ينقسم المجهر إلى أجزاء ميكانيكية وبصرية. يتم تمثيل الجزء الميكانيكي بحامل ثلاثي القوائم (يتكون من قاعدة وحامل أنبوب) وأنبوب مثبت عليه بمسدس لتركيب العدسات وتغييرها. يشتمل الجزء الميكانيكي أيضًا على: جدول كائن للتحضير ، وأجهزة لتثبيت المكثف ومرشحات الضوء ، وآليات مدمجة في الحامل ثلاثي القوائم للحركة الخشنة (الميكانيكية الكبيرة ، والمسمار الكبير) والحركة الدقيقة (الميكانيكية الدقيقة ، والميكروسكوب) لمنضدة الكائن أو حامل الأنبوب.
يتم تمثيل الجزء البصري بالعدسات والعدسات ونظام الإضاءة ، والذي يتكون بدوره من مكثف Abbe الموجود أسفل مرحلة الكائن ومصباح مدمج به مصباح متوهج منخفض الجهد ومحول. يتم تثبيت الأهداف في المسدس ، ويتم تثبيت العدسة المناسبة التي يتم من خلالها ملاحظة الصورة الجانب المعاكسالة النفخ.
الشكل 1. جهاز مجهر
يشتمل الجزء الميكانيكي على حامل ثلاثي القوائم يتكون من قاعدة وحامل أنبوب. تعمل القاعدة كدعم للميكروسكوب وتحمل بنية الحامل ثلاثي القوائم بالكامل. يوجد في القاعدة أيضًا مقبس لمرآة أو مصباح مدمج.
- جدول الموضوع الصغير يستخدم لوضع المستحضرات وحركتها الأفقية ؛
- عقدة لتركيب ومرشحات الضوء العمودية.
في معظم المجاهر الحديثة ، يتم التركيز عن طريق تحريك مرحلة الكائن عموديًا باستخدام آلية الماكرو والميكروية مع حامل أنبوب ثابت. يتيح لك ذلك تثبيت العديد من المرفقات (صورة مصغرة وما إلى ذلك) على حامل الأنبوب. في بعض تصميمات المجاهر المصممة للعمل مع المعالج الدقيق ، يتم التركيز بالحركة الرأسية لحامل الأنبوب بمرحلة ثابتة.
أنبوب المجهر- العقدة التي تعمل على تثبيت العدسات والعدسات على مسافة معينة من بعضها البعض. إنه أنبوب ، يوجد في الجزء العلوي منه عدسة أو عدسات ، وفي الجزء السفلي يوجد جهاز لربط العدسات وتغييرها. عادة ما يكون هذا مسدسًا به عدة فتحات للتغيير السريع للعدسات ذات التكبيرات المختلفة. في كل مقعد مسدس ، يتم إصلاح الهدف بطريقة تجعله دائمًا متمركزًا فيما يتعلق بالمحور البصري للمجهر. في الوقت الحالي ، يختلف تصميم الأنبوب بشكل كبير عن المجاهر السابقة من حيث أن أجزاء الأنبوب التي تحمل العدسات والمسدس مع الأهداف غير متصلة هيكليًا. يمكن أداء دور الجزء الأوسط من الأنبوب بواسطة حامل ثلاثي القوائم.
يبلغ الطول الميكانيكي لأنبوب المجاهر البيولوجية عادة 160 مم. في الأنبوب بين الهدف والعدسة ، يمكن وضع مناشير تغير اتجاه الأشعة والعدسات الوسيطة التي تغير تكبير العين والطول البصري للأنبوب.
هناك العديد من التصميمات القابلة للتبديل لقسم الأنبوب الذي يحمل العدسات (المستقيمة والمائلة) وتختلف في عدد العدسات (فوهات العدسة):
- أحادي- مع عينية واحدة للمراقبة بعين واحدة ؛
- منظار مقرب- مع عدستين ، للمراقبة المتزامنة بعينين ، والتي قد تختلف في التصميم اعتمادًا على نموذج المجهر ؛
- ثلاثي العينيات- مع اثنين من العدسات ومخرج الإسقاط ، مما يسمح في وقت واحد مع المراقبة البصرية بعينين ، لعرض صورة التحضير مع البصريات المناسبة على شاشة الكمبيوتر أو أي مستقبل صورة آخر.
بالإضافة إلى حامل الأنبوب المزود بأنبوب ، يشمل الجزء الميكانيكي من المجهر:
- قوس لإرفاق جدول الموضوع ؛
- جدول كائن يعمل على وضع الاستعدادات والتحرك أفقيًا في اتجاهين عموديًا على محور المجهر. يسمح لك تصميم بعض الجداول بتدوير الدواء. يتم تنفيذ الحركة الرأسية لمرحلة الكائن بواسطة آلية كلية وميكرو.
- تجهيزات للتثبيت والحركة الرأسية للمكثف وتمركزه وكذلك لوضع مرشحات الضوء.
المجهر الضوئي هو أداة بصرية مصممة لدراسة الأشياء غير المرئية بالعين المجردة. يمكن تقسيم المجاهر الضوئية إلى مجموعتين رئيسيتين: بيولوجية ومجسمة. غالبًا ما يُطلق عليها أيضًا اسم المختبر الطبي - وهي مجاهر لدراسة العينات الشفافة الرقيقة في الضوء المرسل. تتميز مجاهر المختبرات البيولوجية بتكبير عالٍ ، والأكثر شيوعًا هو 1000x ، ولكن يمكن تكبير بعض النماذج حتى 1600x.
تستخدم لدراسة الأجسام الحجمية غير الشفافة (العملات المعدنية ، والمعادن ، والبلورات ، والدوائر الكهربائية ، وما إلى ذلك) في الضوء المنعكس. تتميز المجاهر المجسمة بتكبير صغير (20x ، 40x ، بعض الطرز - حتى 200x) ، لكنها في نفس الوقت تنشئ صورة ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد) للكائن المرصود. هذا التأثير مهم جدًا ، على سبيل المثال ، عند فحص سطح المعدن والمعادن والأحجار ، حيث يتيح لك اكتشاف المنخفضات والشقوق والعناصر الهيكلية الأخرى.
في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة فاحصة على الهيكل ، والذي نعتبر فيه بشكل منفصل الأنظمة الضوئية والميكانيكية والإضاءة الخاصة بالمجهر.
2. فوهة
4. مؤسسة
5. برج
6. العدسات
7. تنسيق الجدول
8. جدول الموضوع
9. مكثف غشاء القزحية
10. المنور
11. التبديل (تشغيل / إيقاف)
12. برغي تركيز بؤري كبير الحجم (خشن)
13. برغي تركيز ميكرومتر (دقيق)
النظام البصري للميكروسكوب
يتكون النظام البصري للميكروسكوب من أهداف موجودة على البرج ، وعدسات ، وقد يشتمل أيضًا على كتلة موشورية. بمساعدة النظام البصري ، يتم بالفعل تكوين صورة عينة الاختبار على شبكية العين. لذلك ، من المهم الانتباه إلى جودة البصريات المستخدمة في التصميم البصري للمجهر. لاحظ أن الصورة التي تم الحصول عليها بالمجهر البيولوجي مقلوبة.
تضخيم = تكبير للعدسة X تكبير للعين.
اليوم ، تستخدم العديد من مجاهر الأطفال عدسة بارلو ، مع عامل تكبير 1.6x أو 2x. يتيح لك استخدامه زيادة تكبير المجهر بسلاسة أكثر من 1000x. فائدة مثل هذه العدسة بارلو مشكوك فيها للغاية. يؤدي تطبيقه العملي إلى تدهور كبير في جودة الصورة ، وفي حالات نادرة يمكن أن يكون مفيدًا. لكن مصنعي مجاهر الأطفال يستخدمونه بنجاح كحيلة تسويقية للترويج لمنتجاتهم ، لأن الآباء غالبًا ، الذين لم يفهموا تمامًا المعايير التقنية للميكروسكوب ، يختارونه وفقًا للمبدأ الخاطئ "كلما زاد التكبير ، كان ذلك أفضل". وبالطبع ، لن يكون هناك مجهر معمل محترف واحد يحتوي على مثل هذه العدسة في مجموعته ، مما يؤدي بشكل واضح إلى تدهور جودة الصورة. لتغيير التكبير في المجاهر الاحترافية ، يتم استخدام مزيج من العدسات والأهداف المختلفة حصريًا.
في حالة عدسة بارلو ، تأخذ صيغة حساب تكبير المجهر الشكل التالي:
التكبير = تكبير العدسة × تكبير العدسة × تكبير عدسة بارلو.
النظام الميكانيكي للميكروسكوب
يتكون النظام الميكانيكي من أنبوب ، وحامل ثلاثي القوائم ، ومرحلة كائن ، وآليات تركيز ، وبرج.
تستخدم آليات التركيز لتركيز الصورة. يتم استخدام برغي التركيز الخشن (مقياس الماكرو) عند العمل بتكبير منخفض ، ويتم استخدام برغي التركيز الدقيق (ميكرومتر) عند العمل باستخدام تكبيرات كبيرة. تميل مجاهر الأطفال والمدرسة إلى التركيز الخشن فقط. ومع ذلك ، إذا اخترت مجهرًا بيولوجيًا للبحث المعملي ، فإن التركيز الدقيق أمر لا بد منه. يرجى ملاحظة أن الشكل يوضح مثالًا لمجهر بيولوجي مع تركيز دقيق وخشن منفصل ، بينما ، اعتمادًا على ميزات التصميم ، قد تحتوي العديد من المجاهر على براغي متحدة المحور لتعديل التركيز البؤري الكلي والميكرومتري. لاحظ أن المجسمات المجسمة لها تركيز خشن فقط.
اعتمادًا على ميزات تصميم المجهر ، يمكن إجراء التركيز عن طريق تحريك مرحلة الكائن في المستوى الرأسي (أعلى / أسفل) أو أنبوب المجهر مع وحدته البصرية أيضًا في المستوى الرأسي.
يتم وضع الكائن قيد الدراسة على طاولة الكائن. هناك عدة أنواع من جداول الكائنات: الثابتة (الثابتة) ، والمتحركة ، والإحداثية وغيرها. الأكثر راحة للعمل هو جدول الإحداثيات ، والذي يمكنك بواسطته تحريك عينة الاختبار في المستوى الأفقي على طول المحورين X و Y.
تقع الأهداف على البرج. من خلال تدويرها ، يمكنك اختيار عدسة أو أخرى ، وبالتالي تغيير نسبة التكبير. يمكن تجهيز مجاهر الأطفال غير المكلفة بعدسات ثابتة ، بينما تستخدم المجاهر البيولوجية المهنية عدسات قابلة للتبديل تثبت في البرج بخيوط قياسية.
يتم إدخال العدسة في أنبوب المجهر. في حالة مرفق مجهر أو ثلاثي العينين ، من الممكن ضبط المسافة بين الحدقتين وتصحيح الديوبتر للتكيف مع السمات التشريحية الفردية للمراقب. في حالة مجاهر الأطفال ، يمكن أولاً تثبيت عدسة Barlow "الآفات" في الأنبوب ، وفيها بالفعل - العدسة العينية.
نظام إضاءة المجهر
يتكون نظام الإضاءة من مصدر ضوء وحاجز.
يمكن أن يكون مصدر الضوء مدمجًا أو خارجيًا. المجاهر البيولوجية لها إضاءة سفلية. يمكن تجهيز المجاهر المجسمة بإضاءة سفلية وعلوية وجانبية لأنواع مختلفة من إضاءة العينات. قد تحتوي المجاهر البيولوجية للأطفال على إضاءة علوية (جانبية) إضافية ، والتطبيق العملي لها ، في الواقع ، لا معنى له بشكل عام.
