У звичайному житті багато хоча б раз, але могли познайомитися з таким пристроєм, як мікроскоп. Наприклад, хто працює у сфері, де необхідний такий прилад, хтось інший в школі на біології користувався ним. За допомогою мікроскопа можна спостерігати за найменшими частинками і організмами.
Мікроскоп – це досить складний прилад, він має тривалу історію. Вона буде цікава і корисна для кожної людини. Спершу потрібно розглянути, що ж це таке – мікроскоп.
Визначення
На даний момент у школі використовуються мікроскопи, які можуть збільшувати до 300-600 разів. Для того щоб розглянути живу клітину, цього буде цілком достатньо. За допомогою мікроскопа можна побачити її вакуолі, стінки, ядро. Але для того, щоб стати настільки потужним пристосуванням, він пройшов великий шлях відкриттів і розчарувань з боку вчених.
Значення
Що означає слово “мікроскоп”? Воно утворюється з двох грецьких слів: micros, що означає маленький, і skopeo, що в перекладі означає дивлюся. Таким чином, пряме призначення пристрою – це розглядати маленькі об’єкти. Якщо говорити про більш точною характеристикою, то мікроскопом є оптичний прилад, який працює з однією або кількома лінзами. Завдяки йому можна отримувати зображення багатьох об’єктів, які не можна побачити неозброєним оком.
Історія відкриття мікроскопа
Що таке мікроскоп, ми вже розглянули. Саме час поговорити про історію його відкриття. Точна дата невідома. Справа в тому, що пристрій для розгляду невеликих об’єктів археологи знаходили в абсолютно різних епохах. У старі часи вони були звичайною лупою. На той момент вона являла собою двояковыпуклое пристрій, яке могло збільшити об’єкт всього лише в кілька разів. Якість зображення було на нижчому рівні, так як виготовлялися вони не зі скла, а з прозорого каменю.
Розвиток
Трохи пізніше з’явилося таке поняття, як мікроскопи. Принцип роботи на той момент був заснований на використанні двох лінз. Перша була об’єктивом, який необхідно було направити на досліджуваний об’єкт. Друга ж була окуляром. У неї дивився спостерігач. З-за хроматичних відхилень, а також сферичних, одержуване зображення було сильно зіпсовано. Більш того картинка була неточною, нечіткою, а також пофарбованої в неправильні кольору. Але навіть у той час кратність пристрою сягала кількасот, що було неслабким показником.
Значення слова “мікроскоп” знайшло сенс з розробкою системи лінз, яка була ускладнена лише на початку XIX століття. На той момент у пристрої об’єктива вже встановлювалася складна система, в яку були додані збірні і розсіюючі лінзи. Вони були створені зі спеціального скла, яке компенсувало недоліки один одного.
Трохи пізніше було створено мікроскоп, який отримав предметний столик. Туди можна було складати всі об’єкти, які слід вивчити. У конструкцію також був доданий гвинт, який дозволяв столик переміщати. І вже трохи пізніше з’явилося дзеркало, яке дозволяло ідеально висвітлювати об’єкти. Лабораторні мікроскопи на даний момент мають схожу будову. Вони ідеально показують себе в експлуатації і є незамінними помічниками.
Будова мікроскопа
На даний момент існують прості і складні мікроскопи. Перші працюють з однією системою лінз, саме така будова отримала лупа. У складному ж поєднують дві найпростіші лінзи. Поговоримо трохи про останньому варіанті.
Складний мікроскоп буде давати більше збільшення, також він має хорошу роздільну здатність. Саме завдяки їй можна розрізняти елементи зразків. Наприклад, клітина під мікроскопом складної конструкції буде ідеально розкладена на складові. Збільшене зображення, де можна розрізняти подробиці, ніякої корисної інформації не несе.
