоновое волокно в поляризованном свете

Таким образом, поляризационная микроскопия предоставляет огромное количество информации о составе и трехмерной структуре различных образцов.Практически неограниченный по своим возможностям, этот метод может предоставить информацию о термической истории, а также о напряжениях и деформациях, которым подвергался образец во время формирования. Поляризационная микроскопия, полезная в производстве и исследованиях, является относительно недорогим и доступным инструментом исследования и контроля качества, который может предоставить информацию, недоступную для любого другого метода.

Пищевой краситель

представлен под микроскопом в этой коллекции потрясающих изображений кристаллов.Это также создает очень красивую кристаллическую структуру при увеличении в несколько сотен раз. Линден Гледхилл

Если вы действительно то, что вы едите, вам определенно следует есть больше Tartrazine Yellow и Allura Red, потому что они всегда прекрасны. Пищевые красители, подобные этим, часто попадают в заголовки, когда какое-то исследование (или слухи об исследовании) предполагают, что они медленно убивают нас (помните еще в 90-х годах, когда желтый 5 — это тартразин — якобы делал нас всех бесплодными?). Но здесь биохимик и фотограф-экспериментатор Линден Гледхилл запечатлел их во всем их кристаллическом, микроскопическом величии.

Гледхилл впервые обнаружил эти прекрасные кристаллические структуры в ходе своей дневной работы, когда он окрашивал биологические образцы для микроскопии. После разработки некоторых методов получения точных форм кристаллов, которые он хотел, он поместил красители на предметные стекла микроскопа и дал им высохнуть и кристаллизоваться от нескольких часов до нескольких дней. Затем Гледхилл использовал камеру Canon EOS 5D Mark II, смешанную с тринокулярным микроскопом Olympus BH-2, дифференциально-интерференционной контрастной оптикой, а также специальными системами светодиодов и высокоскоростной вспышки, чтобы превратить все это в искусство.Нажмите на ссылку галереи, чтобы увидеть, насколько потрясающими могут быть пищевые красители.

Нажмите, чтобы открыть фотогалерею

Все изображения предоставлены Линден Гледхилл.

Тартразин

Тартразин известен под многими названиями, в том числе Acid Yellow 23, E102 и Yellow 5. Он также создает очень красивую кристаллическую структуру при увеличении в несколько сотен раз.

Красный аллура AC

Allura Red AC выпускается под разными именами, включая Allura Red, FD&C; Красный 40 и пищевой красный 17.Он в основном используется в качестве пищевого красителя. Забавный факт: его температура плавления выше 570 градусов.

Подробнее Красный аллура

Allura Red AC становится оранжевым

Allura Red AC как фейерверк

Красный очаровательный цвет Even More AC

Лабораторная работа 4: Микроскопия — Biology LibreTexts

(Адаптировано с http://www.biologycorner.com/)

Введение:

Микроскоп — это инструмент, который увеличивает объект так, что наблюдатель может его увидеть.Поскольку клетки обычно слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом, микроскоп является важным инструментом в области биологии. В дополнение к увеличению микроскопы также обеспечивают разрешающую способность, то есть способность различать два близлежащих объекта как отдельные. Для четкого просмотра образцов под микроскопом необходимо сочетание увеличения и разрешения. Световой микроскоп направляет луч света на образец с помощью ряда линз, чтобы обеспечить четкое изображение образца для наблюдателя.

В этой лаборатории будут рассмотрены детали микроскопа. Учащиеся узнают, как правильно пользоваться микроскопом и ухаживать за ним, а также наблюдать за образцами воды из пруда.

Части микроскопа:

Увеличение:

Ваш микроскоп имеет 4 объектива: сканирующий (4x), низкий (10x), высокий (40x) и иммерсионный (100x). В этой лаборатории вы не будете использовать масляную иммерсионную линзу; он предназначен для наблюдения за микроорганизмами и требует технических инструкций, не описанных в этой процедуре.

Помимо линз объектива, окулярная линза (окуляр) имеет увеличение. Общее увеличение определяется путем умножения увеличения линз окуляра и объектива.

Увеличение Окулярная линза Общее увеличение
Сканирование 4x 10x 40x
Низкая мощность 10x 10x 100x
Высокая мощность 40x 10x 400х
Масляная иммерсия 100x 10x 1000x

Общие процедуры:

1.Убедитесь, что все рюкзаки, кошельки и т. д. сняты со стола.