بمساعدة المكثف والحجاب الحاجز ، يمكن ضبط إضاءة المستحضر. المكثفات أحادية العدسة ، ثنائية العدسة ، ثلاثية العدسات. عن طريق رفع المكثف أو خفضه ، فإنك تقوم على التوالي بتكثيف أو تشتيت الضوء الذي يصطدم بالعينة. يمكن أن يكون الحجاب الحاجز عبارة عن قزحية مع تغيير سلس لقطر الفتحة أو متدرج بعدة ثقوب بأقطار مختلفة. وبالتالي ، من خلال تقليل قطر الثقب أو زيادته ، فإنك تحد أو تزيد على التوالي من تدفق الضوء الساقط على الجسم قيد الدراسة. نلاحظ أيضًا أنه يمكن تجهيز المكثف بحامل مرشح لتثبيت فلاتر الإضاءة المختلفة.
بهذا يختتم التعارف الأول بالمجهر. نأمل أن تساعدك المواد المذكورة أعلاه في تحديد أهدافك.
مع التسليم في خاركوف أو كييف أو أي مدينة أخرى في أوكرانيا ، يمكنك ذلك في متجر OpticalMarket ، بعد أن تلقيت سابقًا مشورة مهنية من المتخصصين لدينا.
مجهر- جهاز بصري للحصول على صور مكبرة للأشياء أو تفاصيل هيكلها غير المرئية بالعين المجردة ؛ هي واحدة من أكثر الأدوات المستخدمة في علم الأحياء والطب شيوعًا.
مرجع تاريخي
كانت قدرة أنظمة العدستين على زيادة صورة الأشياء معروفة للحرفيين الذين صنعوا النظارات (انظر). كانت هذه الخصائص للعدسات النصف كروية والمستوية المحدبة معروفة لأخصائيي البصريات والحرفيين في هولندا والشمال. إيطاليا في القرن السادس عشر هناك أدلة على أنه في عام 1590 تقريبًا ، تم تصنيع الجهاز من النوع M. بواسطة Jansen (Z. Jansen) في هولندا.
أولاً ، ظهرت عدسات بسيطة ، تتكون من عدسة واحدة (انظر المكبر) ، ثم تم تصنيع عدسات أكثر تعقيدًا ، والتي ، بالإضافة إلى العدسة ، تحتوي أيضًا على عدسة عينية.
بدأ انتشار M.
في وقت لاحق ، في عام 1624 ، بعد أن حقق تصنيع عدسات تركيز أقصر ، قام جاليليو بتقليل أبعاد مجهره بشكل كبير.
في عام 1625 ، اقترح عضو "أكاديمية اليقظة" الرومانية ("Academia dei lincei") I. Faber مصطلح "المجهر".
النجاحات الأولى المرتبطة بتطبيق M. في البيول العلمي ، تم تحقيقها بواسطة هوك (R. الخلية النباتية(ج 1665).
A. Levenguk بمساعدة M. اكتشف ورسم الحيوانات المنوية ، مختلف الأوليات ، التفاصيل الهيكلية أنسجة العظام (1673 - 1677).
في عام 1668 ب]. قام Divini ، من خلال ربط العدسة الميدانية بالعدسة العينية ، بإنشاء عدسة عينية نوع حديث؛ في عام 1673 ، قدم هافيلي لولبًا ميكرومترًا ، واقترح هيرتيل وضع مرآة تحت مرحلة المجهر. وهكذا ، بدأ M. من تلك التفاصيل الأساسية ، أن الجاودار جزء من البيول الحديث. م.
في بداية القرن الثامن عشر ظهر M. في روسيا ؛ هنا طور أويلر (ز. أويلر) طرقًا لحساب المكونات البصرية للمجهر.
في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر استمر M. في التحسن. في عام 1827 ، استخدم G.B. Amici لأول مرة عدسة غاطسة في M.
في نهاية القرن الثامن عشر - بداية القرن التاسع عشر. تم اقتراح تصميم وتم إجراء حساب للعدسات اللونية لـ M. ، ونتيجة لذلك تحسنت صفاتها البصرية بشكل كبير ، وزاد تكبير الأجسام التي يوفرها هذا M. من 500 إلى 1000 مرة.
في عام 1850 ، اللغة الإنجليزية. صمم أخصائي البصريات سوربي (إن إس سوربي) أول مجهر لرصد الأشياء في الضوء المستقطب.
في 1872-1873. قام Abbe (E. Abbe) بتطوير النظرية الكلاسيكية لتشكيل صور الأجسام غير المضيئة في M. وقائع اللغة الإنجليزية. البصريات J. Sirks (1893) يمثل بداية الفحص المجهري للتداخل.
في عام 1903 ، أنشأ R. Zsigmondy و H. Siedentopf مجهرًا فائق الدقة ، في عام 1911 وصف M.Sagnac أول مجهر تداخل ثنائي الحزمة ، في عام 1935 اقترح F. . في منتصف القرن العشرين اخترع ميكروسكوب الكتروني، في عام 1953 اخترع الفيزيولوجي الفنلندي Wilskaya (A. Wilska) الأنبترال M.
مساهمة كبيرة في تطوير مشاكل البصريات النظرية والتطبيقية ، وتحسين الأنظمة البصرية لـ M. و تقنية مجهريةساهم بها M.V. Lomonosov ، I.P. Kulibin ، L.I. Mandelstam ، DS Rozhdestvensky ، A.A. Lebedev ، S.I. Vavilov ، V.P. لينيك ، دي دي ماكسوتوف وآخرون.
جهاز ميكروسكوب بيولوجي
تم تثبيت M. Biological (الشكل 1) على حامل ثلاثي (قاعدة) ضخم ، غالبًا ما يكون له شكل حدوة حصان. القاعدة مجهزة بقوس ، يوجد بداخله صندوق من الآلية الدقيقة لضبط الأنبوب M. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي صندوق الآلية الدقيقة على دليل لقوس المكثف. يتم إرفاق طاولة مركزية دوارة بأعلى صندوق الميكانيكا الدقيقة باستخدام شريحة خاصة. تم تجهيز حامل الأنبوب المقوس في الجزء السفلي منه بمسمار كبير مع اثنين من الحملان ، والتي تعمل على الحركة الخشنة للأنبوب. الجزء العلوي من حامل الأنبوب مزود برأس لتوصيل مسدس بمآخذ للعدسات من الأسفل ، ومقعد خاص لربط الأنابيب القابلة للتبديل: مرفق مجهر للدراسات المرئية وأنبوب أحادي مستقيم للتصوير.
يحتوي جدول الموضوع M. على جهاز لتحريك الدواء المعني في اتجاهات متعامدة مع بعضها البعض. يمكن قراءة حركة الدواء في اتجاه أو آخر على موازين ذات رنيات بدقة 0.1 مم.
أرز. التين. 2. الرسم التخطيطي البصري الرئيسي لمجهر بيولوجي مع منور: 1 - عين المراقب. 2 - عينية. 3 - يعتبر كائن (إعداد) ؛ 3 - صورة مقلوبة وهمية لجسم تشكله العدسة ، حيث تقوم الأشعة ، التي تمر عبر الأنظمة البصرية لعين المراقب ، بإنشاء صورة حقيقية للكائن على شبكية العين ؛ 3 "- صورة حقيقية مقلوبة ومكبرة للجسم ؛ 4 - عدسة ؛ 5 - مكثف يركز على الكائن شعاع من الضوء ينعكس من المرآة ؛ 6 - فتحة الحجاب الحاجز ؛ 7 - مرآة ؛ 8 - الحجاب الحاجز ؛ 9 - عدسة- جامع المنور ؛ 10 - مصدر الضوء ؛ 11 - الشريحة التي يوضع عليها الكائن قيد النظر ؛ D - مسافة أفضل رؤية ؛ تظهر الأسهم مسار الأشعة في النظام البصري للميكروسكوب.
المخطط البصري الرئيسي بيول. يظهر M. في الشكل 2.
يتم جمع أشعة الضوء المنعكسة من المرآة بواسطة مكثف. يتكون المكثف (الشكل 3) من عدة عدسات مثبتة في إطار معدني ، ومثبتة بمسمار في جلبة قوس المكثف ، وهي عدسة سريعة التركيز. يعتمد لمعان (فتحة) المكثف على عدد العدسات. اعتمادًا على طرق المراقبة ، يتم استخدام أنواع مختلفة من المكثفات: مكثفات المجال الساطعة والمظلمة ؛ المكثفات التي تخلق إضاءة مائلة (بزاوية المحور البصري لـ M.) ؛ مكثفات لدراسات تباين الطور ، إلخ. يوفر مكثف المجال المظلم للضوء المرسل إضاءة المستحضر بمخروط مجوف من الضوء بزاوية كبيرة ؛ مكثف الضوء المنعكس هو مرآة على شكل حلقة أو نظام عدسة مرآة حول العدسة ، ما يسمى. epicondenser.
يوجد بين المرآة والمكثف غشاء قزحية (غشاء قزحية) ، يُطلق عليه بخلاف ذلك فتحة العدسة ، نظرًا لأن درجة انفتاحها تنظم فتحة المكثف ، يجب أن تكون الحواف دائمًا أقل قليلاً من فتحة العدسة المستخدمة. يمكن أيضًا وضع الحجاب الحاجز في المكثف بين عدساته الفردية.
العنصر البصري الرئيسي لـ M. هو العدسة. يعطي صورة حقيقية مقلوبة ومكبرة للكائن قيد الدراسة. العدسات عبارة عن نظام من العدسات التي تتمحور حول بعضها البعض ؛ العدسة الأقرب إلى الكائن تسمى العدسة الأمامية. الصورة الحقيقية للكائن المعطى من قبلها تعاني من عدد من الانحرافات (انظر) ، المتأصلة في كل عدسة بسيطة ، يتم التخلص منها بواسطة العدسات التصحيحية العلوية. معظم هذه العدسات معقدة للغاية: فهي مصنوعة من أنواع مختلفة من الزجاج أو حتى من مواد بصرية أخرى (مثل الفلوريت). العدسات مقسمة إلى عدة مجموعات حسب درجة تصحيح الانحرافات. العدسات اللونية هي الأبسط ، فهي تصحح الانحراف اللوني لطولين موجيين وتحتفظ فقط بتلوين بسيط للصورة (هالة). تمتلك الأنظمة شبه أحادية اللون أو الفلوريت انحرافًا لونيًا أقل قليلاً: يتم تصحيح انحرافها اللوني لثلاثة أطوال موجية. خطة أنظمة غير لونية وخطة أحادية اللون تزيل انحناء الصورة (أي إعطاء مجال صورة مسطح) والانحرافات اللونية. تتميز كل عدسة بتكبيرها وطولها البؤري وفتحتها الرقمية وبعض الثوابت الأخرى. يعتمد التكبير الخاص على البعد البؤري الأمامي للعدسة ، وفقًا لحجم العدسات المقسمة إلى قوي (بطول بؤري 1.5-3 مم) ، متوسط القدرة (بطول بؤري 3.5 مم) ، متوسط ( الطول البؤري 5-12 مم) y ضعيف (الطول البؤري 12-25 مم) والأضعف (الطول البؤري أكثر من 25 مم).
