Junginio mikroskopo darbo principas ir dalys (su diagramomis)
Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie veikimo principą ir sudėtinės mikroskopo dalis su diagramomis!
Darbo principas:
Dažniausiai naudojamas mikroskopas bendram tikslui yra standartinis sudėtinis mikroskopas. Tai padidina objekto dydį kompleksine lęšių išdėstymo sistema.
Jame yra dviejų objektyvų serija; i) objektyvas, esantis arti objekto, ir (ii) akies lęšis arba okuliaras, per kurį akis žiūrimas vaizdas. Šviesa iš šviesos šaltinio (veidrodis arba elektros lemputė) eina per ploną permatomą objektą (4.4 pav.).
Objektyvo lęšis sukuria padidintą „tikrąjį vaizdą“. Šį vaizdą vėl padidina akies lęšis (okuliaras), kad gautų padidintą „virtualų vaizdą“ (galutinį vaizdą), kuris gali būti matomas per akį. Kadangi šviesa per du lęšius patenka tiesiai iš šaltinio į akį, regėjimo laukas šviečia ryškiai. Štai kodėl; tai yra šviesaus lauko mikroskopas.
Sudėtinės mikroskopo dalys:
Sudėtinės mikroskopo dalys yra dviejų kategorijų:
i) mechaninės dalys:
Tai dalys, kurios palaiko optines dalis ir padeda sureguliuoti objekto fokusavimą (4.5 ir 4.6 pav.).
Mechaninių dalių komponentai yra tokie:
1. Bazinis arba metalinis stovas:
Visą mikroskopą remiasi šis pagrindas. Veidrodis, jei toks yra, įrengtas.
2. Ramsčiai:
Tai pora aukščių ant pagrindo, per kurį mikroskopo korpusas laikomas prie pagrindo
3. Šlaito jungtis:
Tai judama jungtis, per kurią mikroskopo korpusas yra laikomas prie pagrindo stulpais. Kad būtų lengviau stebėti, kėbulas gali būti sulenktas į šią sąnarį į bet kurią pakreiptą padėtį, kaip pageidauja stebėtojas. Naujuose modeliuose korpusas yra tvirtai pritvirtintas prie pagrindo įstrižoje padėtyje, todėl nereikia stulpelio ar sąnario.
4. Lenkta rankena:
Tai išlenkta struktūra, laikoma ramsčių. Jis turi sceną, kūno vamzdį, smulkų reguliavimą ir šiurkštų reguliavimą.
5. Kėbulo vamzdelis:
Paprastai jis yra vertikalus vamzdis, laikantis okuliarą viršuje, o besisukantis dėklas - apačioje. Vamzdžio ilgis vadinamas „mechaniniu vamzdelio ilgiu“ ir paprastai yra 140–180 mm (dažniausiai 160 mm).
6. Piešimo vamzdis:
Tai yra viršutinė kūno vamzdžio dalis, šiek tiek siauresnė, į kurią stebėjimo metu atsidaro okuliaras.
7. Grubus reguliavimas:
Tai rankenėlė su stovo ir krumpliaračio mechanizmu, skirta kūno vamzdžiui judėti aukštyn ir žemyn, kad objektas būtų matomas matomame lauke. Kadangi rankenėlės sukimas per mažą kampą perkelia kūno vamzdį per ilgą atstumą, palyginti su objektu, jis gali atlikti rupią reguliavimą. Šiuolaikinėse mikroskopuose ji pakyla stadiją aukštyn ir žemyn, o kūno vamzdis pritvirtinamas prie rankos.
8. Koregavimas:
Tai santykinai mažesnė rankenėlė. Jo sukimasis dideliu kampu gali perkelti kūno vamzdį tik per nedidelį vertikalųjį atstumą. Jis naudojamas tiksliam koregavimui, kad būtų gautas galutinis aiškus vaizdas. Šiuolaikiniuose mikroskopuose atliekamas smulkus reguliavimas, perkeliant pakopą aukštyn ir žemyn, atlikus smulkų reguliavimą.
9. etapas:
Tai horizontali platforma, išsikišusi nuo išlenktos rankos. Centras turi skylę, ant kurios ant objektinio stiklo yra objektas, kurį norite peržiūrėti. Šviesa nuo šviesos šaltinio, esančio žemiau scenos, per objektą patenka į objektą.
10. Mechaninis etapas (skaidrių perkėlimas):
Mechaninį etapą sudaro dvi rankenėlės su stovo ir krumpliaračio mechanizmu. Objektą turintis stiklelis yra užfiksuojamas ir judamas ant stalo dviem matmenimis sukant rankenėles, kad būtų galima sutelkti reikiamą objekto dalį.
