Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

11.10.2015

Тема: Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

Матеріали та обладнання. Мікроскопи: МБР-1, БІОЛА, МИКМЕД-1, МБС-1; комплект постійних мікропрепаратів «Анатомія рослин».

Мікроскоп — це оптичний прилад, що дозволяє отримати зворотне зображення досліджуваного об’єкта і розглянути дрібні деталі його будови, розміри яких лежать за межами роздільної здатності ока.

Роздільна здатність мікроскопа дає роздільне зображення двох близьких один одному ліній. Неозброєне людське око має роздільну здатність близько 1/10 мм або 100 мкм. Кращий світловий мікроскоп приблизно в 500 разів покращує можливості людського ока, тобто його роздільна здатність становить близько 0,2 мкм або 200 нм.

Роздільна здатність і збільшення не одне і теж. Якщо з допомогою світлового мікроскопа отримати фотографії двох ліній, розташованих на відстані менше 0,2 мкм, то, як би не збільшувати зображення, лінії будуть зливатися в одну. Можна отримати велике збільшення, але не поліпшити його дозвіл.

Розрізняють корисне і марне збільшення. Під корисним розуміють таке збільшення спостережуваного об’єкта, при якому можна виявити нові деталі його будови. Марне — це збільшення, при якому, збільшуючи об’єкт в сотні разів, не можна виявити нових деталей будови. Наприклад, якщо зображення, отримане за допомогою мікроскопа (корисне!), збільшити ще у багато разів, спроектувавши його на екран, то нові, більш тонкі деталі будови при цьому не знайдуться, а лише відповідно збільшаться розміри наявних структур.

В навчальних лабораторіях зазвичай використовують світлові мікроскопи. на яких микропрепараты розглядаються з використанням природного або штучного світла. Найбільш поширені світлові біологічні мікроскопи: БІОЛА, МИКМЕД, МБР (мікроскоп біологічний робочий), МБІ (мікроскоп біологічний дослідний) і МБС (стереоскопічний мікроскоп біологічний). Вони дають збільшення в межах від 56 до 1350 разів. Стереомикроскоп (МБС) забезпечує об’ємне сприйняття микрообъекта і збільшує від 3,5 до 88 разів.

В мікроскопі виділяють дві системи: оптичну і механічну (рис. 1). До оптичній системі відносять об’єктиви, окуляри та освітлювальний пристрій (конденсор з діафрагмою і світлофільтром, дзеркало або электроосветитель).

Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

Рис. 1. Пристрій світлових мікроскопів:

А — МИКМЕД-1; Б — БІОЛА.

1 — окуляр, 2 — тубус, 3 — тубусодержатель, 4 — гвинт грубого наведення, 5 — микрометренный гвинт, 6 — підставка, 7 — дзеркало, 8 — конденсор, ірисова діафрагма і світлофільтр, 9 — предметний столик, 10 — револьверний пристрій, 11 — об’єктив, 12 — корпус колекторної лінзи, 13 — патрон з лампою, 14 — джерело електроживлення.

Об’єктив — одна з найважливіших частин мікроскопа, оскільки він визначає корисне збільшення об’єкта. Об’єктив складається з металевого циліндра з вмонтованими в нього лінзами, число яких може бути різним. Збільшення об’єктива позначено на ньому цифрами. В навчальних цілях використовують зазвичай об’єктиви х8 і х40. Якість об’єктива визначає його роздільна здатність.

Окуляр влаштований набагато простіше об’єктива. Він складається з 2-3 лінз, вмонтованих у металевий циліндр. Між лінзами розташована постійна діафрагма, яка визначає межі поля зору. Нижня лінза фокусує зображення об’єкта, побудоване об’єктивом в площині діафрагми, а верхня служить безпосередньо для спостереження. Збільшення окулярів позначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляри не виявляють нових деталей будови, і в цьому відношенні їх збільшення марно. Таким чином, окуляр, подібно лупі, дає пряме, уявне, збільшене зображення об’єкта, що спостерігається, побудоване об’єктивом.

Для визначення загального збільшення мікроскопа слід помножити збільшення об’єктива на збільшення окуляра.