يتم تحديد الفتحة العددية للأهداف (والمكثفات) بواسطة المنتج Sin الذي يمثل نصف زاوية الفتح ، والتي بموجبها "يرى" الكائن مركز العدسة الأمامية للهدف ("التلميذ") وأمام المكثف العدسة ، من خلال معامل الانكسار للوسط المغلق بين هذه الأنظمة البصرية. إذا كان هذا الوسط هو الهواء بالتناوب مع لوحة من شريحة يقع عليها جسم ، فلا يمكن أن تكون الفتحة الرقمية أعلى من 0.95 ، لأن معامل انكسار الهواء هو 1. من أجل زيادة الفتحة العددية ، تنغمس العدسة ( الغمر) في الماء أو الجلسرين أو زيت الغمر ، أي في مثل هذا الوسط ، يكون معامل انكساره أعلى من 1. تسمى هذه العدسات العدسات الغاطسة. تم تصميم العدسات M. الخاصة بدراسة الأجسام في الضوء المنقول لاستخدام زلات الغطاء ، بينما تتيح العدسات المخصصة للبحث في الضوء الساقط فحص كائن بدون غطاء.
أرز. 4. تمثيل تخطيطي لعدسة Huygens (I) ومسار الأشعة فيها ، وتشكيل الصورة (II): 1.9 - عدسة مجال ؛ 2.6 - الفتحة ؛ 3 - إطار العدسة ؛ 4.8 - عدسة العين ؛ 5 - المحور البصري الرئيسي ؛ 7 - خروج التلميذ ؛ 10 - الصورة الأساسية ؛ H و H "هما الطائرتان الرئيسيتان.
يتم عرض الصورة التي تقدمها العدسة من خلال نظام بصري يسمى العدسة. الصورة في العدسة هي صورة خيالية مكبرة. عادة ما يشار إلى تكبير العدسات على إطارها ، على سبيل المثال. 5x ، 10x ، 15x ، إلخ. يمكن تقسيم العدسات إلى مجموعتين رئيسيتين: عادية ، ومجال رؤية عادي ، وزاوية عريضة. من بين أنظمة العدسات المختلفة ، الأكثر شيوعًا هي عدسة Huygens وعدسة Ramsden. تُستخدم عدسة Huygens العينية (الشكل 4) ، والتي تتكون من عدستين محدبتين مستوحتين تواجهان الهدف مع جانبهما المحدب ، عند العمل بأهداف لونية ومستوية عند تكبير منخفض. تتكون عدسة Ramsden العينية (الشكل 5) أيضًا من عدستين محدبتين ، ولكن مع جوانب محدبة تواجه بعضها البعض. يمكن أيضًا استخدام هذه العدسة كعدسة مكبرة (انظر).
لتصحيح (تعويض) الانحرافات اللونية المتبقية للعدسة ، ما يسمى. عدسات التعويض أقوى منهم يعطي زيادة 20 مرة.
تتكون العدسات التعويضية من مجموعة من العدسات المستعبدة والمفردة ، متطابقة بحيث يكون خطأها اللوني معكوسًا للون اللوني المتبقي لهدف أحادي اللون ، وبالتالي تعوض اللوني المتبقي للهدف. تُستخدم عدسات الصور وعدسات الإسقاط لعرض صورة على فيلم أو شاشة. في حالات nek-ry في M. بدلاً من العدسات ، يتم تطبيق ما يسمى. gomals هي أنظمة بصرية تصحح انحناء الصورة للعدسات أحادية اللون وهي مصممة لإسقاط الصور والتصوير الفوتوغرافي. لقياس أحجام الأجسام المجهرية المدروسة ، استخدم ميكرومتر عيني (انظر).
إضاءات المجهر
يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المصابيح كمصدر للضوء لـ M: المصابيح المتوهجة ، والكوارتز الزئبقي ، وما إلى ذلك.
عند العمل بمصادر ضوئية قوية ، تُستخدم المرشحات الواقية من الحرارة (ألواح زجاجية بالكامل أو مملوءة بالسائل الشفافة) لحماية المستحضرات من السخونة الزائدة أو الجفاف ، وامتصاص أشعة الضوء ذات الأطوال الموجية غير المستخدمة (على سبيل المثال ، أشعة الجزء ذي الطول الموجي الطويل من الطيف) والأشعة الحرارية. عند فحص الدواء في الضوء المنقول ، يوجد مصدر الضوء تحت الجسم ، عند الفحص في الضوء المنعكس - فوق الجسم أو بجانبه. في بعض الفصل. arr. البحث ، M. ، على سبيل المثال. MBI-6 ، MBI-15 ، إلخ ، الإضاءة الخاصة هي جزء من تصميم M. وفي حالات أخرى ، يتم استخدام الإضاءة الصناعية من مختلف العلامات التجارية. يحتوي بعضها على محولات تعمل على استقرار الجهد المزود للمصباح ، ومقاومات متغيرة لتنظيم وميض المصباح.
أبسط جهاز هو نظام التشغيل OS-14. يتم استخدامه عند مراقبة الأجسام الدقيقة في الضوء المرسل في مجال ساطع. يحتوي المنور OI-19 على مصدر ضوء أكثر كثافة ويستخدم للملاحظات في المجالات الساطعة والمظلمة ، من خلال طريقة تباين الطور ، وما إلى ذلك ، وكذلك للتصوير الدقيق في مجال ساطع. إن أداة الإضاءة OI-25 مخصصة للملاحظات في الضوء المرسل. يتم تثبيته مباشرة أسفل المكثف بدلاً من المرآة. غالبًا ما يتم استخدام هذا الإنارة عند العمل مع طرازات M. arr. أثناء العمل في الضوء العابر مع الاستقطاب M ؛ يتم استخدام أداة الإنارة OI-24 عند العمل مع الاستقطاب البيولوجي والبيولوجي M. وهي مصممة لتصوير الكائنات الدقيقة وتحتوي على مجموعة من مرشحات الضوء. يستخدم مصباح الإنارة SI-18 للعمل مع biol. و luminescent و M. مصدر الضوء فيه هو مصباح الكوارتز الزئبقي ، والذي يسمح لك بالعمل مع الضوء في جزء الأشعة فوق البنفسجية من الطيف ، سواء المرسل أو المنعكس .
التصميم البصري ومبدأ تشغيل المجهر
يمكن تفسير بناء الصورة في M. من وجهة نظر البصريات الهندسية. تسقط أشعة ضوء من مصدر ضوء عبر مرآة ومكثف على الجسم. العدسة تبني صورة حقيقية للكائن. يتم عرض هذه الصورة من خلال العدسة. يتم تعريف الزيادة الإجمالية في M. (G) على أنها ناتج التكبير الخطي للعدسة (β) من خلال التكبير الزاوي للعدسة (G ok): G \ u003d β * G ok ؛ β \ u003d Δ / f "ob ، حيث Δ هي المسافة بين التركيز الخلفي للعدسة والتركيز الأمامي للعدسة ، و f" ob هو البعد البؤري للعدسة. تكبير العدسة G ok \ u003d 250 / f "ok ، حيث 250 هي المسافة من العين إلى الصورة بالملليمتر ، f" ok هو الطول البؤري للعدسة العينية. عادة ما يتراوح تكبير العدسات من 6.3 إلى 100 ، والعدسات - من 7 إلى 15. يتراوح التكبير الكلي لـ M. في نطاق 44-1500 ؛ يمكن حسابه بضرب القيم التي تميز تكبير العدسة والهدف. من الممكن تقنيًا إنشاء M ، ستعطي العدسات والعدسات إلى rykh زيادة عامة تتجاوز 1500. ومع ذلك فهي غير مناسبة عادةً. تساهم ظاهرة الانعراج والتداخل مع الضوء مساهمة كبيرة في تكوين صورة في M .. كل نقطة صغيرة من الجسم المضيء ، وفقًا لنظرية Huygens ، تصبح نفسها ، كما كانت ، مركزًا لموجة ضوئية جديدة تنتشر في جميع الاتجاهات. في هذه الحالة ، تتداخل جميع الموجات الناشئة ، وتشكل أطياف الحيود ، بينما تظهر المناطق المظلمة والخفيفة (الحد الأدنى والحد الأقصى). وفقًا لنظرية آبي ، فإن الصورة الموجودة في العدسة تشبه كائنًا فقط إذا سقطت جميع الحدود القصوى الشديدة بدرجة كافية في العدسة. كلما قل عدد الحدود القصوى المستخدمة في بناء صورة الكائن ، قل تشابه الصورة مع الكائن.
أنواع المجاهر
بالإضافة إلى M. البيولوجية ، هناك مجسمات ، تلامس ، مجال مظلم ، تباين طوري ، تداخل ، الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة تحت الحمراء ، الاستقطاب ، الإنارة ، الأشعة السينية ، المسح ، التلفزيون ، التصوير المجسم ، مقارنة المجاهر ، وأنواع أخرى من M. يمكن إنشاء بعضها ، على سبيل المثال ، التباين الطوري والإنارة ، إذا لزم الأمر على أساس البيول المعتاد. م بمساعدة البادئات المناسبة.
مجهر مجسميمثل ، في الواقع ، اثنان M. ، متحدان بتصميم واحد بحيث ترى العين اليمنى واليسرى الكائن من زوايا مختلفة. يعطي هذا تأثيرًا مجسمًا يجعل من السهل فحص العديد من الكائنات ثلاثية الأبعاد. يستخدم هذا M. على نطاق واسع في مختلف مجالات البحوث الطبية الحيوية. إنه ضروري بشكل خاص عند إجراء المعالجة الدقيقة أثناء الإشراف (بيول ، أبحاث ، عمليات جراحية مجهرية ، إلخ). يتم إنشاء راحة التوجيه في مجال رؤية M. من خلال إدراج المنشورات في مخططها البصري ، يلعب الجاودار دور الأنظمة المقلوبة: الصورة في مثل هذا المجسم M. تكون مستقيمة وليست معكوسة.
كقاعدة عامة ، يكون لدى M. المجسمة زيادة طفيفة ، لا تزيد عن 120 مرة. يمكن تقسيم M. المنتجة إلى مجموعتين: M. مع عدستين (BM-56 ، إلخ) و M. مع عدسة واحدة (MBS-1 ، MB S-2 ، MBS-3 ، إلخ). مجهر M. BM-56 هو أبسط مجسم M. ويتكون من نظامين بصريين مستقلين ، كل منهما يعطي صورة منفصلة.
يعمل مجسم M. MBS-1 في الضوء المرسل والانعكاس (الشكل 6). مجسمة M. MB S-2 لديها حامل ثلاثي القوائم عالمي ، والذي يسمح لك بالعمل مع الأشياء الكبيرة. تختلف الصورة المجسمة M. MBS-3 عن سابقاتها في تصميمها البصري ، حيث يتم تقليل الانحراف الكروي إلى حد كبير ، ويتم تصحيح انحناء الصورة.
هناك أيضًا مجهر خاص للجبهة M. ، مصمم لعمليات الجراحة المجهرية (انظر الجراحة المجهرية ، Mikrurgy) ، ومجهر جراحي (انظر).
مقارنة المجاهرتتكون من عدستين عاديتين مدمجتين هيكليًا مع نظام عين واحد. في نصفين من مجال الرؤية ، تظهر صور كائنين في وقت واحد ، مما يجعل من الممكن مقارنتها حسب اللون والبنية وتوزيع العناصر ، وما إلى ذلك ، يتم استخدام M. من هذا النوع في المقارنة دراسة أي كائنات في القاعدة وعلم الأمراض ، في حالة الجسم الحي وبعد التثبيت أو التلوين بطرق مختلفة. تستخدم مقارنات M. أيضا في الطب الشرعي.
مجهر الاتصال، يستخدم للدراسة داخل الحجاج لمختلف الهياكل ، ويختلف عن M. في وجود عدسات لاصقة خاصة ، يمثل الجاودار العدسات الغاطسة المعدلة. تم لصقها في البداية بلوحة رقيقة من الزجاج وتم إجراء اتصال مباشر مع سطح الكائن قيد الدراسة. في عام 1963 ، اقترح A.P. Grammatin العدسات المصممة خصيصًا للفحص المجهري اللاصق وصممتها. يتم التركيز في العدسة اللاصقة بواسطة نظام بصري خاص ، حيث يتم ضغط العدسة بثبات على الجسم. في التلامس الفلوري M ، تضيء المنطقة المدروسة من الجسم بأشعة قصيرة الموجة من خلال عدسة لاصقة باستخدام نافذة معتمة مع مقسم شعاع التداخل.
