Introducere în unele cunoștințe despre microscopul optic
Un instrument sau dispozitiv care mărește un obiect minuscul sau o mică parte a unui obiect la o mărire mare pentru observare. Este utilizat pe scară largă în producția industrială și agricolă și cercetarea științifică. Biologii și lucrătorii medicali folosesc, de asemenea, foarte mult microscoapele în afacerile lor. Pe scară largă împărțită în microscoape optice și microscoape electronice.
Microscopul optic este un microscop care folosește lumina vizibilă ca sursă de lumină. Microscoapele optice obișnuite pot fi împărțite în două părți: sistemul optic și dispozitivul mecanic. Sistemul optic include în principal oculare, lentile obiective, condensatoare, diafragme și surse de lumină. Dispozitivul mecanic include în principal cilindrul lentilei, coloana oglinzii, scena, baza oglinzii, șurubul de reglare a grosimii și alte părți (Figura 1). Principiul său optic de bază este prezentat în Figura 2. Micul obiectiv convex din stânga în figură reprezintă un grup de lentile cu o distanță focală scurtă, numită lentilă obiectiv. Lentila mare convexă din dreapta reprezintă un grup de lentile cu o distanță focală mare, numită ocular. Obiectul de observat (AB) este plasat ușor în afara punctului focal (f1) al obiectivului. Lumina de la obiect formează o imagine reală mărită inversată (B'A') ușor în interiorul focalizării ocularului (f2) după ce trece prin lentila obiectivului. Ochii observatorului măresc și mai mult imaginea reală (B'A') într-o imagine virtuală inversată (B"A") prin ocular.
Ocularul este situat deasupra cilindrului microscopului și constă în general din două lentile convexe. Pe lângă extinderea în continuare a imaginii reale formate de lentila obiectiv, limitează și câmpul vizual observat de ochi. În funcție de mărire, există trei tipuri de oculare utilizate în mod obișnuit: de 5 ori, de 10 ori și de 15 ori.
Lentila obiectivului este situată în general sub cilindrul microscopului, aproape de obiectul observat. Este format din 8 până la 10 lentile. Funcția sa este de a mări (crea o imagine reală mărită pentru obiect), a doua este de a asigura calitatea imaginii, iar a treia este de a crește rezoluția. Obiectivele utilizate în mod obișnuit pot fi împărțite în lentile cu mărire redusă (4×), mărire medie (10× sau 20×), mărire mare (40×) și obiectiv cu imersie în ulei (100×) în funcție de mărire. Obiectivele multiple sunt montate pe roata schimbătorului de oglinzi, iar obiectivul cu multipli diferiți poate fi selectat prin rotirea plăcii rotative după cum este necesar.
Mărirea microscopului este multiplu al ocularului înmulțit cu obiectivul. De exemplu, dacă ocularul este de 10 ori și obiectivul este de 40 de ori, mărirea este de 40×10 ori (mărire de 400 de ori). Un microscop bun se poate mări de 2000 de ori și poate distinge două puncte aflate la distanță de 1×10-5cm.
Când lumina albă trece prin lentila convexă, lumina cu lungime de undă mai scurtă (albastru-violet) are o refracție mai mare decât lumina cu lungime de undă mare (roșu-portocaliu). Prin urmare, în timpul imaginii, există diverse spectre în jurul imaginii și există un cerc de lumină albastră sau roșie. Acest defect de culoare se numește aberație cromatică. Datorită unghiurilor diferite la care lumina intră (și iese) în diferitele părți ale suprafeței lentilei, lumina care trece prin periferia lentilei este refractată la un unghi mai mare decât lumina care trece prin centrul lentilei. Prin urmare, imaginile neclare și distorsionate apar în jurul circumferinței imaginii în timpul imaginii. Acest defect al curburii suprafeței imagistice se numește aberație sferică. O serie de grupuri de lentile convexe și concave cu diferite forme, structuri și distanțe cooperează între ele pentru a corecta aberația cromatică și aberația sferică în cea mai mare măsură, formând o imagine strălucitoare, clară și precisă. Acesta este motivul pentru care ocularul sau obiectivul este compus dintr-un set de lentile. Astfel de lentile se numesc acromate plan.
Când lumina este proiectată dintr-un mediu (cum ar fi aerul) către un alt mediu mai dens (cum ar fi sticla), aceasta se va îndoi pe „linia normală” (o linie perpendiculară pe interfața mediului), cum ar fi linia BOA din figură. 3. Când lumina pătrunde dintr-un mediu dens (sticlă) într-un mediu non-dens (aer), se va abate de la „linia normală”, cum ar fi linia AOB (Figura 3a). Când lumina trece prin sticla condensatorului (indicele de refracție 1,51) și intră în aer, se va abate și se va refracta spre exterior, astfel încât cantitatea de lumină care intră în lentila obiectivului este mult redusă, iar rezoluția imaginii este, de asemenea, redusă. Când utilizați o lentilă obiectiv de 100x, dacă se umple ulei între lentila obiectivului și capacul de sticlă (indicele de refracție este, de asemenea, 1,51) pentru a izola aerul, lumina poate pătrunde în lentila obiectivului aproape fără refracție, ceea ce crește luminozitatea și rezoluția imaginea . Astfel de obiective sunt numite obiective de imersie în ulei (Figura 3b).
Condensatorul este situat sub treapta microscopului, care poate converge lumina de la sursa de lumină, poate concentra lumina pe specimen și poate face ca specimenul să fie iradiat uniform cu o intensitate moderată a luminii. Capătul inferior al condensatorului este echipat cu un opritor de deschidere (diafragmă) pentru a controla grosimea fasciculului.
Sursa de iluminare a microscopului optic obișnuit este situată sub condensator, care este un bec special puternic cu iluminare uniformă și este echipat cu un rezistor variabil pentru a modifica intensitatea luminii.
Deoarece sursa de lumină a unui microscop optic obișnuit transmite din partea inferioară a corpului lentilei, trece prin lentila condensatorului, lentila obiectivului și ajunge la ocular, proba de observat trebuie tăiată în felii subțiri cu o grosime de aproximativ 6 μm care poate transmite lumină în cercetarea medicală și biologică. Și să coloreze pentru a arăta diferite țesuturi și celule și alte structuri fine. Întregul proces de prelucrare se numește tehnica convențională a feliei de țesut, incluzând selectarea materialelor de țesut adecvate, fixarea lor cu soluție de formaldehidă (formalină), deshidratarea cu alcool pas cu pas, încorporarea în parafină, tăierea țesutului în felii subțiri cu un microtom și montarea lor. pe lamele de sticlă, iar apoi După colorarea cu colorant hematoxilină-eozină, lamelele de țesut au fost în final montate în clei de rășină optică. Lamele de țesut pregătite pot fi păstrate pentru o perioadă lungă de timp.
Ocularul și obiectivul microscopului sunt instalate la ambele capete ale cilindrului lentilei, iar distanța lor este fixă. Așezați diapozitivul de țesut pe scenă și rotiți șurubul de reglare grosieră pentru a aduce scena aproape de lentila obiectivului. Secțiunea de țesut intră în planul focal al lentilei obiectiv, iar imaginea de țesut din specimen poate fi văzută în ocular. Apoi utilizați șurubul de reglare fină pentru a face imaginea din ocular clară de observat. La schimbarea măririi, ocularul sau lentila obiectivului trebuie înlocuite.