Освітлювальний пристрій складається з дзеркала або электроосветителя, конденсора з ірисовою діафрагмою та світлофільтром, розташованих під предметним столиком. Вони призначені для освітлення об’єкта пучком світла.

Дзеркало служить для напрямку світла через конденсор і отвір предметного столика на об’єкт. Воно має дві поверхні: плоску та ввігнуту. У лабораторіях з розсіяним світлом використовують увігнуте дзеркало.

Электроосветитель встановлюється під конденсором у гніздо підставки.

Конденсор складається з 2-3 лінз, вставлених у металевий циліндр. При підйомі або опусканні його за допомогою спеціального гвинта відповідно конденсується або розсіюється світло, що падає від дзеркала на об’єкт.

Ірисова діафрагма розташована між дзеркалом і конденсором. Вона служить для зміни діаметра світлового потоку, що направляється дзеркалом через конденсор на об’єкт, відповідно з діаметром фронтальної лінзи об’єктива і складається з тонких металевих пластинок. За допомогою важільця їх можна поєднати, повністю закриваючи нижню лінзу конденсора, то розвести, збільшуючи потік світла.

Кільце з матовим склом або світлофільтром зменшує освітленість об’єкта. Воно розташоване під діафрагмою і пересувається в горизонтальній площині.

Механічна система мікроскопа складається з підставки, коробки з микрометренным механізмом і микрометренным гвинтом, тубуси, тубусодержателя, гвинта грубого наведення, кронштейн конденсора, переміщення гвинта конденсора, револьвера, предметного столика.

Підставка — це підстава мікроскопа.

Коробка з микрометренным механізмом. побудованому на принципі взаємодіючих шестерень, прикріплена до підставці нерухомо. Микрометренный гвинт служить для незначного переміщення тубусодержателя, а, отже, і об’єктива на відстані, що вимірюються мікрометра. Повний оборот микрометренного гвинта пересуває тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одну поділку опускає або піднімає тубусодержатель на 2 мкм. Щоб уникнути псування микрометренного механізму дозволяється крутити микрометренный гвинт в одну сторону не більше ніж на половину обороту .

Тубус або трубка — циліндр, в який зверху вставляють окуляри. Тубус рухомо з’єднаний з головкою тубусодержателя, його фіксують стопорним гвинтом в певному положенні. Послабивши стопорний гвинт, тубус можна зняти.

Револьвер призначений для швидкої зміни об’єктивів, які угвинчуються в його гнізда. Центрированное положення об’єктива забезпечує засувка, розташована всередині револьвера.

Тубусодержатель несе тубус і револьвер.

Гвинт грубого наведення використовують для значного переміщення тубусодержателя, а, отже, і об’єктиву з метою фокусування об’єкта при малому збільшенні.

Предметний столик призначений для розташування на ньому препарату. В середині столика є круглий отвір, у яке входить фронтальна лінза конденсора. На столику є дві пружинисті клеми — затискачі, закріплюють препарат.

Кронштейн конденсора рухомо приєднаний до коробки микрометренного механізму. Його можна підняти або опустити за допомогою гвинта, що обертає зубчате колесо, яке входить в пази рейки з гребінчастою нарізкою.

Правила роботи з мікроскопом

При роботі з мікроскопом необхідно дотримуватися операції в наступному порядку:

1. Працювати з мікроскопом слід сидячи;

2. Мікроскоп оглянути, витерти від пилу м’якою серветкою об’єктиви, окуляр, дзеркало або электроосветитель;

3. Мікроскоп встановити перед собою, трохи ліворуч на 2-3 см від краю столу. Під час роботи його не зрушувати;

4. Відкрити повністю діафрагму, підняти конденсор в крайнє верхнє положення;

5. Роботу з мікроскопом завжди починати з малого збільшення;

6. Опустити об’єктив 8 — в робоче положення, тобто на відстань 1 см від предметного скла;

7. Встановити освітлення в полі зору мікроскопа, використовуючи электроосветитель або дзеркало. Дивлячись одним оком в окуляр і користуючись дзеркалом з увігнутою стороною, направити світло від вікна в об’єктив, а потім і максимально рівномірно освітити полі зору. Якщо мікроскоп забезпечений освітлювачем, то приєднати мікроскоп до джерела живлення, включити лампу і встановити необхідну яскравість горіння;

