§6. Budowa mikroskopu

Poznasz budowę mikroskopu i dowiesz się, jak obliczać jego powiększenie.

Czy będziemy pracować z mikroskopem?

Co, oprócz bakterii, można zobaczyć pod mikroskopem?

Mikroskop ( od greckiego słowa mikros – mały i skopeo –patrzę, obserwuję) – to powiekszający przyrząd, który pozwala rozpatrywać bardzo małe przedmioty. Budowa mikroskopu szkolnego jest prawie taka sama, jak najlepszych mikroskopów badawczych pierwszej połowy XX w. (ryc.6). Przy prawidłowym ustawieniu mikroskop szkolny pozwala zobaczyć nie tylko komórkę, lecz również jej poszczególne struktury wewnętrzne. Mając pewne doświadczenie, możemy nawet wykonać niektóre ciekawe eksperymenty.

Mikroskop zbudowany jest z korpusu (układu mechanicznego) oraz układu optycznego, przez który przechodzi światło.

Części mechaniczne mikroskopu:

• podstawa;

okular

tubus

rewolwer z obiektywami śruba makrometryczna

obiektywy śruba mikrometryczna

stolik przedmiotowy statyw

przesłona łapki

lusterko podstawa

Ryc. 6.Wygląd zewnętrzny i podstawowe części mikroskopu szkolnego.

• stolik przedmiotowy, na którym umieszcza się preparat, przytrzymywany za pomocą dwóch łapek;

• statyw ze zmiennym kątem nachylenia, na którym znajduje się śruba makrometryczna (służy do wstępnej regulacji ostrości i śruba mikrometryczna (służy do precyzyjnego ustalenia ostrości);

• tubus – na jego dolnym końcu znajduje się rewolwer z obiektywami, a w górnej części – okular

Części optyczne mikroskopu:

• lusterko wklęsłe, które można obracać;

• przesłona, która znajduje się pod stolikiem przedmiotowym;

• rewolwer z obiektywami o różnych powiększeniach;

• okular.

Lusterko służy do oświetlenia preparatu. Przesłona pozwala na regulację jasności pola widzenia i kontrastowości obrazu: przy zamkniętej przesłonie obraz będzie kontrastowy, ale ciemny; przy całkowicie otwartej przesłonie - mniej kontrastowy i za jasny.

Powiększenie Powiększenie

Ryc.7. Obiektywy, okular i ich oznaczenia

Obiektyw. Mikroskop szkolny ma trzy obiektywy: o bardzo małym powiększeniu (4x), o małym powiększeniu (10x) i dużym powiększeniu (40x) W celu ich łatwiejszej wymiany zostały one wkręcone w tarczę rewolwerową. Obiektyw skierowany pionowo w dół, w kierunku do preparatu, jest włączony do układu optycznego, inne zaś – wyłączone. Gdy chcemy uzyskać inne powiększenie, rewolwer należy przekręcić w lewo lub w prawo, a wraz z nim przesuwa się odpowiedni obiektyw. Lekkie stuknięcie rewolweru przy przekręcaniu wskazuje, że obiektyw znalazł się na właściwym miejscu.

Obiektyw jest najważniejszą częścią optyczną mikroskopu. Na obiektywie za pomocą cyfr zaznaczone są jego dane techniczne. W górnym rzędzie pierwsza cyfra oznacza powiększenie obiektywu (ryc.7).

Mnożąc powiększenie obiektywu przez powiększenie okularu, otrzymamy powiększenie oglądanego obiektu. Na przykład powiększenie własne obiektywu =4x, powiększenie własne okularu =10x, powiększenie obrazu wynosi: 10· 4=40 (razy).

Podczas pracy z mikroskopem umieść preparat na stoliku przedmiotowym, połóż łapki przytrzymujące preparat, ustaw obiektyw o małym powiększeniu (10x) . Obracając lusterko, skieruj światło na preparat. Za pomocą śruby makrometrycznej nastaw obraz na ostrość. By zobaczyć więcej szczegółów, nastaw większe powiększenie, śrubą mikrometryczną nastaw obraz na ostrość i skontrastuj obraz przesłoną.

Podczas pracy z mikroskopem należy przestrzegać następujących reguł:

1. Soczewki okularu i obiektywu należy chronić przed zabrudzeniem i uszkodzeniami mechanicznymi: nie dotykać palcami i twardymi przedmiotami, nie dopuszczać trafiania wody i innych substancji.

2. Nie wolno rozkręcać oprawy okularu i obiektywu, mechanicznych części mikroskopu – one mogą być naprawiane wyłącznie w zakładach napraw sprzętu optycznego.

3. Przenosić mikroskop należy dwoma rękami w pozycji pionowej, trzymając przyrząd jedną ręką za statyw, a drugą – za jego podstawę.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘTANIA

Obiektyw, ogólne powiększenie mikroskopu.

PYTANIA KONTROLNE

1. Z jakich części optycznych zbudowany jest mikroskop?

2. Jakie części optyczne mikroskopu zapewniają ogólne powiększenie?

3. W jakim celu wykorzystujemy lusterko wklęsłe?

4. Jaką rolę spełnia przesłona?

5. Jaki obiektyw jest ustawiamy na początku pracy z mikroskopem?

6. Jakie maksymalne powiększenie możemy uzyskać wykorzystując obiektywy i okular przedstawione na ryc.7.?

7. Jakich reguł należy przestrzegać podczas pracy z mikroskopem?

ZADANIE

Uważnie rozpatrz budowę mikroskopu szkolnego, znajdź wszystkie jego części składowe. Zapisz powiększenie okularu i obiektywów. Oblicz powiększenie mikroskopu dla każdego obiektywu. Wyniki zapisz do tabelki w zeszycie.

Powiększenie obiektywu	Powiększenie okularu	Ogólne powiększenie mikroskopu

DLA DOCIEKLIWYCH

Jak wyznaczyć wielkość najmniejszych obiektów, które można obserwować pod mikroskopem optycznym?

Wielkość najmniejszego obiektu, który możemy obserwowa

, zależy od zdolności rozdzielczej przyrządu optycznego.

Zdolność rozdzielcza –to najmniejsza odległość między dwoma punktami, które w obrazie mikroskopowym są dostrzegalne oddzielnie

Zdolność rozdzielcza oka ludzkiego wynosi 200µm (0,2mm), mikroskopu optycznego – 0,2 µm (0,0002mm), mikroskopu elektronowego – 0,0002 µm (0,0000002mm). Jeżeli wielkość obiektu jest mniejsza od zdolności rozdzielczej, to nie możemy go rozpatrzyć, i na odwrót. Tak więc od wartości zdolności rozdzielczej zależy, co możemy zobaczyć pod mikroskopem, a czego – nie.

Liczbową miarą maksymalnej zdolności rozdzielczej obiektywu jest współczynnik zwany aperturą obiektywu, jest on z reguły wygrawerowany na obiektywie po wskaźniku powiększenia obiektywu.

Na podstawie apertury obiektywu obliczamy zdolność rozdzielczą obiektywu:

Zdolność rozdzielcza (w µm) = 0,3355/ apertura obiektywu.

Otrzymaną wartość zaokrąglamy do dziesiątych.

Przykład: na obiektywie z czerwonym kółkiem ( ryc.7 ) w górnym rzędzie naniesiono oznaczenie: „4/ 0,10”. Liczba „4” wskazuje na powiększenie obiektywu – czterokrotne, a „0,10” – aperturę. Zdolność rozdzielcza tego obiektywu wynosi:

0,3355/0,10=3,355≈3,4 (µm).