Устройство микроскопа: основные части и их назначение

Устройство микроскопа определяет, какое изображение получит исследователь и насколько четко он увидит мелкие детали препарата. Строение микроскопа включает оптические, осветительные и механические узлы, каждый из них решает свою задачу. В статье разберем назначение основных деталей, путь света через систему, расчет увеличения. Материал полезен сотрудникам лабораторий, студентам и специалистам по закупкам.

Из каких частей состоит микроскоп

Световой микроскоп состоит из трех частей: оптической, осветительной, механической. Оптическая часть создает увеличенное изображение. Осветительная направляет свет на препарат. Механическая удерживает узлы и помогает навести резкость.

Части микроскопа удобно разделить по функциям. Так проще понять, за что отвечает каждая деталь и как детали связаны между собой.

• Оптическая часть: окуляр, объективы, револьверное устройство.

• Осветительная часть: осветитель, зеркало, конденсор, диафрагма.

• Механическая часть: штатив, тубус, предметный столик, препаратоводитель, макровинт, микровинт.

Ниже разберем каждую группу отдельно: сначала оптику, затем освещение и механику.

Устройство светового микроскопа: оптическая система

Начнем описание устройства светового микроскопа с оптической системы. Она включает объективы и окуляр. Первый строит первичное увеличенное изображение. Второй увеличивает его еще раз для глаза наблюдателя.

Для чего нужен объектив микроскопа

Объектив стоит рядом с препаратом. Он собирает свет, который прошел через образец, и строит увеличенное изображение. От объектива зависят четкость картины, а также количество видимых деталей.

На корпусе есть маркировка. Она показывает увеличение и числовую апертуру. Возьмем условную запись «40/0,65»: она означает увеличение 40 и апертуру 0,65. Числовая апертура показывает, насколько хорошо линза собирает свет и различает мелкие детали. Чем она выше, тем лучше разрешение.

Иммерсионный объектив работает иначе. Лаборант наносит каплю иммерсионной жидкости между покровным стеклом и линзой. Жидкость уменьшает потери света, повышает разрешение. Такие устройства используют при больших увеличениях.

Для чего нужен окуляр микроскопа

Окуляр находится у глаза наблюдателя. Он увеличивает изображение, которое построил объектив, и передает его в глаз. На корпусе окуляра стоит число, которое показывает его увеличение.

Наблюдатель видит в окуляр только часть препарата. Эту область называют полем зрения. При переходе на более сильный объектив поле зрения сужается. Поэтому объект сначала находят при малом увеличении.

Увеличение окуляра входит в расчет общего увеличения прибора. Ниже покажем, как его считать.

Что такое револьвер микроскопа

Револьвер, или револьверное устройство, – это вращающаяся головка с объективами. Вы поворачиваете ее и выбираете нужный. Он встает в рабочее положение.

Так можно переходить от малого увеличения к большому, не снимая препарат со столика. Объективы в комплекте обычно подходят друг к другу так, что после смены изображение остается почти в фокусе. Это свойство называют парфокальностью.

Смена объектива меняет общее увеличение и поле зрения. После поворота револьвера проверьте резкость. Если изображение размыто, подправьте его микровинтом.

Осветительная система

Качество изображения зависит не только от оптики. Если свет падает на объект неправильно, даже хороший объектив покажет мутную или темную картину. Свет должен собраться в пучок, пройти через препарат и попасть в объектив.

За эти этапы отвечают осветитель, зеркало, конденсор и диафрагма.

Что такое конденсор микроскопа

Конденсор – это система линз под предметным столиком. Он собирает свет от осветителя в пучок и направляет его на препарат. Без конденсора освещение получается слабым или неравномерным.

Диафрагма обычно находится в конденсоре. Она меняет ширину светового пучка, влияет на яркость и контраст.

Осветитель служит источником света. В простых моделях вместо него работает зеркало, которое отражает внешний свет на препарат.

Как настроить освещение микроскопа

Порядок действий такой:

1. Положите препарат на предметный столик, закрепите его.

2. Включите осветитель.

3. Установите объектив малого увеличения.