Велика частина складних мікроскопів заснована на двоступеневих схемах. Одна лінза підноситься практично впритул до об’єкта, тобто завдяки їй і створюється збільшене зображення. Після за допомогою окуляра, тобто іншої системи лінз, саме зображення збільшується. Саме він розташовується ближче до ока спостерігача. Описані системи лінз повинні знаходитися на різних кінцях тубуса приладу.
Сучасні мікроскопи
Що таке мікроскоп в сучасному світі? Це прилади, які можуть давати колосальне збільшення. Воно досягає 2000 крат. При цьому потрібно відзначити, що якість одержуваного зображення просто ідеальне. Найчастіше такі мікроскопи, фото яких є в статті, використовуються в лабораторіях для того, щоб проводити дослідження.
Величезну популярність отримали бінокулярні мікроскопи, так як в них зображення роздвоюється, маючи один об’єктив. За рахунок двох окулярів можна дивитись на об’єкт відразу двома очима. А за рахунок цього можна розглянути навіть найдрібніші деталі.
Види мікроскопів
Перший і самий древній мікроскоп – світловий. Визначення даного пристрою звучить таким чином: прилад, який дозволяє збільшувати зображення і їх структуру, яку можна помітити неозброєним оком. Відповідно, даний пристрій працює з набором лінз, які можуть регулювати відстань і дзеркало. Останнє необхідно для того, щоб підсвічувати об’єкт. Досить часто, коли немає можливості встановити робочу поверхню, можна використовувати незалежний джерело світла. Суть цього мікроскопа полягає в тому, щоб можна було змінювати довжину хвилі оптичного спектру, який є видимим.
Другий вид мікроскопа – це електронний. Він влаштований набагато складніше, ніж описаний вище світловий. Останній має деякі недоліки, наприклад, такий мікроскоп не зможе дати розглянути клітку вірусу або будь-якого іншого організму, який має невеликі розміри, так як світло просто буде огинати. У цьому випадку використовуються електронні прилади. Враховуючи, що його магнітне поле робить хвилі світла набагато тонше, можна розглянути навіть найменші деталі. Найчастіше використовують такий прилад в біології.
Третій вид – це зондуючий. Якщо говорити спрощено, то це пристрій працює за допомогою зонда, який за допомогою рухів і коливань створює тривимірне або ж растрове зображення і переносить на комп’ютер.
Електронні мікроскопи
Багатьох цікавить питання, що за мікроскоп це? Визначення буде таким же, як і було описано вище. Різниця полягає в абсолютно іншої конструкції. Завдяки таким мікроскопів можна розглянути зображення атомів. При цьому дієслово розглянути використовується в переносному сенсі, так як зображення виходить не за допомогою об’єктива. Людині не потрібно дивитися в лінзу, всі дані переносяться на комп’ютер. Програмне забезпечення сам обробляє отриману інформацію. Конструкція електронного мікроскопа має інші фізичні принципи. Для дослідження поверхню об’єктів пронзается найтоншої голкою. Її кінчик має розмір всього в один атом.
USB-мікроскопи
Визначення слова “мікроскоп” в загальному вигляді ми розглянули вище. Але треба також трохи дізнатися про один з видів цього приладу – USB-технології. На даний момент, в світлі розвитку цифрових даних, практично кожна людина може придбати накладку на свій телефон. Завдяки такому USB-мікроскопу можна зробити дуже потужні й красиві фотографії. Також існують хороші мікроскопи такого типу, які підключаються до комп’ютера. Нерідко вони оснащуються пам’яттю, зберігаючи отримані зображення. Безліч цифрових фотоапаратів працюють з режимом макрозйомки. Професійна техніка дозволить зробити фото дрібних об’єктів. Якщо встановити збирає лінзу перед об’єктивом фотоапарата, то можна отримати збільшення зображення до 500 разів.
Рентгенівський мікроскоп
Рентгенівський мікроскоп, фото якої є в статті, являє собою пристрій, який може досліджувати навіть самі маленькі об’єкти, розміри яких мають довжину рентгенівської хвилі. Досить часто такі пристрої використовують для дослідження різних матеріалів, які мають великий атомний номер. На даний момент за роздільної здатності ці пристрої знаходяться між електронними і оптичними мікроскопами. Зараз існують прилади, показник яких становить 5 нанометрів.
