Arbejdspraksis og dele af et sammensat mikroskop (med diagrammer)
Læs denne artikel for at lære om arbejdsprincippet og dele af et sammensat mikroskop med diagrammer!
Arbejdsbegrænsning:
Det mest anvendte mikroskop til generelle formål er standardforbindelsesmikroskopet. Det forstørrer objektets størrelse ved hjælp af et komplekst system af objektivarrangement.
Den har en serie af to linser; (i) objektivlinsen tæt på objektet, der skal observeres, og (ii) det okulære objektiv eller okular, hvorigennem billedet ses af øjet. Lys fra en lyskilde (spejl eller elektrisk lampe) passerer gennem en tynd gennemsigtig genstand (figur 4.4).
Objektivet frembringer et forstørret 'ægte billede' første billede) af objektet. Dette billede forstørres igen af det okulære objektiv (okular) for at opnå et forstørret "virtuelt billede" (slutbillede), der kan ses ved øjet gennem okularet. Når lyset passerer direkte fra kilden til øjet gennem de to linser, er synsfeltet stærkt belyst. Det er derfor; det er et lystfeltmikroskop.
Dele af et sammensat mikroskop:
Delene af et sammensat mikroskop er af to kategorier som angivet nedenfor:
(i) Mekaniske dele:
Disse er de dele, der understøtter de optiske dele og hjælper med at justere dem for at fokusere objektet (Figur 4.5 og 4.6).
Komponenterne i mekaniske dele er som følger:
1. Base eller Metal Stand:
Hele mikroskopet hviler på denne base. Spejl, hvis den er til stede, er monteret på den.
2. Pilare:
Det er et par højder på basen, hvorigennem mikroskopets krop holdes til basen
3. Hældningsledning:
Det er et bevægeligt led, hvorigennem mikroskopets krop holdes til bunden ved søjlerne. Kropet kan bøjes ved dette led i enhver skrå stilling, som ønsket af observatøren, for lettere observation. I nye modeller er kroppen permanent fastgjort til basen i en skrånende stilling, hvilket behøver ingen søjle eller ledd.
4. buet arm:
Det er en buet struktur, der holdes af søjlerne. Den holder scenen, kropsrøret, finjustering og grov indstilling.
5. Body Tube:
Det er normalt et lodret rør, der holder okularet øverst og det roterende næsestykke med målene i bunden. Trækrørets længde kaldes 'mekanisk rørlængde' og er normalt 140-180 mm (for det meste 160 mm).
6. Træk rør:
Det er den øvre del af legemsrøret, lidt snævrere, i hvilket okularet glider under observation.
7. Grov indstilling:
Det er en knap med stativ og tandhjulsmekanisme for at bevæge kropsrøret op og ned for at fokusere objektet i det synlige felt. Når drejning af drejeknappen gennem en lille vinkel bevæger kroppens rør gennem en lang afstand i forhold til objektet, kan den udføre grov indstilling. I moderne mikroskoper bevæger den scenen op og ned, og kropsrøret er fastgjort til armen.
8. Finjustering:
Det er en relativt mindre knap. Dens drejning gennem en stor vinkel kan kun bevæge kropsrøret gennem en lille lodret afstand. Det bruges til finjustering for at få det endelige klare billede. I moderne mikroskoper foretages finjustering ved at flytte scenen op og ned ved finjustering.
9. trin:
Det er en vandret platform, der rager ud fra den buede arm. Det har et hul i midten, hvorpå objektet, der skal ses, placeres på et objektglas. Lys fra lyskilden under scenen passerer gennem objektet ind i målet.
10. Mekanisk trin (Slide Mover):
Mekanisk fase består af to knapper med rack og tandhjulsmekanisme. Lysbilledet indeholdende objektet er klipet til det og flyttet på scenen i to dimensioner ved at dreje knapene for at fokusere den ønskede del af objektet.
11. Revolverende Næsestykke:
Det er en roterbar skive i bunden af kropsrøret med tre eller fire mål skruet på den. Målene har forskellige forstørrelsesbeføjelser. Baseret på den nødvendige forstørrelse roteres næsestykket, således at kun målet, der er angivet for den krævede forstørrelse, forbliver i overensstemmelse med lysbanen.
(ii) optiske dele:
Disse dele er involveret i at lede lyset gennem objektet og forstørre dets størrelse.
Komponenterne i optiske dele omfatter følgende:
1. Lyskilde:
Moderne mikroskoper har indbygget elektrisk lyskilde i bunden. Kilden er forbundet til lysnettet via en regulator, som styrer lysstyrken af feltet. Men i gamle modeller bruges et spejl som lyskilde. Den er fastgjort til basen af et fortjente, hvorigennem det kan roteres, for at konvergere lys på objektet. Spejlet er plan på den ene side og konkave på den anden.
Det skal bruges på følgende måde:
(en) Kondensator til stede:
Kun den plane side af spejlet bør anvendes, da kondensatoren konvergerer lysstrålerne.