11. Atnaujinamasis pakabukas:
Jis yra besisukantis diskas, esantis kūno vamzdžio apačioje, su trimis ar keturiais tikslais. Tikslai turi skirtingas didinimo galias. Remiantis reikiamu padidinimu, antgalis pasukamas taip, kad tik reikiamam padidinimui nustatytas tikslas atitiktų šviesos kelią.
ii) optinės dalys:
Šios dalys yra susijusios su šviesos pravažiavimu per objektą ir jo dydžio padidinimą.
Optinių dalių sudėtyje yra:
1. Šviesos šaltinis:
Šiuolaikiniai mikroskopai turi įmontuotą elektrinį šviesos šaltinį. Šaltinis yra prijungtas prie elektros tinklo per reguliatorių, kuris valdo lauko ryškumą. Tačiau senuose modeliuose kaip šviesos šaltinis naudojamas veidrodis. Jis yra pritvirtintas prie pagrindo binnacle, per kurį jis gali būti pasukamas, kad konvertuotų šviesą ant objekto. Veidrodis vienoje pusėje yra plokščias, kitoje - įgaubtas.
Jis turėtų būti naudojamas taip:
(a) Pateikiamas kondensatorius:
Turi būti naudojama tik plokščia veidrodžio pusė, nes kondensatorius sujungia šviesos spindulius.
b) Nėra kondensatoriaus:
i) Dienos šviesa:
Lėktuvas arba įgaubtas (plokštuma yra lengviau)
ii) Maža dirbtinė šviesa:
Didelės galios tikslas: plokštuma
Mažos galios tikslas: įgaubta
2. Diafragma:
Jei šviesos šaltinis yra šviesus ir visa šviesa leidžiama patekti į objektą per kondensatorių, objektas tampa puikiai apšviestas ir negali būti tinkamai vizualizuojamas. Todėl po kondensatoriumi yra pritvirtinta rainelės diafragma, skirta kontroliuoti į kondensatorių patekusios šviesos kiekį.
3. Kondensatorius:
Kondensatorius arba pakopinis kondensatorius yra tarp šviesos šaltinio ir pakopos. Jis turi daugybę objektyvų, kurie susilieja su objektu, šviesos spinduliai iš šviesos šaltinio. Perėję pro objektą, šviesos spinduliai patenka į tikslą.
Kondensatoriaus „lengvas kondensavimas“, „šviesos susiliejimas“ arba „šviesos surinkimas“ vadinamas „kondensatoriaus skaitmenine apertūra“. Panašiai tikslo „lengvas rinkimas“ pajėgumas vadinamas „skaitine apertūra“. Jei kondensatorius sujungia šviesą plačiu kampu, jo skaitmeninė diafragma yra didesnė ir atvirkščiai.
Jei kondensatorius turi tokį skaitinį diafragmą, kad jis siunčia šviesą per objektą, kurio kampas yra pakankamai didelis, kad užpildytų objekto galinį objektyvą, tikslas rodo jo didžiausią skaitinę diafragmą (4.7 pav.). Dažniausiai naudojami kondensatoriai turi skaitinę apertūrą 1.25.
Jei kondensatoriaus skaitinė diafragma yra mažesnė už objekto apertūrą, objektyvo galinio objektyvo periferinė dalis nėra apšviesta, o vaizdas yra silpnas. Kita vertus, jei kondensatoriaus skaitinė diafragma yra didesnė už objektyvo, galinis objektyvas gali gauti per daug šviesos, dėl kurios sumažėja kontrastas.
Yra trys kondensatorių tipai:
(a) „Abbe“ kondensatorius (skaitmeninė apertūra = 1, 25): plačiai naudojamas.
b) Kintamasis fokusavimo kondensatorius (skaitmeninė diafragma = 1, 25)
(c) Achromatinis kondensatorius (skaitinė apertūra = 1, 40): jis buvo koreguotas tiek sferinės, tiek spalvinės aberacijos atveju ir naudojamas mokslinių tyrimų mikroskopuose ir fotomikrografuose.
4. Tikslas:
Jis yra svarbiausias mikroskopo objektyvas. Paprastai trys tikslai su skirtingais didinamaisiais galais yra prisukti prie besisukančio dangtelio.