2. Переносите микроскоп обеими руками за основание и рукоятку.

3. Храните микроскоп так, чтобы шнур был обернут вокруг микроскопа, а сканирующий объектив встал на место со щелчком.

Образцы фокусировки:

1. Подключите микроскоп к источнику питания и включите осветитель.

2. Всегда начинайте с предметного столика как можно ниже и используйте сканирующий объектив (4x). Скорее всего, вы сможете что-то увидеть в этой настройке (иногда это только цвет).Используйте грубую ручку для фокусировки: изображение может быть маленьким при таком увеличении, но вы не сможете найти его при более высоких увеличениях без этого первого шага. Перемещайте механический столик, пока ваше сфокусированное изображение также не окажется в центре.

3. После того, как вы сфокусировались с помощью сканирующего объектива, переключитесь на объектив с низким увеличением (10x). Используйте грубую ручку для повторной фокусировки и перемещения механического предметного столика для повторного центрирования изображения. Опять же, если вы не сосредоточились на этом уровне, вы не сможете перейти на следующий уровень.

4. Теперь переключитесь на объектив высокой мощности (40x). На этом этапе используйте ТОЛЬКО ручку точной настройки для фокусировки образцов.

5. Если образец слишком светлый или слишком темный, попробуйте отрегулировать диафрагму.

Очистка:

1. Храните микроскоп с установленным сканирующим объективом и столиком в крайнем нижнем положении.

2. Оберните шнуры вокруг микроскопа.

3. Замените слайды на оригинальный лоток для слайдов.

Устранение неполадок:

Иногда у вас могут возникнуть проблемы с работой микроскопа.Вот некоторые распространенные проблемы и решения.

1. Изображение слишком темное!

  • Отрегулируйте диафрагму, убедитесь, что свет горит.

2. В моем поле зрения есть точка — даже когда я перемещаю слайд, точка остается на том же месте!

  • Объектив загрязнен. Используйте бумагу для линз и только бумагу для линз, чтобы тщательно очистить объектив и окулярную линзу. Окулярную линзу можно снять, чтобы очистить внутреннюю часть.

3. При большой мощности ничего не видно!

  • Запомните шаги, если вы не можете сфокусироваться при сканировании и малой мощности, вы не сможете ничего сфокусировать при высокой мощности.

4. У меня освещена только половина поля зрения, похоже, там полумесяц!

  • Вероятно, ваша цель не полностью поставлена ​​на место.

5. Я вижу свои ресницы!

  • Вы слишком близко к цели. Немного откиньте голову назад.

6. У меня от этого голова болит!

  • Расслабься. Попробуйте отрегулировать расстояние между глазами, убедитесь, что интенсивность вашего света не слишком высокая или слишком низкая.Делайте перерывы, если это необходимо!

Примечание

Наберитесь терпения и продолжайте попытки. Использование микроскопа требует практики!

Часть 1. Ориентация изображений в микроскопе

Большая часть процесса изучения микроскопии заключается в том, чтобы привыкнуть к ориентации изображений, наблюдаемых через окуляры, а не невооруженным глазом. Распространенной ошибкой является перемещение механического предметного столика в неправильном направлении для поиска образца. Эта процедура является просто практикой, предназначенной для того, чтобы новые пользователи чувствовали себя более комфортно при использовании микроскопа.

Материалы:

  • Составной микроскоп
  • Предметное стекло с буквой «e»

Процедура:

1. Поместите предметное стекло с буквой «e» на механический предметный столик. Обязательно обратите внимание на ориентацию буквы «е», как она видна невооруженным глазом.

2. Используйте объектив SCANNING (4x) и регулировку курсового фокуса, чтобы сфокусироваться, затем переместите механический предметный столик, чтобы найти букву «e». Обратите внимание на ориентацию при просмотре через окуляры.

Линза микроскопа переворачивает изображение? _________

Переворачивает ли изображение? (вверх ногами) _________

Часть 2: практика с глубиной резкости в микроскопе

Эта часть процедуры является еще одной практикой для демонстрации восприятия глубины. Многим новым пользователям микроскопов трудно представить, что образец на предметном стекле находится в трех измерениях. По мере перемещения сцены вверх и вниз в фокусе будут находиться разные потоки.