مجهر المجال المظلم، المستخدمة في العمل في المجال المظلم (انظر الفحص المجهري للمجال المظلم) ، يجعل من الممكن مراقبة صور الأجسام الشفافة غير الممتصة وغير المرئية تحت إضاءة المجال الساطع. غالبًا ما تكون هذه الأشياء بيول. أشياء. في الحقل المظلم M. ، يتم توجيه الضوء من الإنارة والمرآة إلى التحضير بواسطة مكثف خاص ، ما يسمى. مكثف مجال مظلم. عند الخروج من المكثف ، يشكل الجزء الرئيسي من أشعة الضوء ، الذي لم يغير اتجاهه عند المرور عبر مستحضر شفاف ، شعاعًا على شكل مخروط مجوف لا يسقط في العدسة داخل هذا المخروط. يتم إنشاء الصورة في الحقل المظلم M. فقط بواسطة جزء صغير من الأشعة مبعثر بواسطة الجسيمات الدقيقة للتحضير داخل هذا المخروط المجوف وتمر عبر العدسة. يستخدم المجال المظلم M للعمليات الجراحية الدقيقة على الخلايا الفردية ، عند دراسة آلية عملية الإصلاح ، وتسجيل الحالات المختلفة للعناصر الخلوية ، وما إلى ذلك. دقة الضوء M. (انظر. Ultramicroscope).
مجهر تباين الطوروتنوعها - anoptral M. تُستخدم للحصول على صور لأجسام شفافة وعديمة اللون غير مرئية عند ملاحظتها باستخدام طريقة المجال الساطع. عادة ، لا يمكن تلوين هذه الأشياء ، لأن التلوين له تأثير ضار على هيكلها ، وتوطين المواد الكيميائية. المركبات في عضيات الخلية ، وما إلى ذلك (انظر الفحص المجهري الطوري). تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في علم الأحياء الدقيقة. في مختبرات التشخيص الإكلينيكي ، يتم استخدامه لأبحاث البول ، وليس الأقمشة الثابتة (على سبيل المثال ، عند تشخيص الأورام الخبيثة) ، المسدس الثابت nek-ry. الاستعدادات (انظر طرق البحث النسيجية).
أرز. التين. 7. مخطط بصري لمجهر تباين الطور مع منور: 1 - المنور؛ 2 - فتحة الحجاب الحاجز. 3 - مكثف 4 - كائن قيد الدراسة ؛ 4 "- صورة الكائن قيد الدراسة ؛ 5 - الهدف ؛ 6 - لوحة الطور ، التي يوجد على سطحها نتوء حلقي أو أخدود حلقي ، ما يسمى بحلقة الطور (تُظهر الأسهم الصلبة مسار الأشعة العادية ، تظهر الأسهم المنقطة تلك ذات الفتحات).
في تباين الطور M. (الشكل 7) ، يتم تثبيت فتحة الحجاب الحاجز في البؤرة الأمامية للمكثف ، ويكون للفتحة شكل حلقة. يتم تشكيل الصورة التي تم إنشاؤها بها بالقرب من التركيز الخلفي للعدسة ، ويتم أيضًا تثبيت لوحة طور هناك. يمكن أيضًا تثبيته خارج بؤرة العدسة (غالبًا ما يتم تطبيق حلقة الطور مباشرة على سطح إحدى عدسات العدسة) ، ولكن يجب أن تمر أشعة الضوء من المصباح ، التي تمر عبر الكائن ، بالكامل خلال المرحلة الحلقة التي تضعفها بشكل كبير وتغير طورها بمقدار ربع طول الموجة. الأشعة ، حتى لو كانت منحرفة قليلاً (مبعثرة) في التحضير ، لا تقع في حلقة الطور ولا تخضع لتحول الطور. مع الأخذ في الاعتبار تحول طور أشعة الضوء في مادة الدواء ، يتم تعزيز فرق الطور بين الأشعة المنحرفة وغير المنحرفة ؛ نتيجة لتداخل الضوء في مستوي الصورة ، تقوي الأشعة أو تضعف بعضها البعض ، مما يعطي صورة تباين لبنية الدواء.
تنتج الصناعة أجهزة تباين طور مختلفة لـ M. يتكون جهاز تباين الطور KF-4 من مكثف ومجموعة من الأهداف. يمكن استخدامه مع biol. ، الاستقطاب ، الإنارة وغيرها M. يختلف جهاز تباين الطور KF-5 عن KF-4 حيث يتم تطبيق لوحات الطور على عدساتها على شكل حلقتين ، كما أن تباين الصورة هو أيضًا إلى حد ما أعلى. يختلف جهاز تباين الطور MFA-2 عن KF-4 في حجم حلقات الطور وفي طريقة تطبيقها.
شرجييُعد M. نوعًا من تباين الطور M. ويسمح لك باستكشاف الكائنات الحية منخفضة التباين (الكائنات الأولية والبكتيريا والفيروسات) ، ولكنه يعطي صورة أكثر تباينًا من مجهر تباين الطور التقليدي. عند استخدام anoptral M. ، يمكن اعتبار ظهور الهالات حول صورة الكائنات في بعض الحالات غير مرغوب فيه. تنتج الصناعة مجموعة أدوات للفحص المجهري الأبصار KAF-2 ، إلخ.
مجهر التدخلإنه مصمم لحل نفس المشكلات مثل تباين الطور M. ، ومع ذلك ، هناك أيضًا اختلافات كبيرة بينهما. في مغناطيسية التداخل ، من الممكن ملاحظة أقسام من الكائنات ليس فقط كبيرة ، ولكن أيضًا تدرجات صغيرة لمؤشر الانكسار أو سمكها ، أي أنه من الممكن دراسة تفاصيل الأجسام الشفافة ، بغض النظر عن شكلها وحجمها ، و ليس فقط معالمها ، كما هو الحال في تباين الطور M.
المبدأ الأساسي لتصميم مقياس التداخل هو أن كل شعاع يدخل العداد ينقسم إلى قسمين: يتم توجيه أحد الأشعة المستقبلة عبر الجسيم المرصود من الجسم ، ويمرر الآخر على طول نفس الفرع البصري أو الفرع البصري الإضافي للمقياس (الشكل 8). في الجزء البصري من هذا المجهر ، تعيد كلتا الشعاعين الاتصال وتتداخلان مع بعضهما البعض.
إصدارات الصناعة رقم ضخمتداخلات مختلفة M. مخصصة للأبحاث البيولوجية والطبية والمعدنية وغيرها. مثال على ذلك هو مجهر التداخل MBIN-4 ، المصمم لدراسة العينات في الضوء المرسل بواسطة طريقة التداخل. كما يسمح لك بقياس الفرق في مسار الأشعة التي تحدث عندما تمر عبر أجزاء مختلفة من الجسم.
غالبًا ما يتم دمج طريقة تباين التداخل مع طرق الفحص المجهري الأخرى ، على سبيل المثال مع ملاحظة الأشياء في الضوء المستقطب ، في ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، وما إلى ذلك ، مما يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، تحديد المحتوى احماض نوويةفي الوزن الجاف الكلي للجسم.
مجاهر الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراءمصممة لدراسة الأجسام في الأشعة فوق البنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء (IR). هذه M. مزودة بكاميرات وشاشات فلورية أو محولات إلكترونية بصرية لتثبيت الصورة. إن قدرة تحليل مجاهر الأشعة فوق البنفسجية أعلى بكثير من تلك الموجودة في المجاهر العادية ، نظرًا لأن الدقة المحدودة ، والتي تعتمد على الطول الموجي ، أقل. يبلغ الطول الموجي للضوء المستخدم في الفحص المجهري للأشعة فوق البنفسجية 400-250 نانومتر ، بينما يبلغ الطول الموجي للضوء المرئي 700-400 نانومتر. ومع ذلك ، فإن الميزة الرئيسية لمجاهر الأشعة فوق البنفسجية هي أن جزيئات العديد من المواد ، والتي تكون شفافة في الضوء المرئي ، تمتص بشدة الأشعة فوق البنفسجية بأطوال موجية معينة ، وبالتالي يمكن رؤيتها بسهولة في صور الأشعة فوق البنفسجية. يحتوي عدد من المواد الموجودة في الخلايا النباتية والحيوانية على أطياف امتصاص مميزة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. هذه المواد هي البروتينات وقواعد البيورين وقواعد بيريميدين والأحماض الأمينية العطرية وبعض الدهون والفيتامينات وهرمون الغدة الدرقية وغيرها من المركبات النشطة بيولوجيًا.
إن مجهر UF-MUF-6 البحثي (الشكل 10) مخصص للبيول ، والبحوث في الضوء المار والانعكاس. يسمح بتصوير الأشياء ، بالإضافة إلى التسجيل الفوتوغرافي للكثافة البصرية وأطياف الامتصاص لمناطق العينة عند إضاءتها بضوء أحادي اللون.
تم تصميم تركيب MUF-5 فوق البنفسجي الميكروفوتومتري للبحث عن الأجسام في الضوء العابر. يمكن استخدامه للتسجيل التلقائي لأطياف الامتصاص ، بمساعدة مرحلة كائن المسح ، لتسجيل التغييرات في الكثافة الضوئية على طول الاتجاه المحدد في النطاق الطيفي المطلوب ، وتصوير مضان الكائنات.
تتطلب مراقبة الكائنات باستخدام مجهر الأشعة تحت الحمراء أيضًا تحويل صورة غير مرئية للعين إلى صورة مرئية عن طريق تصويرها أو باستخدام محول إلكتروني بصري. مجهر الأشعة تحت الحمراء ، على سبيل المثال. يسمح لك MIC-1 (الشكل 11) بدراسة البنية الداخلية للأشياء غير الشفافة للضوء المرئي (على سبيل المثال ، zool. ، Paleontol. ، Anthropol ، الاستعدادات ، إلخ). يتيح مجهر الأشعة تحت الحمراء MIK-4 ، الذي تنتجه الصناعة ، فحص الأجسام تحت الضوء بطول موجة يتراوح من 750 إلى 1200 نانومتر ، بما في ذلك في الضوء المستقطب.
مجهر استقطابيسمح لك بمراقبة الأشياء قيد الدراسة في ضوء مستقطب ويستخدم لدراسة الأدوية ، والتي تكون خصائصها البصرية غير متجانسة ، أي ما يسمى. كائنات متباينة الخواص (انظر تباين الخواص). مثل هذه الأشياء هي اللييفات العضلية والعصبية ، وألياف الكولاجين ، وما إلى ذلك. يمر الضوء المنبعث من المنور في نظام هذا النوع من خلال مستقطب. الاستقطاب (انظر) ، المبلغ عنه في نفس الوقت للضوء ، يتغير عند مروره اللاحق من خلال الدواء (أو الانعكاس منه). إنه يعطي الفرصة لتخصيص عناصر مختلفة في الإعداد وتوجيهها في الفضاء وهو أمر مهم بشكل خاص عند دراسة medico-biol. أشياء. في الاستقطاب M. ، يمكن إجراء البحث سواء في الضوء المرسل أو المنعكس. تم تصميم عقد العدسات المستقطبة لإجراء قياسات كمية دقيقة: العدسات لها خطوط متصالبة ، ومقاييس ميكرومترية ، وما إلى ذلك ؛ طاولة الجسم الدوارة لها طرف غونيومتري.