Tikslai yra šie:
a) Mažos galios tikslas (X 10):
Jis sukuria dešimties kartų didesnį objekto padidinimą.
b) Didelis sausas tikslas (X 40):
Tai padidina keturiasdešimt kartų.
c) Naftos panardinimo tikslas (X100):
Tai padidina šimtą kartų, kai panardinimo alyva užpildo tarpą tarp objekto ir objekto
Nuskaitymo tikslas (X4) yra neprivalomas. Pirminis didinimas (X4, X10, X40 arba X100), kurį suteikia kiekvienas tikslas, yra graviruotas ant jo statinės. Naftos panardinimo objektas turi žiedą, graviruotą ant cilindro galo.
Tikslo galios sprendimas:
Tikslo tikslas yra išspręsti kiekvieną minutės objekto tašką į plačiai išdėstytus taškus, kad vaizdo taškai galėtų būti vertinami kaip atskiri ir atskiri vienas nuo kito, kad būtų gautas aiškus neryškus vaizdas.
Gali pasirodyti, kad labai didelį padidinimą galima gauti naudojant daugiau didelės galios lęšių. Nepaisant to, taip padidintas labai padidintas vaizdas yra neryškus, vienas. Tai reiškia, kad kiekvienas objekto taškas negali būti rastas kaip plačiai išdėstytas atskiras ir atskiras taškas.
Nedidelis yra didelio dydžio padidinimas (didesnis padidinimas) be galimybės atskirti struktūrines detales (didesnė skiriamoji geba). Todėl pagrindinis šviesos mikroskopų apribojimas yra ne didinimas, o išsprendimo galia, galimybė atskirti du gretimus taškus kaip atskirus ir atskirus, ty mažus objekto komponentus išspręsti smulkesnėse detalėse.
Galios sprendimas yra dviejų veiksnių funkcija, kaip nurodyta toliau:
(a) Skaitinė apertūra (na)
(b) Šviesos bangos ilgis (λ)
a) Skaitmeninė diafragma:
Skaitinė apertūra yra skaitinė vertė, susijusi su objektyvo lęšio skersmeniu, atsižvelgiant į jo židinio nuotolį. Taigi jis yra susijęs su objekto apatinės apertūros dydžiu, per kurį šviesa patenka į jį. Mikroskopu šviesa sutelkta į objektą kaip siauras šviesos pieštukas, iš kurio jis patenka į tikslą kaip skirtingą pieštuką (4.8 pav.).
Kampas 9, kurį sudaro optinė ašis (linija, jungianti visų lęšių centrus) ir išorinė spinduliuotė, kuriai taikomas tikslas, yra diafragmos, vadinamos „puse apertūros kampo“, matas.
Platus šviesos pieštukas, praeinantis per objektą, „išsprendžia“ objekto taškus į plačiai išdėstytus taškus objektyve, todėl objektyvas gali gaminti šiuos taškus kaip atskirus ir atskirus vaizde. Čia objektyvas surenka daugiau šviesos.
Kita vertus, siauras šviesos pieštukas negali „išspręsti“ objekto taškų į plačiai išdėstytus taškus objektyve, todėl objektyvas sukuria neryškų vaizdą. Čia objektyvas surenka mažiau šviesos. Taigi, kuo didesnis šviesos pieštuko plotis, įeinantis į tikslą (29), tuo didesnė jo „išsprendimo galia“.
Objektyvo skaitinė apertūra yra jos šviesos surinkimo talpa, kuri priklauso nuo 8 kampo vietos ir tarp objekto ir objekto esančios terpės lūžio rodiklio.
Skaitinė apertūra (na) = n sin θ
Kur,
n = terpės lūžio rodiklis tarp objekto ir objekto;
θ = pusės apertūros kampas
Oro atveju „n“ vertė yra 1, 00. Kai tarp objekto apatinio galo ir objekto, kuriame yra objektas, tarpas yra oras, spinduliai, atsirandantys per šį stiklą, į šį orą yra sulenkti arba suspausti, kad dalis jo neperžengtų į tikslą. Taigi, kai kurių šviesos spindulių praradimas sumažina skaitinę apertūrą ir sumažina išsiskyrimo galią.
Tačiau, kai ši erdvė yra užpildyta panardinimo alyva, kuri turi didesnį lūžio rodiklį (n = 1, 56) nei oro (n = 1, 00), šviesos spinduliai yra suspausti arba labiau sulenkti link tikslo. Taigi į šviesą įeina daugiau šviesos spindulių ir gaunama didesnė skiriamoji geba. Alyvos panardinimo objekte, kuris suteikia didžiausią didinimą, diafragmos dydis yra labai mažas.