Материалы:

  • Составной микроскоп
  • Предметное стекло для микроскопа с 3 нитями

Процедура:

1.Поместите слайд с нитью на механическую сцену.

2. Используйте объектив SCANNING (4x) и регулировку курсового фокуса, чтобы сфокусироваться, затем переместите механический предметный столик, чтобы найти нити.

3. При необходимости переключитесь на объектив с малым увеличением (10x) и перефокусируйтесь.

4. Определите, какая нить находится внизу, в середине и вверху слайда.

Часть 3: Исследование прудовой воды и микроорганизмов

Материалы:

  • Составной микроскоп
  • Предметное стекло для микроскопа
  • Покровное стекло
  • Пипетка для переноса
  • Проба воды из пруда

Процедура:

1.Используя пипетку для переноса, перенесите каплю воды из пруда на предметное стекло микроскопа. Лучшие образцы обычно добываются со дна и, вероятно, содержат куски водорослей или другой мусор, который вы можете увидеть невооруженным глазом.

2. Поместите покровное стекло на предметное стекло.

3. Используйте объектив СКАНИРОВАНИЕ (4x) для фокусировки, затем переместите механический предметный столик для сканирования предметного стекла на наличие живых микроорганизмов. Вы ищете крошечных плавающих существ — они могут выглядеть зелеными или прозрачными, а могут быть очень маленькими.Выберите один из них, чтобы сфокусироваться на нем, и сосредоточьте его в своем поле зрения.

Примечание

Вы можете использовать ProtoSlo, чтобы ваши организмы не плавали слишком быстро!

4. Переключиться на пониженную мощность (10x). Этого может быть достаточно для просмотра выбранного вами организма. Постарайтесь отметить, как он движется, и сделайте все возможное, чтобы нарисовать его так, как вы его видите, если только вам не нужно большее увеличение.

5. После центрирования и фокусировки изображения переключитесь на высокое увеличение (40x) и повторите фокусировку. Отмечайте движения и рисуйте организм так, как вы его видите.

Примечание

Помните, что в этот момент НЕ используйте ручку грубой настройки!

Вопросов:

1. Почему важно начинать фокусировку со сканирующего объектива?

2. Если вы используете 40-кратный объектив и знаете, что ваш окуляр имеет 10-кратное увеличение, каково общее увеличение?

3. Если вы ударите микроскоп и потеряете фокусировку, что вы сделаете, чтобы перефокусировать образец?

4. Почему вы должны центрировать свое изображение перед переключением на более высокий объектив?

План урока | Печать на устьицах: Исследование под микроскопом

Устьица

Устьица отвечают за газообмен между внутренней частью листа и атмосферой.Устьица — форма единственного числа, а устьица — форма множественного числа. При рассмотрении под микроскопом они часто выглядят как кофейные зерна. На изображении листа Western Sword Fern справа более 32 устьиц. Углекислый газ (CO₂), кислород (O₂) и вода (H₂O) обычно проникают внутрь или наружу через устьица.

Пока происходит газообмен, углерод (C) остается внутри листа в качестве строительного материала для растения. Часто устьица открыты днем, когда идет фотосинтез, и закрываются ночью, когда он прекращается.При этом растения не теряют слишком много воды. Если устьица открыты, газы диффундируют из областей с более высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией. Если происходит фотосинтез, более высокая концентрация CO₂ находится вне листа. Для H₂O и O₂ область более высокой концентрации находится внутри листа. Этот процесс запечатлен в анимационном ролике, подготовленном Институтом науки Карнеги.

Распространенное заблуждение студентов состоит в том, что размер стомы не пропускает большие молекулы и пропускает только маленькие молекулы, такие как CO₂ и H₂O.Устьица имеет размер порядка 10–6 мкм, а молекула CO₂ — порядка 10–10 мкм. Если представить, что отверстие устьица имеет ширину один метр, то молекула CO₂ будет иметь размер в одну десятую миллиметра.

Каждая стома состоит из двух замыкающих ячеек. Когда эти замыкающие клетки набухают от воды, между ними образуется отверстие — устьичная пора. Газообмен происходит через поры. Когда замыкающие клетки вялые, они лежат близко друг к другу, закрывая устьичную пору. У «двудольных» замыкающие клетки имеют форму почки, а у «однодольных» замыкающие клетки имеют форму гантели.