4. Наведите резкость макровинтом, затем микровинтом.

5. Подвиньте конденсор и откройте диафрагму, пока яркость не станет комфортной.

6. После смены объектива проверьте яркость, подстройте диафрагму.

Если открыть диафрагму широко, изображение яркое, но контраст низкий. Если сузить ее сильно, картина темнее, но контрастнее.

Подбирайте положение диафрагмы по изображению: оно должно быть ярким и четким.

Механическая часть микроскопа

Механическая часть держит оптику и освещение в нужном положении. Она состоит из нескольких узлов.

Штатив служит основанием и стойкой прибора. Тубус соединяет окуляр с объективом, а также задает расстояние между ними. Предметный столик – площадка для препарата. Препарат – это образец на предметном стекле под покровным стеклом. Препаратоводитель перемещает образец по столику. Так образец удобно осматривать по частям, не двигая стекло рукой.

Два винта отвечают за фокусировку. Макровинт грубо наводит резкость и быстро приближает объектив к образцу. Микровинт точно настраивает четкость. Сначала работайте макровинтом, затем доводите изображение микровинтом.

Как работает микроскоп

Путь света состоит из нескольких шагов. Осветитель дает световой поток. Конденсор собирает его в пучок. Диафрагма ограничивает пучок до нужной ширины. Свет проходит через препарат и объектив. Он строит первичное изображение. Затем свет идет по тубусу к окуляру. Окуляр увеличивает изображение, наблюдатель видит образец.

Если освещение плохое, изображение получается темным или блеклым. Если объектив не подходит для задачи, мелкие детали остаются неразличимыми.

Как определить увеличение микроскопа

На корпусе окуляра и объектива стоит число со знаком «×». Общее увеличение равно произведению этих двух чисел.

Как рассчитать общее увеличение микроскопа

Формула простая: умножьте увеличение объектива на увеличение окуляра. Возьмем условный пример. На окуляре стоит ×10, на объективе – ×40. Общее увеличение составит 10 × 40 = 400. Это пример для иллюстрации формулы, а не характеристика конкретной модели.

При смене объектива общее увеличение меняется. Вы пересчитываете его за несколько секунд по маркировке.

Общее увеличение показывает, во сколько раз изображение больше объекта. Но четкость деталей зависит от числовой апертуры объектива, а не только от увеличения.

На что обратить внимание при выборе лабораторного микроскопа

Выбирайте модель по задачам лаборатории. Сначала определите, какие препараты вы будете изучать и при каких увеличениях.

Сравнивайте состав объективов: он определяет диапазон увеличений. Уточните, есть ли иммерсионный. Оцените числовую апертуру: она влияет на разрешение.

Проверьте тип освещения и удобство механической части: плавность фокусировки, ход препаратоводителя. Уточняйте все характеристики в описании конкретной модели.

Вопросы и ответы

Чем строение микроскопа отличается у учебных и лабораторных моделей?

Набор узлов одинаков: оптика, освещение, механика. Различаются комплектация и характеристики: состав объективов, тип освещения, числовая апертура. Конкретные параметры смотрите в описании модели.

Можно ли менять окуляры или объективы?

Во многих моделях можно. Главное условие – совместимость с конкретным прибором. Проверяйте ее в документации к модели.

Зачем нужна иммерсия?

Иммерсионная жидкость заполняет промежуток между покровным стеклом и объективом. Она уменьшает потери света, а также повышает разрешение. 

Как ухаживать за оптикой?

Не касайтесь линз пальцами. Протирайте их мягкой салфеткой для оптики. После работы с иммерсией очищайте объектив. Храните микроскоп под чехлом.

Заключение

Устройство микроскопа объединяет связанные между собой узлы. Оптика создает изображение, освещение делает его видимым, механика помогает навести резкость. Зная функции деталей, вы быстрее настраиваете прибор и точнее выбираете модель. В каталоге «Киль-Казань» есть различные лабораторные микроскопы. Смотрите также: оборудование для медицинской лаборатории. Перейдите в каталог лабораторных микроскопов и подберите модель под задачи лаборатории.