تنتج الصناعة عدسات مستقطبة لأغراض مختلفة. مثال على هذا النوع M. هو مجهر الاستقطاب العالمي MIN-8 (الشكل 12) ، يحتوي to-ry على المعدات والملحقات اللازمة لأبحاث الاستقطاب الأخرى ، باستثناء المجهر. أفضل الآلات الأجنبية من هذا النوع هي المجاهر العالمية "Ortholux-Pol" من شركة Leitz (ألمانيا) و "Pol" من شركة "Opton".
مجهر الانارة.يعتمد جهاز الإنارة M. على nek-ry الفيزيائية. قوانين التألق (انظر الفحص المجهري للإنارة). تستخدم حساسية عالية من الإنارة M. في بحوث الميكروبيول ، المناعي ، التسيتول ، والأبحاث الفيزيائية الحيوية.
تم تصميم مجهر ضوئي ML-3 الذي تنتجه الصناعة لمراقبة الأشياء وتصويرها في ضوء مضانها المرئي في الضوء المنعكس. يختلف مجهر الإنارة ML-2 عن ML-3 في إمكانية مراقبة الأشياء في الضوء المرسل. تحتوي أجهزة الإنارة المستخدمة في كثير من الأحيان مع M. المعتادة على إنارة بمصباح زئبقي ، ومجموعة من مرشحات الضوء وما يسمى. إضاءة مبهمة لإضاءة المستحضرات من الأعلى. بالاقتران مع الإنارة التقليدية M. ، يتم استخدام الضبط الضوئي FMEL-1 ، والذي يعمل على القياس الكمي لشدة التألق المرئي. يستخدم مقياس التألق الدقيق MLI-1 لدراسة التألق فوق البنفسجي والمرئي في الضوء المنعكس. يسمح الجهاز بعمل قياسات كمية للوميض والتصوير وقياس أطياف التألق وإثارة التألق.
مجهر الأشعة السينيةمصممة لدراسة الكائن في الأشعة السينية. يتميز تركيز الحزم في الأشعة السينية M. بميزات: لهذا الغرض ، يتم استخدام طائرات المرآة المنحنية. في الأشعة السينية M. يوجد أيضًا مصدر تركيز دقيق لإشعاع الأشعة السينية وكاشفات الصور: أفلام فوتوغرافية أو محولات إلكترونية بصرية. مجاهر الأشعة السينية من هذا النوع لها عدد من العيوب المرتبطة بالعيوب الهيكلية للبلورات المفردة وصعوبات المعالجة الدقيقة للمرايا ، وهذا هو سبب عدم استخدامها على نطاق واسع.
يعتمد مبدأ الإسقاط ، أو "الظل" ، الأشعة السينية M. على طريقة الإسقاط في حزمة متباعدة من الأشعة من مصدر نقطة فائقة التركيز للأشعة السينية. يحتوي هذا النوع أيضًا على كاميرات لجسم صغير وجهاز تسجيل. الدقة الخطية لـ M. من هذا النوع تصل إلى 0.1 ميكرون.
يتم تطبيق الأشعة السينية M. في البحث عن الأجسام ، حيث تمتص المواقع المختلفة للأشعة السينية بشكل انتقائي ، وكذلك الأجسام ، معتمة للحزم الأخرى. تم تجهيز طرازات Nek-ry الخاصة بالأشعة السينية M. بمحولات لإشعاع الأشعة السينية في الأجهزة المرئية والتلفزيونية.
مجهر المسحيسمح بالفحص المتسلسل لجسم ما في كل نقطة أو صورته بواسطة محول كهروضوئي مع قياس شدة الضوء الذي يمر عبر الكائن أو ينعكس منه. يتم تقليل مسح كائن إلى قياس تسلسلي لنفاذية أو انعكاس أشعة الضوء من الكائن في كل نقطة وتحويله إلى إشارة كهربائية. يتم تحديد نوع خصائص الهياكل المجهرية المستلمة نتيجة معالجة إشارات الفيديو بواسطة الخوارزميات (انظر) ، التي يتم إدخالها في أجهزة الحوسبة المقابلة ؛ وبالتالي ، فإن المسح الضوئي M. هو مزيج من M. نفسها ونظام مسح المعلومات. هو جزء لا يتجزأتصميمات أجهزة التحليل وعدادات الجسيمات ، التلفزيون M. ، المسح الضوئي ودمج المقاييس الدقيقة الدقيقة ، إلخ. يستخدم المسح الضوئي M. في علم الأحياء الدقيقة ، وعلم الخلايا ، وعلم الوراثة ، وعلم الأنسجة ، وعلم وظائف الأعضاء ، ومجالات أخرى من علم الأحياء والطب.
من الواعد استخدام مسح M. أو الهياكل ، فهي جزء من to-rykh ، لأغراض التشخيص ، لدراسة بنية وهيكل الأنسجة ، بما في ذلك الدم ، لتحديد التغيرات المرتبطة بالعمر والباتول فيها ، للكشف عن الخلايا غير النمطية في أقسام الأنسجة ، إلخ. في الطب التجريبي ، يستخدم المسح الضوئي M. للتحكم في نمو وتطور الأنسجة والخلايا في الثقافات ، إلخ.
تنتج الصناعة أجهزة مسح مصنوعة في شكل ملحقات لمجهر ضوئي.
يمكن أن تكون أنظمة المسح تلفزيونية وميكانيكية. يستخدم التلفزيون بشكل أساسي لتحليل الخصائص الهندسية والإحصائية وتصنيف الكائنات الدقيقة. الميكانيكية منها أكثر تنوعًا ودقة. إنها تسمح لك بالعمل في فاصل طيفي معين في منطقة الأشعة فوق البنفسجية من الطيف وغالبًا ما تستخدم للقياسات الضوئية.
مجهر تلفزيونيبشكل بناء يجمع M. مع تكنولوجيا التلفزيون. يعمل التلفزيون M. وفقًا لمخطط الحقن الدقيق: يتم تحويل صورة الكائن إلى إشارات كهربائية متسلسلة ، والتي تقوم بعد ذلك بإعادة إنتاج هذه الصورة على مقياس موسع على شاشة المنظار. اعتمادًا على طريقة إضاءة الكائن قيد الدراسة ، تنقسم مصابيح التليفزيون إلى نوعين: مصابيح ذات أنبوب إرسال ومصابيح بها نقطة تشغيل.
تلفزيون M. مع أنبوب إرسال هو مزيج بسيط من M البصرية وقناة تلفزيونية. يتم عرض الصورة التي قدمها M. على شاشة شريط سينمائي. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا ملاحظة صورة الإشارات على شاشة كبيرة حتى مع الإضاءة المنخفضة للكائن نفسه.
في التلفزيون M. مع بقعة تشغيل ، يتم استخدام المسح الضوئي لجسم بواسطة شعاع ضوئي متحرك.
غالبًا ما تُستخدم أجهزة التلفزيون مع تباين الطور M. وهذا يحقق أكبر تباين في الصورة. إن السطوع العالي للصور في كاميرات التليفزيون يجعل من الممكن استخدامها للتصوير الفوتوغرافي وتصوير كل من الأجسام الثابتة والمتحركة. يمكن أيضًا استخدام التلفزيون M. كجهاز بعيد ، أي يمكن تثبيت جهاز استقبال التلفزيون نفسه على مسافة كبيرة من M. ، وهو أمر مهم بشكل خاص عند فحص الأشياء ، التي يشكل القرب منها خطورة على المراقب (على سبيل المثال ، المشعة) . في المجهر التلفزيوني ، من الممكن دراسة الأشياء في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ؛ كما أنه يستخدم كمقياس طيفي دقيق للتلفاز. عند استخدام أنظمة إلكترونية إضافية ، يمكن الحصول على صورة ملونة. على أساس التلفزيون M. ، تم إنشاء عدادات أوتوماتيكية للجسيمات الدقيقة (انظر أجهزة التحليل الآلي). في هذه الحالة ، يتم تحويل الصورة إلى سلسلة من الإشارات الكهربائية بواسطة أجهزة عد خاصة ، مما يجعل من الممكن ببساطة وبسرعة حساب عدد الجسيمات المختلفة في التحضير (كريات الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء في الدم ، والمستعمرات البكتيرية ، وجزيئات الهباء الجوي في الهواء والبلورات والحبوب في المعادن ، وما إلى ذلك) بالإضافة إلى مجموعة من الأبعاد الأخرى.
تنتج الصناعة التلفزيون M. من أنواع مختلفة. تلفزيون فوق بنفسجي م. عامر. بواسطة Newtronics Research هو مقياس ضوئي للتلفاز. يعطي صورة ثلاثية الألوان للكائن المقابلة لثلاثة أطوال موجية محددة في جزء الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. يسمح هذا النوع M لإجراء قياسات الامتصاص.
التلفزيون الكمي M. "KTM" م. من Metals Research يجعل من الممكن قياس عناصر الصورة بشكل منفصل بإضاءة مختلفة في ست خطوات من الشدة ، وتحديد النسبة المئوية للمساحة التي يشغلها مكون معين من الهيكل ، وتحديد متوسط عدد الجسيمات لحساب متوسط حجمها ، وتقييم توزيع الجسيمات حسب مجموعات الحجم.
المجهر الهولوغرافييعمل على إنشاء صور للكائنات بالطريقة الثلاثية الأبعاد ، أي طريقة للحصول على صورة ثلاثية الأبعاد لكائن بناءً على تداخل الموجة (انظر التصوير المجسم). يتيح الهولوغرام الحصول على صورة ، والتي تنتج ليس فقط عن السعات (كما في التصوير الفوتوغرافي) ، ولكن أيضًا مراحل موجات الضوء المنتشرة في الكائن. في التصوير المجسم M. ، مصدر الموجات هو شعاع الليزر (انظر الليزر). عند استخدام مصادر الليزر النبضي ، يمكن الحصول على صور ثلاثية الأبعاد للأجسام المتحركة. تتيح لك المجموعة البناءة للأجهزة الثلاثية الأبعاد مع M. التقليدية وضع الكائن عموديًا ، وهو أمر ضروري عند دراسة ، على سبيل المثال ، تعليق الخلية. يتم الحصول على الهولوغرام من الصورة التي أنشأتها العدسة. تعيد الصورة المجسمة المُعاد بناؤها إنتاج صورة يتم ملاحظتها من خلال العدسة العينية M. يعد استخدام الطريقة الثلاثية الأبعاد واعدًا لدراسة الأجسام الشفافة (الطورية) ؛ يمكن استخدامه أيضًا لتصوير الأجسام الدقيقة التي تحتوي على مناطق تتحرك ببطء في بيئة ثابتة (الدورة الدموية ، امتصاص فقاعات الهواء في الشعيرات الدموية ، إلخ). وجد Holographic M. تطبيقًا في التنظير بالتبريد لدراسة الخلايا المختلفة في القاعدة وأثناء التجميد (على سبيل المثال ، مراقبة عمليات التبلور داخل الخلايا). في الثلاثية الأبعاد M. الحصول على إذن apprx. 1 ميكرومتر ، وكذلك الصور المجسمة بالأبيض والأسود والألوان.
يتم استخدام الأجهزة الثلاثية الأبعاد بشكل متزايد كمحللات أوتوماتيكية للجسيمات الدقيقة. يتم تسريع التعرف على الجسيمات الدقيقة باستخدام هذه الطريقة بعشرات الآلاف من المرات. يتم إجراء البحث عن الكائن في وقت واحد على الصورة المجسمة بأكملها. للتحكم في العمل ومعالجة النتائج ، يتم توصيل التركيبات الثلاثية الأبعاد بجهاز كمبيوتر.