В норме устьица открываются утром и закрываются ночью. Однако не все растения днем ​​открывают устьица. Некоторые растения, такие как кактусы и суккуленты, открывают устьица ночью и закрывают их днем, чтобы предотвратить потерю слишком большого количества воды.

Устьица обычно находятся как на верхней, так и на нижней части листа. Многие растения имеют больше устьиц на нижней стороне листа. Однако есть исключения: однодольные, как и травы, имеют одинаковые номера как сверху, так и снизу.У растений, листья которых покоятся на поверхности воды, например у кувшинок, часто очень мало устьиц на влажной нижней стороне листьев.

Чечевицы

Устьица — не единственный способ газообмена растений с воздухом. Корни, стебли, кора и плоды растений имеют на внешней поверхности чечевички. Они пропускают кислород и углекислый газ, когда растение дышит. Они не открываются и не закрываются, как устьица. Примерами чечевичек являются маленькие пятна на грушах и горизонтальные полосы на коре вишневого дерева.

Печать устьиц

Ученые делают отпечатки устьиц, чтобы легко рассмотреть поверхность листа под микроскопом. В этом видео показан процесс, описанный ниже. Если вы хотите, чтобы устьица или расположение устьиц стали сюрпризом для ваших учеников, не показывайте их ученикам до того, как они начнут, так как они содержат спойлеры. В видео также неверно указано, что клетки с поверхности листа отрываются. Вместо этого лак для ногтей удаляется с поверхности листа.Это отпечаток листовой поверхности. Лак для ногтей подобен гипсу, налитому на след на песке.

Некоторые листья подходят для печати лучше, чем другие. Мы находим, что гладкие, крепкие листья работают хорошо. Мы сталкиваемся с трудностями, если листья очень нежные или покрыты большим количеством волос. По этой причине мы предлагаем вам сначала попробовать свои листья или сообщить учащимся, что этот метод может работать не для каждого листа. Вы также можете попробовать этот метод с сушеными листьями.

Типы микроскопов

Различные типы микроскопов доступны для использования в микробиологических лабораториях.Микроскопы имеют различные применения и модификации, которые способствуют их полезности.

Световой микроскоп. Обычный световой микроскоп, используемый в лаборатории, называется составным микроскопом , поскольку он содержит линзы двух типов, которые служат для увеличения объекта. Ближайшая к глазу линза называется окуляром , а ближайшая к объекту линза называется объективом . Большинство микроскопов имеют в своей основе аппарат, называемый конденсором , который конденсирует световые лучи в сильный пучок.Диафрагма , расположенная на конденсоре, регулирует количество света, проходящего через него. В световом микроскопе можно найти как грубую, так и точную настройку (рис. ).

Чтобы увеличить объект, свет проецируется через отверстие в предметном столике, где он падает на объект, а затем попадает в объектив. Образ создается, и этот образ становится объектом для окулярной линзы, которая повторно увеличивает изображение. Таким образом, 90 585 общее увеличение 90 586, возможное с помощью микроскопа, представляет собой увеличение, достигаемое объективом, умноженное на увеличение, достигаемое линзой окуляра.

Составной световой микроскоп часто содержит четыре объектива : сканирующий объектив (4Х), маломощный объектив (10Х), мощный объектив (40Х) и иммерсионный объектив (100Х). С окулярной линзой, которая увеличивает в 10 раз, общее возможное увеличение будет 40-кратным со сканирующей линзой, 100-кратным с маломощной линзой, 400-кратной с мощной линзой и 1000-кратной с масляной иммерсионной линзой. Большинство микроскопов являются парфокальными . Этот термин означает, что микроскоп остается в фокусе при переключении с одного объектива на другой.

Способность четко видеть под микроскопом два предмета как отдельные объекты называется разрешением микроскопа. Разрешение частично определяется длиной волны света, используемого для наблюдения. Видимый свет имеет длину волны около 550 нм, тогда как ультрафиолетовый свет имеет длину волны около 400 нм или меньше. Разрешение микроскопа увеличивается с уменьшением длины волны, поэтому ультрафиолетовый свет позволяет обнаруживать объекты, невидимые в видимом свете.Разрешающая способность объектива относится к размеру наименьшего объекта, который можно увидеть с помощью этого объектива. Разрешающая способность зависит от длины волны используемого света и числовой апертуры объектива. Числовая апертура (NA) относится к самому широкому конусу света, который может попасть в объектив; числовая апертура выгравирована на боковой стороне линзы объектива.

