Мікроскоп: будова та особливості застосовування

Мікроскоп – це оптичний пристрій, за допомогою якого отримують зворотне зображення об’єкта, що підлягає вивченню. Він дає можливість розглядати незначні деталі структури матеріалу, які з роздільною здатністю ока побачити не під силу.

Роздільна здатність цього приладу видає розмежоване зображення двох ліній, близьких одна до одної. Очі людини характеризуються роздільною здатністю приблизно 1/10 мм (100 мкм). А найкращі світлові мікроскопи зменшують цей показник у п’ятсот разів, покращуючи тим самим людські можливості до 200 нм (0,2 мкм).

Важливо розуміти, що роздільна здатність – це не те ж саме, що і збільшення. І при значному збільшенні не завжди можна отримати покращеної якості картинку. Збільшення буває як корисним, так і марним. При першому, спостерігаючи за об’єктом через мікроскоп, можна добре розглянути нові нюанси. При другому, як би не збільшувався об’єкт, нічого нового побачити не вдасться.

Будова світлових мікроскопів

Тут спочатку потрібно розуміти поділ на дві системи: оптичну, до якої належать об’єктив, окуляр та освітлювальні компоненти, і механічну, що складається з підставки, тубусотримача, предметного столика, гвинтів, кронштейнів та ін. Давайте розглянемо детальніше кожен з цих елементів.

Деталі оптичної системи:

- об’єктив. Надважлива частина приладу, що відповідає за корисне збільшення. Містить циліндр, виконаний з металу, і вмонтовані в нього лінзи. Кількість останніх у різних моделях може відрізнятися. У скільки разів буде відбуватися збільшення, позначається на об’єктиві цифрами. Але за якість, не забуваємо, відповідає роздільна здатність;

- окуляр. Спрощена, порівняно з попередньою, деталь. Це дві-три лінзи, впроваджені в металевий циліндр. Між лінзами розташовується постійна діафрагма, яка визначає межі поля зору. Завдання нижньої лінзи – фіксація зображення, побудованого об’єктивом у площині діафрагми, верхньої – власне, спостереження. Збільшення окуляра також позначається на ньому цифрами. Щоб дізнатися сумарне збільшення приладу, потрібно помножити два збільшення (об’єктива і окуляра);

- освітлювальні деталі. Це сукупність компонентів, що складається із дзеркала/електроосвітлювача, конденсора з діафрагмою і світлофільтром, розміщених під предметним столом. Їх завдання – випускати на досліджуваний матеріал пучок світла, таким чином, його освітлюючи.

Деталі механічної системи:

- підставка. Служить опорою, основою приладу;

- коробка з мікрометренним механізмом і гвинтом. Кріпиться нерухомо до підставки. Працює за принципом взаємодіючих шестерень. Гвинт дозволяє трохи переміщати тубусотримач. Щоб не пошкодити механізм, повертати його дозволено в одному напрямку не більше ніж впівоберта;

- тубусотримач. Елемент, призначений для розміщення тубуса і револьвера;

- тубус (трубка, циліндр), у верхню частину якого вставляється окуляр. Він рухомий кріпиться до голівки тубусотримача, фіксується за допомогою гвинта, послабивши який, тубус можна від’єднати;

- револьвер. Сприяє оперативній заміні об’єктивів, що вгвинчуються в його гнізда. Всередині цієї деталі присутня засувка, за допомогою якої можна центрувати об’єктив;

- гвинт грубої наводки. Якщо збільшення мале, за допомогою цього гвинта можна значно перемістити тримач тубуса, а відтак і об’єктив для підвищеного фокусування;

- предметний столик. На ньому розміщують досліджуваний матеріал. По центру столик має круглий отвір для проходження фронтальної лінзи конденсора. Також на ньому є дві клеми-пружини, що фіксують матеріал;

- кронштейн конденсора. Приєднується до коробки мікрометренного механізму;

- гвинт переміщення конденсора. Покликаний регулювати висоту.

Мікроскоп: особливості застосування

Результати роботи з мікроскопом безпосередньо залежать від поводження з ним. Щоб все було максимально ефективно і точно, важливо дотримуватися низки правил, а саме:

Виконуйте роботу в сидячому положенні.
Перед застосуванням здійсніть візуальний огляд приладу. Якщо потрібно, протріть пил з усіх поверхонь/конструктивних елементів за допомогою м’якої серветки.
Встановлюйте мікроскоп перед собою трохи лівіше. Оптимальна відстань від краю столу – 2-3 см. Не рухайте виріб у процесі роботи.
На самому початку повністю відкрийте діафрагму і розмістіть конденсор вгору до упору.
Починайте з невеликого збільшення.
Опустіть об’єктив на висоту 10 мм від предметного скла.
Відрегулюйте освітлення. Наведіть світло в робоче поле, задіюючи дзеркало або електричний освітлювач. Дивіться одним оком в окуляр, використовуйте дзеркало з увігнутою стороною і направляйте світло від вікна в об’єктив. Після цього по максимуму і рівномірно висвітліть поле зору. Якщо модель комплектована освітлювачем, приєднайтеся до джерела живлення, увімкніть лампу і задайте відповідну яскравість.
Розташуйте об’єкт дослідження на предметному столику під об’єктивом. Дивлячись на нього зі сторони, опустіть об’єктив на висоту 4-5 мм до матеріалу.
Далі необхідно подивитися в окуляр і за допомогою гвинта відрегулювати положення об’єктиву так, щоб зображення об’єкта добре проглядалося. Запам’ятайте: дивитися в окуляр і обертати гвинт потрібно послідовно. Подивилися – підкрутили – подивилися – підкрутили... Інакше можна не розрахувати відстань, занадто опустити об’єктив і ненавмисно досягти контакту фронтальної лінзи з покривним склом. У результаті цього на лінзі виникнуть незворотні пошкодження.
Коли відрегулюєте висоту, переміщуйте зразок рукою, щоб розмістити його в центрі поля зору.
Якщо після виконання перерахованих вище операцій немає чіткого зображення, повторіть пункти 6-9.
Якщо вивчати об’єкт потрібно, значно збільшуючи зображення, необхідну ділянку поставте в центр зорової зони спочатку, коли збільшення мале. Потім поміняйте об’єктив на 40х. Для цього повертайте револьвер до робочого стану. Щоб досягти бездоганної якості картинки, використовуйте мікрометренний гвинт.
Завершивши роботу зі значним збільшенням, встановіть мале, підніміть об’єктив, приберіть досліджуваний об’єкт, протріть всі деталі мікроскопа (знову ж, використовуючи чисту м’яку серветку), накрийте прилад поліетиленовим пакетом і сховайте в шафу для зберігання до наступного використання.