فهرس: Barsky I. Ya.، Polyakov N.I and Yakubenas V.A Contact microscopy، M.، 1976، bibliogr .؛ Bernshtein A. S. ، Johad-z e Sh. R. and Perova N. I. مجاهر القياس الكهروضوئية ، M. ، 1976 ، ببليوجر ؛ Voronin VV أساسيات نظرية المجهر ، تبليسي ، 1965 ؛ M ayst r about in L.E. الآلات والأدوات ذات الأهمية التاريخية ، المجاهر ، M. ، 1974 ؛ تحليل الآلة للأجسام المجهرية ، أد. جي إم فرانك ، م. ، 1968 ؛ Panov V. A. and A N Dr. e in L. N. Optics of microscopes، L.، 1976، bibliography: Scanning technology in the study of cell، cells، organoids and macromolecules، ed. إم فرانك ، بوشينو أون أوكا ، 1973 ؛ Skvortsov G.E and others. Microscopes، L.، 1969، bibliogr .؛ Fedin L. A. المجاهر وملحقاتها والمكبرات ، M. ، 1961 ، ببليوجر ؛ تشيرنوخا. M. وآخرون.بعض الأسئلة حول استخدام التصوير المجسم في البحوث الطبية الحيوية ، ميد. التكنولوجيا ، رقم 1 ، ص. 30 ، 1976 ، ببليوغر.
يو في أجيبالوف ، إن جي بودكوفسكايا ، إيه بي تسيبين.
في قصة فاسيلي شوكشين "المجهر" ، اشترى نجار القرية أندريه يرين حلمه مدى الحياة - مجهر - براتب زوجته ، وحدد هدفه في إيجاد طريقة لإبادة جميع الميكروبات على الأرض ، حيث كان يؤمن بصدق ذلك ، بدونهم ، يمكن للإنسان أن يعيش أكثر من مائة وخمسين عامًا. وفقط سوء فهم مؤسف منعه من هذه القضية النبيلة. بالنسبة للأشخاص في العديد من المهن ، يعد المجهر جهازًا ضروريًا ، وبدون ذلك يستحيل إجراء العديد من العمليات البحثية والتكنولوجية. حسنًا ، في ظروف "المنزل" ، يسمح هذا الجهاز البصري للجميع بتوسيع حدود قدراتهم من خلال النظر في "العالم المصغر" واستكشاف سكانه.
تم تصميم المجهر الأول بأي حال من الأحوال من قبل عالم محترف ، ولكن بواسطة "هاوٍ" تاجر مصنع أنتوني فان ليوينهوك ، الذي عاش في هولندا في القرن السابع عشر. كان هذا الشخص الفضولي الذي علم نفسه بنفسه هو أول من نظر من خلال جهاز صنعه بنفسه عند قطرة ماء ورأى الآلاف من أصغر المخلوقات ، والتي أطلق عليها الكلمة اللاتينية animalculus ("الحيوانات الصغيرة"). خلال حياته ، تمكن ليوينهوك من وصف أكثر من مائتي نوع من "الحيوانات" ، ومن خلال دراسة أقسام رقيقة من اللحوم والفواكه والخضروات ، اكتشف التركيب الخلوي للأنسجة الحية. لخدمات العلوم ، تم انتخاب Leeuwenhoek عضوًا كاملًا في الجمعية الملكية في عام 1680 ، وبعد ذلك بقليل أصبح أكاديميًا في الأكاديمية الفرنسية للعلوم.
كانت مجاهر Leeuwenhoek ، التي صنع منها شخصيًا أكثر من ثلاثمائة في حياته ، عبارة عن عدسة كروية صغيرة بحجم حبة البازلاء تم إدخالها في إطار. تحتوي المجاهر على مرحلة جسم ، يمكن ضبط موضعها بالنسبة للعدسة بمسمار ، ولكن هذه الأجهزة البصريةلم يكن - كان لابد من إمساكهم بأيديهم. من وجهة نظر البصريات اليوم ، فإن الأداة المسماة "مجهر Levenhoek" ليست مجهرًا ، ولكنها عدسة مكبرة قوية جدًا ، حيث يتكون جزءها البصري من عدسة واحدة فقط.
بمرور الوقت ، تطور جهاز المجهر بشكل ملحوظ ، وظهرت مجاهر من نوع جديد ، وتم تحسين طرق البحث. ومع ذلك ، فإن العمل باستخدام مجهر هواة حتى يومنا هذا يعد بالعديد من الاكتشافات المثيرة للاهتمام لكل من البالغين والأطفال.
جهاز مجهر
المجهر هو أداة بصرية مصممة لدراسة الصور المكبرة للأجسام الدقيقة غير المرئية بالعين المجردة.
الأجزاء الرئيسية المجهر الضوئي(الشكل 1) عبارة عن عدسة وعينية محاطة بجسم أسطواني - أنبوب. تأتي معظم النماذج المصممة للبحث البيولوجي مع ثلاث عدسات بأطوال بؤرية مختلفة وآلية دوارة مصممة للتغيير السريع - برج ، غالبًا ما يسمى البرج. يقع الأنبوب في الجزء العلوي من حامل ضخم ، بما في ذلك حامل الأنبوب. أسفل الهدف بقليل (أو البرج متعدد الأهداف) هو مرحلة الكائن ، حيث يتم وضع الشرائح مع عينات الاختبار. يتم ضبط الحدة باستخدام برغي ضبط خشن ودقيق ، والذي يسمح لك بتغيير موضع المرحلة بالنسبة للهدف.
من أجل أن يكون للعينة قيد الدراسة سطوع كافٍ للملاحظة المريحة ، تم تجهيز المجاهر بوحدتين بصريتين أخريين (الشكل 2) - مصباح ومكثف. يُنشئ المصباح تيارًا من الضوء ينير الإعداد للاختبار. في مجاهر الضوء الكلاسيكية ، يتضمن تصميم المصباح (مدمج أو خارجي) مصباحًا منخفض الجهد مع خيوط سميكة ، وعدسة متقاربة ، وحجاب حاجز يغير قطر بقعة الضوء على العينة. تم تصميم المكثف ، وهو عدسة متقاربة ، لتركيز أشعة الإنارة على العينة. يحتوي المكثف أيضًا على غشاء قزحية (المجال والفتحة) ، والذي يتحكم في شدة الإضاءة.
عند العمل مع الأجسام الناقلة للضوء (السوائل ، الأجزاء الرفيعة من النباتات ، إلخ) ، تضيء بالضوء المنقول - يوجد المصباح والمكثف أسفل طاولة الكائن. يجب أن تضيء العينات غير الشفافة من الأمام. للقيام بذلك ، يتم وضع المنور فوق مرحلة الكائن ، ويتم توجيه حزمه إلى الكائن من خلال العدسة باستخدام مرآة نصف شفافة.
قد يكون الإنارة سلبية أو نشطة (مصباح) أو كليهما. أبسط المجاهر لا تحتوي على مصابيح لإضاءة العينات. تحت المنضدة لديهم مرآة ذات وجهين ، أحد الجانبين مسطح والآخر مقعر. في ضوء النهار ، إذا كان المجهر بالقرب من نافذة ، يمكنك الحصول على إضاءة جيدة باستخدام مرآة مقعرة. إذا كان المجهر في غرفة مظلمة ، يتم استخدام مرآة مسطحة وإضاءة خارجية للإضاءة.
إن تكبير المجهر يساوي ناتج تكبير الهدف والعدسة. مع تكبير العدسة 10 والتكبير الموضوعي 40 ، يكون عامل التكبير الإجمالي 400. عادةً ، يتم تضمين الأهداف ذات التكبير من 4 إلى 100 في مجموعة مجهر بحثي. مجموعة موضوعية مجهر نموذجية لأبحاث الهواة والتعليم (x4 ، x10 و x40) ، تزيد من 40 إلى 400.
الدقة هي خاصية مهمة أخرى للميكروسكوب ، والتي تحدد جودته ووضوح الصورة التي يشكلها. كلما زادت الدقة ، يمكن رؤية تفاصيل أكثر دقة عند التكبير العالي. فيما يتعلق بالقرار ، يتحدث المرء عن التكبير "المفيد" و "غير المجدي". "مفيد" هو أقصى نسبة تكبير يتم عندها توفير الحد الأقصى من تفاصيل الصورة. التكبير الإضافي ("عديم الفائدة") لا يدعمه دقة المجهر ولا يكشف عن تفاصيل جديدة ، ولكنه قد يؤثر سلبًا على وضوح الصورة وتباينها. وبالتالي ، فإن حد التكبير المفيد لمجهر ضوئي لا يقتصر على عامل التكبير الكلي للهدف والعينة - يمكن جعلها كبيرة بشكل تعسفي إذا رغبت في ذلك - ولكن بجودة المكونات البصرية للميكروسكوب ، أي ، الحل.
يشتمل المجهر على ثلاثة أجزاء وظيفية رئيسية:
1. جزء الإضاءة
مصمم لإنشاء تدفق ضوئي يسمح لك بإضاءة الكائن بطريقة تؤدي الأجزاء اللاحقة من المجهر وظائفها بأقصى درجات الدقة. يقع الجزء المضيء من مجهر الضوء المرسل خلف الجسم تحت الهدف في المجاهر المباشرة وأمام الكائن فوق الهدف في المجاهر المقلوبة.
يشتمل جزء الإضاءة على مصدر ضوء (مصباح ومصدر طاقة كهربائية) ونظام بصري ميكانيكي (مجمّع ومكثف ومجال وفتحة قابلة للتعديل / أغشية قزحية).
2. جزء التشغيل
مُصمم لإعادة إنتاج كائن في مستوى الصورة بجودة الصورة والتكبير المطلوب للبحث (على سبيل المثال ، لإنشاء مثل هذه الصورة التي تعيد إنتاج الكائن بأكبر قدر ممكن من الدقة وفي جميع التفاصيل مع الدقة والتكبير والتباين وإعادة إنتاج الألوان المقابلة لـ البصريات المجهر).
يوفر جزء التكاثر المرحلة الأولى من التكبير ويقع بعد الكائن إلى مستوى صورة المجهر. يشتمل جزء الاستنساخ على عدسة ونظام بصري وسيط.
تعتمد المجاهر الحديثة من الجيل الأحدث على أنظمة بصرية للعدسات المصححة من أجل اللانهاية.
يتطلب هذا أيضًا استخدام ما يسمى بأنظمة الأنبوب ، والتي "تجمع" حزمًا متوازية من الضوء الخارجة من الهدف في مستوى الصورة بالمجهر.
3. تصور الجزء
مصمم للحصول على صورة حقيقية لجسم ما على شبكية العين أو فيلم أو لوحة ، على شاشة تلفزيون أو شاشة كمبيوتر مع تكبير إضافي (المرحلة الثانية من التكبير).
يقع جزء التصوير بين مستوى الصورة للعدسة وعيني المراقب (الكاميرا ، الكاميرا).
يشتمل جزء التصوير على مرفق بصري أحادي أو ثنائي أو ثلاثي العينين مع نظام مراقبة (عدسات تعمل مثل العدسة المكبرة).
بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن هذا الجزء أنظمة تكبير إضافية (أنظمة تاجر الجملة / تغيير التكبير) ؛ فوهات الإسقاط ، بما في ذلك فوهات المناقشة لاثنين أو أكثر من المراقبين ؛ أجهزة الرسم أنظمة تحليل وتوثيق الصور مع عناصر مطابقة مناسبة (قناة صور).