Чтобы пользователь мог четко видеть объекты, в линзу объектива должно попадать достаточное количество света. В современных микроскопах доступ к объективу не является проблемой для сканирующих, маломощных и мощных линз.Однако масляная иммерсионная линза чрезвычайно узкая, и большая часть света не попадает в нее. Поэтому объект виден плохо и без разрешения. Для увеличения разрешения с помощью масляной иммерсионной линзы каплю иммерсионного масла помещают между линзой и предметным стеклом (рис. ). Иммерсионное масло обладает такой же светопреломляющей способностью (показатель преломления), что и предметное стекло, поэтому оно удерживает свет по прямой линии, когда он проходит через предметное стекло к маслу и далее к стеклу объектива. объектив.С увеличением количества света, попадающего в объектив, увеличивается разрешение объекта, и можно наблюдать такие маленькие объекты, как бактерии. Разрешение важно и в других видах микроскопии.

Прочие световые микроскопы. В дополнение к уже знакомому составному микроскопу микробиологи используют другие типы микроскопов для определенных целей. Эти микроскопы позволяют рассматривать объекты, которые невозможно увидеть с помощью светового микроскопа.

Альтернативным микроскопом является темнопольный микроскоп , который используется для наблюдения за живыми спирохетами, например вызывающими сифилис.Этот микроскоп содержит специальный конденсор, который рассеивает свет и заставляет его отражаться от образца под углом. На темном фоне виден светлый объект.

Вторым альтернативным микроскопом является фазово-контрастный микроскоп . Этот микроскоп также содержит специальные конденсоры, которые излучают свет «в противофазе» и заставляют его проходить через объект с разной скоростью. С помощью этого микроскопа можно четко увидеть живые неокрашенные организмы, а также внутренние части клеток, такие как митохондрии, лизосомы и тельца Гольджи.

Флуоресцентный микроскоп использует ультрафиолетовый свет в качестве источника света. Когда ультрафиолетовый свет попадает на объект, он возбуждает электроны объекта, и они испускают свет различных цветовых оттенков. Поскольку используется ультрафиолетовый свет, разрешение объекта увеличивается. Лабораторный метод, называемый методом флуоресцентных антител, использует флуоресцентные красители и антитела для идентификации неизвестных бактерий.

Электронная микроскопия. Источником энергии, используемым в электронном микроскопе , является пучок электронов.Поскольку луч имеет исключительно короткую длину волны, он попадает на большинство объектов на своем пути и значительно увеличивает разрешение микроскопа. С помощью этого прибора можно увидеть вирусы и некоторые крупные молекулы. Электроны путешествуют в вакууме, чтобы избежать контакта с отклоняющимися молекулами воздуха, а магниты фокусируют луч на объекте наблюдения. Изображение создается на мониторе и просматривается технологом.

Более традиционной формой электронного микроскопа является трансмиссионный электронный микроскоп (ПЭМ) . Для использования этого прибора ультратонкие срезы микроорганизмов или вирусов помещаются на проволочную сетку, а затем перед просмотром окрашиваются золотом или палладием. Плотно покрытые участки образца отклоняют электронный пучок, и на изображении проявляются как темные, так и светлые участки.

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) — это электронный микроскоп более современной формы. Хотя этот микроскоп дает меньшее увеличение, чем ПЭМ, СЭМ позволяет получать трехмерные изображения микроорганизмов и других объектов.Используются целые объекты, применяется окрашивание золотом или палладием.

Световая микроскопия. (а) Важные части обычного светового микроскопа. (b) Как иммерсионное масло собирает больше света для использования в микроскопе .

Чтобы увеличить объект, свет проецируется через отверстие в предметном столике, где он падает на объект, а затем попадает в объектив. Образ создается, и этот образ становится объектом для окулярной линзы, которая повторно увеличивает изображение.Таким образом, общее увеличение , возможное для микроскопа, представляет собой увеличение, достигаемое объективом, умноженное на увеличение, достигаемое линзой окуляра.