(b) kondensator fraværende:
(i) dagslys:
Fly eller konkave (fly er lettere)
ii) lille kunstigt lys:
Højt effektmål: Plane side
Lavt effektmål: Konkave side
2. Membran:
Hvis lys, der kommer fra lyskilden, er strålende, og alt lys er tilladt at passere til objektet gennem kondensatoren, bliver objektet glimrende belyst og kan ikke visualiseres korrekt. Derfor fastgøres en irismembran under kondensatoren for at styre mængden af lys, der kommer ind i kondensatoren.
3. Kondensator:
Kondensatoren eller sub-fase kondensatoren er placeret mellem lyskilden og scenen. Det har en række linser at konvergere på objektet, lysstråler kommer fra lyskilden. Efter at have passeret objektet kommer lysstrålerne ind i målet.
Kondensatorens 'lyskondenserende', 'lyskonvergerende' eller 'lysindsamling' kapacitet kaldes 'numerisk åbning af kondensatoren'. På samme måde kaldes et "objektiv" -indsamlingskapacitet et målets numeriske åbning. Hvis kondensatoren konvergerer lys i vidvinkel, er dens numeriske blænde større og vice versa.
Hvis kondensatoren har sådan en numerisk blænde, at den sender lys gennem objektet med en vinkel, der er tilstrækkelig stor til at fylde objektivets blændeobjektiv, viser objektivet sin højeste numeriske blændeåbning (Figur 4.7). Mest almindelige kondensatorer har numerisk blænde 1, 25.
Hvis kondensatorens numeriske åbning er mindre end målets mål, er den perifere del af objektivets baglinse ikke belyst, og billedet har ringe synlighed. På den anden side, hvis den numeriske åbning af kondensatoren er større end objektets mål, kan baglinjen modtage for meget lys, hvilket resulterer i et fald i kontrast.
Der er tre typer kondensatorer som følger:
(a) Abbe-kondensator (Numerisk blænde = 1, 25): Den anvendes i vid udstrækning.
(b) Variabel fokuskondensator (Numerisk blænde = 1, 25)
(c) Achromatisk kondensator (Numerisk blænde = 1, 40): Den er korrigeret for både sfærisk og kromatisk aberration og anvendes i forskningsmikroskop og mikrofotografier.
4. Formål:
Det er den vigtigste objektiv i et mikroskop. Normalt skrues tre mål med forskellige forstørrelsesbeføjelser til det roterende næsestykke.
Målsætningerne er:
(a) Lav effektmål (X 10):
Det producerer ti gange forstørrelsen af objektet.
(b) Højt tørt mål (X 40):
Det giver en forstørrelse på fyrre gange.
(c) Olieinddrivningsmål (X100):
Det giver en forstørrelse af hundrede gange, når nedsænkning af olie fylder rummet mellem objektet og målet
Scanningsmålet (X4) er valgfrit. Den primære forstørrelse (X4, X10, X40 eller X100), der tilvejebringes af hvert objekt, er indgraveret på dens tønde. Olie-nedsænkningsmålet har en ring indgraveret på den mod spidsen af tønderen.
Løse målets mål:
Målets evne er at løse hvert punkt på minutobjektet i vidt adskilte punkter, så punkterne i billedet kan ses som adskilte og adskilte fra hinanden for at få et klart uklart billede.
Det kan forekomme, at meget høj forstørrelse kan opnås ved at bruge flere antal høj effektlinser. Selv om det er muligt, er det stærkt forstørrede billede opnået på denne måde en sløret, en. Det betyder, at hvert punkt i objektet ikke kan findes som bredt adskilt og adskilt punkt på billedet.
Mere forøgelse i størrelse (større forstørrelse) uden evnen til at skelne mellem strukturelle detaljer (større opløsning) har ringe værdi. Grundbegrænsningen i lysmikroskoper er derfor ikke en forstørrelse, men af løsningsevne, evnen til at skelne to tilstødende punkter så forskellige og adskilte, dvs. at løse små komponenter i objektet til finere detaljer på billedet.
Løsningsstyrke er en funktion af to faktorer som angivet nedenfor:
(en) Numerisk blændeåbning (na)
(B) Bølgelængden af lyset (λ)
(a) Numerisk blændeåbning:
Numerisk blænde er en numerisk værdi, der vedrører objektivlinsens diameter i forhold til dens brændvidde. Således er det relateret til størrelsen af objektets nedre åbning, gennem hvilken lys kommer ind i det. I et mikroskop fokuseres lyset på objektet som en smal lyspenke, hvorfra den går ind i målet som en divergerende blyant (figur 4.8).
Vinklen 9 subtended af den optiske akse (linjen forbinder centrene af alle linserne) og den yderste stråle, der stadig er dækket af målet, er et mål for åbningen kaldet "halv blændevinkel".
En bred lysblyant, der passerer objektet, 'løser' punkterne i objektet ind i vidt adskilte punkter på linsen, således at linsen kan producere disse punkter så tydeligt og adskilt på billedet. Her samler linsen mere lys.
På den anden side kan en smal lyspenke ikke 'løse' punkterne i objektet ind i meget adskilte punkter på linsen, så linsen frembringer et sløret billede. Her samles linsen mindre lys. Således jo større er lysets blyants bredde, der kommer ind i målet (29), jo højere er dens 'opløsende effekt'.