الطرق الأساسية للعمل بالمجهر
طريقة المجال الساطع في الضوء المرسل. مناسب لدراسة الأجسام الشفافة ذات الشوائب غير المتجانسة (أقسام رقيقة من الأنسجة النباتية والحيوانية ، البروتوزوا في السوائل ، صفائح رقيقة مصقولة من بعض المعادن). يقع المنور والمكثف أسفل المسرح. تتشكل الصورة عن طريق مرور الضوء عبر وسط شفاف ويمتصه شوائب أكثر كثافة. لزيادة تباين الصورة ، غالبًا ما يتم استخدام الأصباغ ، التي يكون تركيزها أكبر ، وكلما زادت كثافة منطقة العينة.
طريقة المجال الساطع في الضوء المنعكس. تُستخدم لدراسة الأشياء المعتمة (المعادن ، الخامات ، المعادن) ، وكذلك الأشياء التي يكون من المستحيل أو غير المرغوب فيها أخذ عينات منها لإعداد المستحضرات الدقيقة شبه الشفافة (المجوهرات ، الأعمال الفنية ، إلخ.) تأتي الإضاءة من الأعلى ، عادةً من خلال عدسة ، والتي في هذه الحالة تلعب أيضًا دور المكثف.
طريقة الإضاءة المائلة وطريقة المجال المظلم: طرق فحص العينات ذات التباين المنخفض للغاية ، على سبيل المثال ، الخلايا الحية الشفافة عمليًا. يتم تطبيق الضوء المنقول على العينة ليس من الأسفل ، ولكن قليلاً من الجانب ، بسبب الظلال التي تصبح مرئية ، والتي تشكل شوائب كثيفة (طريقة الإضاءة المائلة). عن طريق تحويل المكثف بحيث لا يسقط ضوءه المباشر على العدسة على الإطلاق (تُضيء العينة بعد ذلك بأشعة مائلة إلى ناقل الحركة) ، يمكن ملاحظة جسم أبيض في عينية المجهر على عدسة سوداء الخلفية (طريقة المجال المظلم). كلتا الطريقتين مناسبتان فقط للمجاهر ، حيث يسمح تصميمهما للمكثف بالتحرك بالنسبة للمحور البصري للمجهر.
أنواع المجاهر الحديثة
بالإضافة إلى المجاهر الضوئية ، توجد أيضًا مجاهر إلكترونية وذرية تستخدم بشكل أساسي في البحث العلمي. يشبه المجهر الإلكتروني النافذ التقليدي المجهر الضوئي ، فيما عدا أن الجسم لا يتم تشعيعه بواسطة تدفق الضوء ، ولكن بواسطة شعاع إلكتروني يولده جهاز عرض إلكتروني خاص. يتم عرض الصورة الناتجة على شاشة الفلورسنت باستخدام نظام العدسة. يمكن أن يصل تكبير المجهر الإلكتروني النافذ إلى مليون ، ومع ذلك ، فإن هذا ليس هو الحد الأقصى لمجاهر القوة الذرية. إننا ندين بالعديد من أحدث الإنجازات في مجالات الهندسة الوراثية والطب والفيزياء إلى المجاهر الذرية القادرة على إجراء البحوث على المستوى الجزيئي وحتى الذري. جسم صلبوعلم الأحياء والعلوم الأخرى.
تختلف المجاهر الضوئية أيضًا ويمكن تصنيفها وفقًا لعدة معايير ، على سبيل المثال ، عدد الوحدات البصرية (أحادي / مجهر أو مجسم) أو نوع الإضاءة (الاستقطاب والفلوريسنت والتداخل وتباين الطور). بالنسبة لممارسة الهواة ، فإن مجهر الضوء أحادي العين البسيط مع تكبير أقصى يصل إلى 400x مناسب. تختلف الأجهزة الأكثر تعقيدًا عن بعضها البعض في تصميم المصباح والمكثف ، وهي خاصة وتستخدم في مجالات علمية ضيقة. تبرز المجسات المجسمة كنوع خاص ، وهي ضرورية لعمليات الجراحة المجهرية وإنتاج المكونات الإلكترونية الدقيقة ، وهي أيضًا لا غنى عنها في الهندسة الوراثية.
|
كان I. P. Kulibin منخرطًا في تصنيع الأدوات البصرية في نيجني نوفغورود قبل مغادرته عام 1769 إلى سان بطرسبرج. كان هناك في 1764-1766. صمم بشكل مستقل تلسكوب مرآة لنظام غريغوري ، ومجهر وآلة كهربائية بناءً على عينات من الأدوات الإنجليزية التي أحضرها التاجر إيزفولسكي إلى نيجني نوفغورود. كتب كوليبين نفسه عن هذا العمل بالطريقة التالية: "ثم بدأ في البحث عن تجارب مختلفة حول كيفية تلميع نظارات التلسكوبات ، والتي صنع بها عملاقًا خاصًا ومن خلاله وجد تلميعًا. ووفقًا لهذا الاختراع ، فقد صنعت تلسكوبين بطول ثلاثة أقواس ، وواحد متوسط خمسة أكواب ، مجهر ... في هذه المناسبة ، تلقيت للفحص تلسكوبًا مع مرايا معدنية للعمل الإنجليزي ، والتي ، بعد أن تم تفكيكها ، في النظارات والمرايا على حد سواء ، بدأت في النظر للنقاط الحارقة نحو الشمس والالتفاف بعيدًا عن تلك المرايا والنظارات إلى النقاط الحارقة. قم بالقياس ، والذي من خلاله يمكن معرفة نوع التقعر والانتفاخ للنظارات والمرايا الذي سيكون ضروريًا لصنع قوالب نحاسية لقلب المرايا و نظارة على الرمل وعمل رسما من كل تلك التلسكوب ... ثم بدأ بعمل التجارب وكأنه يؤلف ضدها ومعدن متناسب ؛ وعندما بدأت أشبه في الصلابة والبياض مع هؤلاء ، ثم من ذلك صببت المرايا وفقًا للنموذج ، وبدأت في شحذها على الرمال الموجودة على الرمل المذكور والتي صنعت بالفعل أشكالًا محدبة ، وفوق تلك المرايا المحفورة ، بدأت في إجراء التجارب ، بأي طريقة يمكن أن أجدها ، كان لديهم نفس التلميع النظيف ، والذي استمر لفترة طويلة. أخيرًا جربت مرآة واحدة مصقولة على قالب نحاسي ، وفركتها بالقصدير المحترق وزيت الخشب. وهكذا مع هذه التجربة ، من بين العديد من المرايا المصنوعة ، ظهرت مرآة كبيرة ومرآة صغيرة أخرى سيئة بشكل متناسب ... ". |
آلة طحن وتلميع العدسات البصرية. |
في "رأي حول المرايا المنحنية" يقارن كوليبين التعقيد النسبي لمعالجة المرايا الكروية وغير الكروية. إنه يفكر بالتفصيل في عملية تصنيع المرآة المقعرة ، من تقطيع القرص إلى التلميع ، شاملة. جذبت صياغة السبائك لتصنيع المرايا المعدنية وطرق الصهر وصياغة زجاج الصوان انتباه كوليبين. يعتمد المخترع في عمله على الخبرة والتقاليد التي راكمها موظفو أقدم ورشة أكاديمية (تأسست ورشة البصريات عام 1726) ، حيث تم منذ زمن لومونوسوف إنتاج العديد من الأدوات البصرية وحيثما عمل فنيو البصريات ذوو الخبرة والمهارة ، على سبيل المثال ، عائلة Belyaev. الأدب |
نشر على
مقدمة
بمساعدة المجهر الرقمي ، يحدث الانغماس في عالم غامض ورائع ، حيث يمكنك تعلم الكثير من الأشياء الجديدة والمثيرة للاهتمام. الأطفال ، بفضل المجهر ، يفهمون بشكل أفضل أن كل شيء حي هش للغاية وبالتالي عليك أن تكون حذرًا للغاية مع كل ما يحيط بك. المجهر الرقمي هو جسر بين العالم العادي الحقيقي والعالم المصغر ، وهو أمر غامض وغير عادي وبالتالي يثير الدهشة. وكل شيء مذهل يجذب الانتباه بقوة ، ويؤثر على عقل الطفل ، ويطور الإبداع ، والحب للموضوع ، والاهتمام بالعالم من حوله.
يقابل الأطفال كل مهمة باستخدام المجهر بفرح وفضول. اتضح أنه من المثير للاهتمام بالنسبة لهم أن يروا بشكل مكبر الخلايا ، وشعر الإنسان ، وعروق الأوراق ، وجراثيم السرخس ، وفطر العفن الفطري.
الفصل 1
العدسة المكبرة هي أبسط جهاز تكبير. الجزء الرئيسي منه عبارة عن عدسة مكبرة ، محدبة من كلا الجانبين ويتم إدخالها في إطار. بمساعدة عدسة مكبرة ، نرى صورة جسم مكبرة 2-25 مرة. يتم التقاط العدسة المكبرة بواسطة المقبض وتقريبها من الكائن على مسافة تصبح فيها صورة الكائن أوضح.
المجهر هو أداة تكبر صورة الجسم بمئات أو حتى آلاف المرات. بدأ صنع المجاهر الأولى في القرن السابع عشر. كانت المجاهر الأكثر تقدمًا في ذلك الوقت هي المجاهر التي صممها الهولندي أنتو ني فان ليوينهوك. أعطت مجاهره تكبير يصل إلى 270 مرة. تعمل المجاهر الضوئية الحديثة على تكبير الصورة حتى 3600 مرة. في القرن العشرين. تم اختراع المجهر الإلكتروني ، مكبراً الصورة بعشرات ومئات الآلاف من المرات.
الجزء الرئيسي من المجهر الضوئي الذي تعمل به في المدرسة هو النظارات المكبرة التي يتم إدخالها في الأنبوب أو الأنبوب (في اللاتينية ، "الأنبوب" يعني "الأنبوب"). توجد في الطرف العلوي من الأنبوب عدسة تتكون من إطار ونظارتين مكبرتين. يأتي اسم "ocular" من الكلمة اللاتينية "oculus" ، والتي تعني "العين". عند فحص جسم ما بالمجهر ، يتم تقريب العين من العدسة.
في الطرف السفلي من الأنبوب يتم وضع عدسة تتكون من إطار وعدة عدسات مكبرة. يأتي اسم "الهدف" من الكلمة اللاتينية "objectum" ، والتي تعني "الكائن".
الأنبوب متصل بحامل ثلاثي القوائم. يتم أيضًا توصيل طاولة كائن بالحامل ثلاثي القوائم ، يوجد في وسطه فتحة ، وتوجد تحته مرآة.
باستخدام المجهر ، يمكنك فحص خلايا جميع أعضاء النبات.
قم بإعداد التحضير ، ضعه على طاولة الكائن وقم بإصلاح الشريحة الزجاجية هناك بمشابك.
باستخدام المسمار ، قم بخفض الأنبوب بسلاسة بحيث تكون الحافة السفلية للعدسة على مسافة 1-2 مم من المستحضر.
بالنظر من خلال العدسة ، ارفع الأنبوب ببطء حتى تظهر صورة واضحة للكائن.
ضع المجهر في علبته مرة أخرى بعد الاستخدام.
يشتمل المجهر على ثلاثة أجزاء وظيفية رئيسية:
جزء الإضاءة
مصمم لإنشاء تدفق ضوئي يسمح لك بإضاءة الكائن بطريقة تؤدي الأجزاء اللاحقة من المجهر وظائفها بأقصى درجات الدقة. يقع الجزء المضيء من مجهر الضوء المرسل خلف الجسم تحت الهدف في المجاهر المباشرة وأمام الكائن فوق الهدف في المجاهر المقلوبة. يشتمل جزء الإضاءة على مصدر ضوء (مصباح ومصدر طاقة كهربائية) ونظام بصري ميكانيكي (مجمّع ومكثف ومجال وفتحة قابلة للتعديل / أغشية قزحية).