Составной световой микроскоп часто содержит четыре объектива: сканирующий объектив (4X), маломощный объектив (10X), мощный объектив (40X) и иммерсионный объектив (100X). При использовании окулярной линзы с 10-кратным увеличением общее возможное увеличение составит 40 крат со сканирующей линзой, 100 крат с маломощной линзой, 400 крат с мощной линзой и 1000 крат с масляной иммерсионной линзой.Большинство микроскопов являются парфокальными . Этот термин означает, что микроскоп остается в фокусе при переключении с одного объектива на другой.

Способность четко видеть под микроскопом два предмета как отдельные объекты называется разрешением  микроскопа. Разрешение частично определяется длиной волны света, используемого для наблюдения. Видимый свет имеет длину волны около 550 нм, тогда как ультрафиолетовый свет имеет длину волны около 400 нм или меньше.Разрешение микроскопа увеличивается с уменьшением длины волны, поэтому ультрафиолетовый свет позволяет обнаруживать объекты, невидимые в видимом свете. Разрешающая способность 90 585  90 586 объектива относится к размеру наименьшего объекта, который можно увидеть с помощью этого объектива. Разрешающая способность зависит от длины волны используемого света и числовой апертуры объектива. Числовая апертура (NA)  относится к самому широкому конусу света, который может попасть в объектив; числовая апертура выгравирована на боковой стороне линзы объектива.

Чтобы пользователь мог четко видеть объекты, в линзу объектива должно попадать достаточное количество света. В современных микроскопах доступ к объективу не является проблемой для сканирующих, маломощных и мощных объективов. Однако линза с масляной иммерсией чрезвычайно узкая, и большая часть света не попадает в нее. Поэтому объект виден плохо и без разрешения. Для увеличения разрешения с помощью масляной иммерсионной линзы каплю иммерсионного масла помещают между линзой и предметным стеклом (рис. 1).Иммерсионное масло обладает такой же светопреломляющей способностью (показатель преломления), что и предметное стекло, поэтому оно удерживает свет по прямой линии, когда он проходит через предметное стекло к маслу и далее к стеклу объектива. объектив. С увеличением количества света, попадающего в объектив, увеличивается разрешение объекта, и можно наблюдать такие маленькие объекты, как бактерии. Разрешение важно и в других видах микроскопии.

Прочие световые микроскопы.  Помимо знакомого составного микроскопа, микробиологи используют другие типы микроскопов для определенных целей.Эти микроскопы позволяют рассматривать объекты, которые невозможно увидеть с помощью светового микроскопа.

Альтернативным микроскопом является темнопольный микроскоп , который используется для наблюдения за живыми спирохетами, например вызывающими сифилис. Этот микроскоп содержит специальный конденсор, который рассеивает свет и заставляет его отражаться от образца под углом. На темном фоне виден светлый объект.

Вторым альтернативным микроскопом является фазово-контрастный микроскоп .  Этот микроскоп также содержит специальные конденсоры, которые излучают свет «в противофазе» и заставляют его проходить через объект с разной скоростью. С помощью этого микроскопа можно четко увидеть живые неокрашенные организмы, а также внутренние части клеток, такие как митохондрии, лизосомы и тельца Гольджи.

Флуоресцентный микроскоп использует ультрафиолетовый свет в качестве источника света. Когда ультрафиолетовый свет попадает на объект, он возбуждает электроны объекта, и они испускают свет различных цветовых оттенков.Поскольку используется ультрафиолетовый свет, разрешение объекта увеличивается. Лабораторный метод, называемый методом флуоресцентных антител, использует флуоресцентные красители и антитела для идентификации неизвестных бактерий.

Электронная микроскопия.  Источником энергии, используемым в электронном микроскопе  , является пучок электронов. Поскольку луч имеет исключительно короткую длину волны, он попадает на большинство объектов на своем пути и значительно увеличивает разрешение микроскопа.С помощью этого прибора можно увидеть вирусы и некоторые крупные молекулы. Электроны путешествуют в вакууме, чтобы избежать контакта с отклоняющимися молекулами воздуха, а магниты фокусируют луч на объекте наблюдения. Изображение создается на мониторе и просматривается технологом.

Более традиционной формой электронного микроскопа является просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) .  Чтобы использовать этот инструмент, ультратонкие срезы микроорганизмов или вирусов помещают на проволочную сетку, а затем перед просмотром окрашивают их золотом или палладием.Плотно покрытые участки образца отклоняют электронный пучок, и на изображении проявляются как темные, так и светлые участки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.