Todėl, norint, kad objektas būtų aiškiai išspręstas, jam reikia išlenkti daugiau spindulių. Todėl panardinimo alyvos, pvz., Kedro medienos aliejus ir skystas parafinas, yra naudojamos tam, kad būtų užpildytas tarpas tarp objekto ir objekto, naudojant naftos panardinimo tikslą.
b) šviesos bangos ilgis (λ):
Kuo mažesnis šviesos bangos ilgis (λ), tuo didesnis jo gebėjimas išspręsti objekto taškus aiškiai matomose smulkesnėse detalėse. Taigi, kuo mažesnis yra šviesos bangos ilgis, tuo didesnė jos išsprendimo galia.
Tikslo (d) sprendimo riba:
Objekto (d) skiriamosios gebos riba yra atstumas tarp bet kokių dviejų artimiausių mikroskopinio objekto taškų, kuriuos galima išspręsti dviejuose atskiruose ir skirtinguose padidinto vaizdo taškuose.
Taškai, kurių atstumas yra mažesnis nei „d“ arba objektai, mažesni už „d“, negali būti išspręsti atskiruose vaizdo taškuose. Jei išsprendimo galia yra didelė, taškai, kurie yra labai arti vienas kito, gali būti laikomi aiškiais ir skirtingais.
Taigi skiriamoji riba (atstumas tarp dviejų išsprendžiamų taškų) yra mažesnis. Todėl galima matyti mažesnius objektus ar smulkesnes detales, kai yra mažesnis. Mažesnis „d“ gaunamas didinant išsprendimo galią, kuri, savo ruožtu, gaunama naudojant trumpesnį šviesos bangos ilgį (λ) ir didesnę skaitinę apertūrą.
Rezoliucijos riba = d = λ / 2 na
Kur,
λ = šviesos bangos ilgis ir
na = tikslinė skaitinė apertūra.
Jei λ žalia = 0, 55 p ir na = 1, 30, tada d = λ / 2 na = 0, 55 / 2 X 1, 30 = 0, 21 µ. Todėl mažiausios detalės, kurias galima matyti tipiškos šviesos mikroskopu, yra maždaug 0, 2 µ. Mažesni objektai ar smulkesnės detalės, nei tai neįmanoma išspręsti sudėtiniame mikroskope.
5. Okuliaras:
Okuliaras yra būgnas, kuris laisvai pritvirtinamas prie traukimo vamzdelio. Jis padidina didinamąjį tikrąjį vaizdą, kurį suformuoja tikslas, iki vis dar labai padidinto virtualaus vaizdo, kurį matys akis (4.9 pav.).
Paprastai kiekvienas mikroskopas turi dviejų tipų okuliarus su skirtingais didinimo galingais (X10 ir X25). Priklausomai nuo reikalingo padidinimo, vienas iš dviejų okuliarų yra įdedamas į traukimo vamzdelį prieš peržiūrėdami. Paprastai yra trys okuliarų rūšys.
Jie yra Huygenian, hiper plokštuma ir kompensacija. Tarp jų, „Huygenian“ yra labai plačiai naudojamas ir efektyvus mažam padidinimui. Šiame okuliare yra fiksuoti du paprasti Plano-išgaubti lęšiai, vienas virš kito ir žemiau objekto susidariusio vaizdo atvaizdo plokštumos.
Abiejų lęšių išgaubti paviršiai nukreipti žemyn. Objektyvas, nukreiptas į tikslą, vadinamas „lauko objektyvu“ ir akies lęšiu. Spinduliai, praeinantys pro akies lęšį, išeina per mažą apskritą plotą, vadinamą „Rams-den“ disku arba akių tašku, kur vaizdas žiūrimas akimis.
Visas padidinimas:
Bendras padidinimas, gautas junginio mikroskopu, yra objektyvaus padidinimo ir akies padidinimo rezultatas.
M t = M ob XM oc
Kur,
M t = bendras padidinimas,
M ob = objektyvus padidinimas ir
M oc = Akies padidinimas
Jei padidinimas, gautas pagal tikslą (M ob ) yra 100, o akies (M oc ) yra 10, tada bendras padidinimas (M t ) = M ob XM oc = 100 X 10 = 1000. Taigi lq objektas pasirodys kaip 1000 µ.
Naudingas padidinimas:
Tai padidinimas, kuris mato mažiausią išsiskiriančią dalelę. Naudingas šviesos mikroskopo padidinimas yra tarp X1000 ir X2000. Bet koks padidinimas po X2000 daro vaizdą neryškus.