Розробка такого мікроскопа мала раніше серйозні труднощі. На жаль, рентгенівські промені мають таку будову, з-за якого фокусувати звичайними лінзами їх неможливо. Справа полягає в тому, що вони занадто сильно переломлюються в прозорих середовищах, відповідно, їх досить складно вловити. В електричних і магнітних полях заломлення відсутня, тому лінзи такого типу також можна використовувати для фокусування.
Пристрій
Зараз в сучасній оптиці є відмінні лінзи, які мають ефект зворотного променезаломлення.
Людське око не може вловити рентгенівський промінь. Саме тому доводиться використовувати фототехніку або перетворювач, які допоможуть побачити їх. Перший рентгенівський мікроскоп, який використовувався в комерційних цілях, був створений в п’ятдесятих роках XX століття. На той момент він був проекційним мікроскопом, в якому були використані фотопластинки.
На даний момент є два типи рентгенівських мікроскопів. Вони називаються “відбивний” і “проекційний”. У першому використовується явище, яке діє при ковзному падінні. Це дозволяє максимально покращити і збільшити проникаючу здатність променів. Для того щоб працювати з такими приладами, необхідно помістити джерело випромінювання за досліджуваним об’єктам. Тоді рентгенівські промені будуть просвічуватися. За рахунок цього такий метод дозволяє давати не тільки інформацію про структуру, але і про хімічному складі об’єкта.
Проекційні ж являють собою камери, розташовані на протилежних кінцях. З одного боку знаходиться джерело випромінювання, а з іншого людина дивиться.
З мікроскопами такого типу досить часто використовуються додаткові оптичні прилади. Для того, щоб отримати максимальне збільшення необхідно розміщувати об’єкт на мінімальній відстані від випромінювання. Для цього необхідно фокус розташувати на вікні рентгенівської трубки. Останнім часом ведуться розробки мікроскопів, які будуть використовувати спеціальні пластинки френеля, щоб максимально сфокусувати зображення. Такі мікроскопи отримали роздільну здатність до 30 нанометрів.
Використання і користь
Проекційний мікроскоп отримав застосування в багатьох сферах науки. Мова йде як мінімум про медицини, мінералогії, металознавстві. Що ж можна зробити за допомогою рентгенівського проекційного мікроскопа? З легкістю вивчити якість тонких покриттів. Завдяки цьому пристрою, можна збільшити зрізи ботанічних і біологічних об’єктів з товщиною до 200 мкм. Також їх можна використовувати для того, щоб провести аналіз порошків металів, як легких, так і важких, вивчаючи будову об’єктів. Як правило, такі речовини є непрозорими для світлових променів і електронів. Саме тому використовуються рентгенівські мікроскопи. Важливе достоїнство таких приладів полягає в тому, що в них можна спостерігати життєвий цикл непрепарированной живої клітини.
Підсумки
Що таке мікроскоп, ми розглянули в даній статті. Його фотографії і повний опис дозволять людині повністю розібратися в даному питанні. Слід звернути увагу, що зараз існує велика кількість видів даних пристроїв. Тому потрібно чітко розуміти, які з них в яких сферах використовуються.
Найбільш популярним зараз і більш відомим є світловий. Справа в тому, що він використовується в школах, в державних лабораторіях, тобто в тих організаціях, де немає сенсу купувати більш дороге обладнання.
Вартість на мікроскопи помітно варіюється також залежно від видів. Наприклад, оптичні і цифрові обійдуться споживачам мінімум до 2500 руб. Однак у таких моделей невелике збільшення, повністю відповідне цінової категорії.
Що таке мікроскоп? Це досить популярне виріб, що на слуху, і останнім часом часто користується попитом. Завдяки йому можна розглядати клітини, віруси, різні біологічні об’єкти, які необхідні для поліпшення життя людини.