Den numeriske apertur for et mål er dets lysindsamlingskapacitet, som afhænger af stedet for vinklen 8 og brydningsindekset for det mellemliggende medium mellem objektet og målet.
Numerisk blændeåbning (na) = n sin θ
Hvor,
n = Refraktionsindeks for mediet mellem objektet og målet og
θ = Halv blændevinkel
For luft er værdien af 'n' 1, 00. Når rummet mellem objektets nedre spids og objektglasset, der bærer genstanden, er luft, bliver strålerne, som kommer frem gennem glasskinnen i denne luft, bøjet eller refraheret, således at en del af det ikke passerer ind i målet. Således reducerer tab af nogle lysstråler numerisk blænde og reducerer opløsningskraften.
Men når dette rum er fyldt med en nedsænkningsolie, som har større brydningsindeks (n = 1, 56) end luften (n = 1, 00), bliver lysstråler bragt eller bøjet mere mod målet. Således kommer flere lysstråler ind i målet, og der opnås større opløsning. I olieinddrivningsmål, som giver den højeste forstørrelse, er åbningens størrelse meget lille.
Derfor er det nødvendigt at bøje flere stråler ind i blænden, så objektet kan løses tydeligt. Det er grunden til, at nedsænkningsolier, såsom cedertræolie og flydende paraffin, bruges til at udfylde kløften mellem objektet og målet, mens man bruger olieinddrivningsmål.
(b) Bølgelængde af lys (λ):
Jo mindre er lysets bølgelængde (λ), desto større er dens evne til at løse punkterne på objektet i tydeligt synlige finere detaljer i billedet. Således jo mindre er lysets bølgelængde, desto større er dens opløsningskraft.
Grænse for opløsning af mål (d):
Grænsen for opløsning af et objekt (d) er afstanden mellem to nærmeste punkter på den mikroskopiske objekt, som kan løses i to separate og forskellige punkter på det forstørrede billede.
Punkter med deres mellemafstand mindre end 'd' eller objekter mindre end 'd' kan ikke løses i separate punkter på billedet. Hvis opløsningsmakten er høj, kan punkter meget tæt på hinanden ses som klare og tydelige.
Således er grænsen for opløsning (afstanden mellem de to opløselige punkter) mindre. Derfor kan mindre objekter eller finere detaljer ses, når'd 'er mindre. Mindre 'd' opnås ved at øge opløsningskraften, som igen opnås ved at anvende kortere bølgelængde af lys (λ) og større numerisk blændeåbning.
Grænse af opløsning = d = λ / 2 na
Hvor,
λ = Bølgelængde af lys og
na = objektivets numeriske åbning.
Hvis λ grøn = 0, 55 p og na = 1, 30, så d = λ / 2 na = 0, 55 / 2 X 1, 30 = 0, 21 μ. Derfor er de mindste detaljer, der kan ses af et typisk lysmikroskop, dimensionen på ca. 0, 2 μ. Mindre genstande eller finere detaljer end dette kan ikke løses i et sammensat mikroskop.
5. Okular:
Okularet er en tromme, som passer løst ind i trækrøret. Det forstørrer det forstørrede reelle billede dannet af målet til et stadig stærkt forstørret virtuelt billede, der ses af øjet (figur 4.9).
Normalt er hvert mikroskop forsynet med to typer okularer med forskellige forstørrelsesbeføjelser (X10 og X25). Afhængigt af den krævede forstørrelse indsættes et af de to okularer i trækrøret før visning. Tre sorter af okular er normalt tilgængelige.
De er Huygenian, hyperplanet og kompenserende. Blandt dem er Huygenian meget udbredt og effektiv til lav forstørrelse. I dette okular er to simple Plano-konvekse linser fastgjort, den ene over og den anden under billedplanet for det reelle billede dannet af målet.
De konvekse overflader af begge linserne vender nedad. Objektivet hen imod målet kaldes 'field lens' og det mod øjet, 'eye lens'. Strålerne efter at have passeret gennem øjenlinsen kommer ud gennem et lille cirkulært område kendt som Rams-den-skiven eller øjenpunktet, hvor billedet ses af øjet.
Total forstørrelse:
Den samlede forstørrelse opnået i et sammensat mikroskop er produktet af objektiv forstørrelse og okular forstørrelse.
M t = M ob XM oc
Hvor,
M t = Total forstørrelse,
M ob = Objektiv forstørrelse og
M oc = Ocular forstørrelse
Hvis forstørrelsen opnået ved målet (M ob ) er 100, og den ved okularet (M oc ) er 10, så er total forstørrelse (Mt) = M ob XM oc = 100 X 10 = 1000. Således vil et objekt af lq fremstå som 1000 μ.
Nyttig forstørrelse:
Det er forstørrelsen, der synliggør den mindste opløsbare partikel. Den nyttige forstørrelse i et lysmikroskop er mellem X1000 og X2000. Enhver forstørrelse ud over X2000 gør billedet uskarpt.