8. Покласти микропрепарат на предметний столик так, щоб досліджуваний об’єкт перебував під об’єктивом. Дивлячись збоку, опускати об’єктив за допомогою макровинта до тих пір, поки відстань між нижньою лінзою об’єктива і микропрепаратом не стане 4-5 мм;

9. Дивитися одним оком в окуляр і обертати гвинт грубого наведення на себе, плавно піднімаючи об’єктив до положення, при якому буде добре видно зображення об’єкта. Не можна дивитися в окуляр і опускати об’єктив. Фронтальна лінза може розчавити покривне скло, і на ній з’являться подряпини;

10. Пересуваючи препарат рукою, знайти потрібне місце, розташувати його в центрі поля зору мікроскопа;

11. Якщо зображення не з’явилося, треба повторити всі операції пунктів 6, 7, 8, 9;

12. Для вивчення об’єкта при великому збільшенні, спочатку потрібно поставити обраний ділянку в центр поля зору мікроскопа при малому збільшенні. Потім поміняти об’єктив на 40 х, повертаючи револьвер, так щоб він зайняв робоче положення. За допомогою микрометренного гвинта добитися хорошого зображення об’єкта. На коробці микрометренного механізму є дві ризики, а на микрометренном гвинті — точка, яка повинна весь час перебувати між ризиками. Якщо вона виходить за їх межі, її необхідно повернути в нормальне положення. При недотриманні цього правила, микрометренный гвинт може перестати діяти;

13. По закінченні роботи з великим збільшенням, встановити мале збільшення, підняти об’єктив, зняти з робочого столика препарат, протерти чистою серветкою всі частини мікроскопа, накрити поліетиленовим пакетом і поставити в шафу.

На верхню частину головки встановлена бінокулярна насадка. Окуляри мають збільшення х6, х8, х12,5. Для встановлення зручного для очей відстані між окулярами треба розсунути або зрушити тубуси.

До задньої стінки корпусу головки прикріплено кронштейн з рейковим механізмом пересування. Підйом і опускання корпусу головки здійснюється обертанням гвинта. Кронштейн надітий на стійку. прикріплену до підставці.

Для роботи в прохідному світлі, корпус підставки вмонтований відбивач світла. з дзеркальною і матовою поверхнями. З передньої сторони корпуса є вікно для доступу денного світла. Для штучного освітлення призначена лампа, яку вставляють або в отвір на задній стороні корпусу (для минаючого світла), або шків, укріплений на об’єктиві (для відбитого світла).

Столик встановлений у круглому вікні на верхній поверхні корпусу підставки. Він може бути або скляним (при прохідному світлі), або металевим, з білої і чорної поверхнями (при відбитому світлі).

Електронний мікроскоп (рис. 3) дозволяє розглянути будову дуже дрібних структур, невидимих в світловому мікроскопі, наприклад, тилакоид в хлоропластах. Його роздільна здатність в 400 разів більше, ніж у світлового мікроскопа. Це досягається за рахунок потоку електронів, замість видимого світла. Розрізняють два типи електронних мікроскопів: трансмісійний (просвічуючий) і скануючий (дає об’ємне зображення мікропрепаратів) (рис. 4).

Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

Рис. 3. Електронний мікроскоп.

Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

Рис. 4. Знімки, зроблені на електронних мікроскопах:

А — тилакоиды в клітинах листків кукурудзи (трансмісійний електронний мікроскоп); Б — амилопласты в клітинах бульби картоплі (скануючий мікроскоп).

Хід роботи

Завдання 1. Використовуючи мікроскопи, таблиці і практикуми, вивчити пристрій світлових мікроскопів (МИКМЕД-1, БІОЛА і МБС-1) (рис. 1, 2). Запам’ятати назви і призначення їх частин.

Завдання 2. При малому та великому збільшеннях мікроскопа навчитися швидко знаходити об’єкти на постійних мікропрепаратах.

Короткий опис статті: будова світлового мікроскопа

Джерело: Пристрій мікроскопа і правила роботи з ним

Також ви можете прочитати