جزء التشغيل
مُصمم لإعادة إنتاج كائن في مستوى الصورة بجودة الصورة والتكبير المطلوب للبحث (على سبيل المثال ، لإنشاء مثل هذه الصورة التي تعيد إنتاج الكائن بأكبر قدر ممكن من الدقة وفي جميع التفاصيل مع الدقة والتكبير والتباين وإعادة إنتاج الألوان المقابلة لـ البصريات المجهر). يوفر جزء التكاثر المرحلة الأولى من التكبير ويقع بعد الكائن إلى مستوى صورة المجهر.
يشتمل جزء الاستنساخ على عدسة ونظام بصري وسيط.
تعتمد المجاهر الحديثة من الجيل الأحدث على أنظمة بصرية للعدسات المصححة من أجل اللانهاية. يتطلب هذا أيضًا استخدام ما يسمى بأنظمة الأنبوب ، والتي "تجمع" حزمًا متوازية من الضوء الخارجة من الهدف في مستوى الصورة بالمجهر.
تصور الجزء
مصمم للحصول على صورة حقيقية لجسم ما على شبكية العين أو فيلم أو لوحة ، على شاشة تلفزيون أو شاشة كمبيوتر مع تكبير إضافي (المرحلة الثانية من التكبير).
يقع جزء التصوير بين مستوى الصورة للعدسة وعيني المراقب (الكاميرا ، الكاميرا). يشتمل جزء التصوير على مرفق بصري أحادي أو ثنائي أو ثلاثي العينين مع نظام مراقبة (عدسات تعمل مثل العدسة المكبرة).
بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن هذا الجزء أنظمة تكبير إضافية (أنظمة تاجر الجملة / تغيير التكبير) ؛ فوهات الإسقاط ، بما في ذلك فوهات المناقشة لاثنين أو أكثر من المراقبين ؛ أجهزة الرسم تحليل الصور وأنظمة التوثيق مع المهايئ المناسب (المطابقة) العناصر.
مجهر حديثيتكون من الأجزاء الهيكلية والتكنولوجية التالية:
بصري.
ميكانيكي؛
كهربائي.
الجزء الميكانيكي من المجهر
الوحدة الهيكلية والميكانيكية الرئيسية للمجهر هي حامل ثلاثي القوائم. يتضمن الحامل ثلاثي القوائم الكتل الرئيسية التالية: قاعدةو حامل أنبوب.
قاعدةعبارة عن كتلة يتم تركيب المجهر بالكامل عليها. في المجاهر البسيطة ، يتم تثبيت المرايا المضيئة أو أجهزة الإنارة العلوية على القاعدة. في النماذج الأكثر تعقيدًا ، يتم دمج نظام الإضاءة في القاعدة بدون أو مع مصدر طاقة.
أصناف قواعد المجهر
قاعدة مع مرآة الإضاءة.
ما يسمى بالإضاءة "الحرجة" أو المبسطة ؛
إضاءة كيلر.
وحدة تغيير العدسة بالإصدارات التالية - جهاز دوار ، جهاز ملولب للتثبيت في العدسة ، "مزلقة" لتركيب العدسات بدون خيوط باستخدام أدلة خاصة ؛
آلية التركيز للضبط الخشن والدقيق للميكروسكوب من أجل الحدة - آلية لتركيز حركة العدسات أو الجداول ؛
نقطة التعلق بجداول الكائنات القابلة للتبديل ؛
نقطة التعلق لتركيز وتركيز حركة المكثف ؛
نقطة ربط للفوهات القابلة للتبديل (بصري ، فوتوغرافي ، تلفزيون ، أجهزة إرسال مختلفة).
قد تستخدم المجاهر رفوفًا لتركيب العقد (على سبيل المثال ، آلية التركيز في مجاهر الاستريو أو تركيب المنور في بعض نماذج المجاهر المقلوبة).
الجزء الميكانيكي البحت من المجهر جدول الكائن، مخصص للتثبيت أو التثبيت في موضع معين لموضوع المراقبة. الجداول ثابتة وتنسق وتدور (متمركزة وغير متمركزة).
البصريات المجهرية (الجزء البصري)
توفر المكونات والملحقات البصرية الوظيفة الرئيسية للمجهر - إنشاء صورة مكبرة للكائن بدرجة كافية من الموثوقية من حيث الشكل ونسبة حجم العناصر المكونة واللون. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن توفر البصريات جودة صورة تلبي أهداف الدراسة ومتطلبات طرق التحليل.
العناصر البصرية الرئيسية للميكروسكوب هي العناصر البصرية التي تشكل أنظمة المجهر المنيرة (بما في ذلك المكثف) والمراقبة (العدسات) وإعادة الإنتاج (بما في ذلك العدسات).
أهداف المجهر
إنها أنظمة بصرية مصممة لبناء صورة مجهرية في مستوى الصورة مع تكبير مناسب ودقة عناصر ودقة في شكل ولون موضوع الدراسة. لديهم تصميم ميكانيكي بصري معقد ، والذي يتضمن عدة عدسات مفردة ومكونات ملتصقة من عدستين أو 3 عدسات. يتم تحديد عدد العدسات من خلال نطاق المهام التي تحلها العدسة. كلما زادت جودة الصورة التي تقدمها العدسة ، زاد تعقيد تصميمها البصري. يمكن أن يصل العدد الإجمالي للعدسات في العدسة المركبة إلى 14 (على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هذه عدسة أحادية اللون مع تكبير 100x وفتحة عددية 1.40).
تتكون العدسة من أجزاء أمامية وأخرى لاحقة. تواجه العدسة الأمامية (أو نظام العدسة) الإعداد وهي الأساسية في تكوين صورة ذات جودة مناسبة ، وتحدد مسافة العمل والفتحة العددية للعدسة. يوفر الجزء اللاحق مع الجزء الأمامي التكبير المطلوب والبعد البؤري وجودة الصورة ، كما يحدد ارتفاع الهدف وطول أنبوب المجهر.
تصنيف العدسة
يعتبر تصنيف العدسات أكثر تعقيدًا من تصنيف المجاهر. يتم تقسيم العدسات وفقًا لمبدأ جودة الصورة المحسوبة والميزات البارامترية والتكنولوجية البناءة ، بالإضافة إلى طرق البحث والتباين.
حسب مبدأ جودة الصورة المحسوبةيمكن أن تكون العدسات:
لا لوني.
أحادي اللون.
عدسات المجال المسطح (خطة).
أهداف لا لونية.
تم تصميم العدسات اللونية للاستخدام في النطاق الطيفي 486-656 نانومتر. يتم إجراء تصحيح أي انحراف (achromatization) لطولين موجيين. تقضي هذه العدسات على الانحراف الكروي ، والانحراف اللوني الموضعي ، والغيبوبة ، والاستجماتيزم ، والانحراف الكروي جزئيًا. تحتوي صورة الكائن على صبغة ضاربة إلى الحمرة قليلاً.
العدسات أحادية اللون.
تحتوي الأهداف أحادية اللون على منطقة طيفية ممتدة ويتم إجراء عملية الألوان لثلاثة أطوال موجية. في هذه الحالة ، بالإضافة إلى اللوني الموضعي والانحراف الكروي والغيبوبة والاستجماتيزم ، يتم أيضًا تصحيح الطيف الثانوي والانحراف كروي اللون جيدًا ، وذلك بفضل إدخال العدسات المصنوعة من البلورات والنظارات الخاصة في المخطط. بالمقارنة مع الأكرومات ، تحتوي هذه العدسات عادةً على فتحات عددية أكبر ، وتنتج صورًا أكثر وضوحًا ، وتعيد إنتاج لون الكائن بدقة.
شبه أبوكروماتسأو ميكروفلويز.
عدسات حديثة بجودة صورة متوسطة.
عدسات الخطة. في عدسات المخطط ، تم تصحيح انحناء الصورة على طول الحقل ، مما يوفر صورة حادة للكائن فوق مجال المراقبة بأكمله. عادةً ما تُستخدم عدسات Plan للتصوير الفوتوغرافي ، ويكون استخدام مخطط الألوان أكثر فاعلية.
تتزايد الحاجة إلى هذا النوع من العدسات ، لكنها مكلفة للغاية بسبب التصميم البصري الذي ينفذ مجال الصورة المسطحة والوسائط الضوئية المستخدمة. لذلك ، تم تجهيز المجاهر الروتينية والعملية بما يسمى بالأهداف الاقتصادية. وتشمل هذه العدسات ذات جودة الصورة المحسنة في جميع أنحاء المجال: achrostigmata (LEICA) ، و CP-achromats و achroplanes (CARL ZEISS) ، و stigmachromats (LOMO).
من خلال الميزات البارامتريةالعدسات مقسمة على النحو التالي:
العدسات ذات طول الأنبوب المحدد (على سبيل المثال ، 160 مم) والعدسات المصححة لطول الأنبوب "اللانهاية" (على سبيل المثال ، مع نظام أنبوب إضافي له طول بؤري 160 مم) ؛
العدسات الصغيرة (حتى 10x) ؛ تكبير متوسط (حتى 50x) وكبير (أكثر من 50x) ، بالإضافة إلى عدسات ذات تكبير عالٍ للغاية (أكثر من 100x) ؛
أهداف ذات فتحات عددية صغيرة (حتى 0.25) ، ومتوسطة (حتى 0.65) وكبيرة (أكثر من 0.65) ، بالإضافة إلى أهداف ذات فتحات عددية متزايدة (مقارنةً بالعدسة التقليدية) (على سبيل المثال ، أهداف تصحيح أحادية اللون ، بالإضافة إلى أهداف خاصة أهداف المجاهر الفلورية) ؛
الأهداف مع مسافات عمل متزايدة (مقارنة بالمعايير التقليدية) ، وكذلك مع مسافات عمل كبيرة وطويلة جدًا (أهداف للعمل في المجاهر المقلوبة). مسافة العمل هي المسافة الحرة بين الجسم (مستوى الغطاء) والحافة السفلية للإطار (العدسة إذا كانت بارزة) لمكون العدسة الأمامية ؛
العدسات التي توفر المراقبة داخل مجال خطي عادي (حتى 18 مم) ؛ عدسات واسعة المجال (حتى 22.5 مم) ؛ عدسات واسعة النطاق (أكثر من 22.5 مم) ؛
العدسات قياسية (45 مم ، 33 مم) وغير قياسية في الارتفاع. الارتفاع - المسافة من المستوى المرجعي للعدسة (مستوى التلامس للعدسة الملولبة مع الجهاز الدوار) إلى مستوى الكائن باستخدام مجهر مركّز ، وهي قيمة ثابتة وتضمن تشابه مجموعة من عدسات مكبرة مختلفة ، متشابهة في الارتفاع ، مثبتة في الجهاز الدوار. بمعنى آخر ، إذا تم الحصول على صورة حادة لجسم ما باستخدام عدسة ذات تكبير واحد ، فعند الانتقال إلى التكبيرات اللاحقة ، تظل صورة الكائن حادة داخل عمق مجال العدسة.
من خلال الميزات البناءة والتكنولوجيةيوجد التقسيم التالي:
العدسات المزودة بإطار بنابض وبدونه (تبدأ بفتحة عددية 0.50) ؛
العدسات التي تحتوي على غشاء قزحي بالداخل لتغيير الفتحة الرقمية (على سبيل المثال ، في العدسات ذات الفتحة الرقمية المتزايدة ، في العدسات الضوئية المرسلة لتنفيذ طريقة المجال المظلم ، في العدسات ذات الضوء المنعكس المستقطبة) ؛
العدسات ذات الإطار التصحيحي (التحكم) ، والذي يوفر حركة العناصر البصرية داخل العدسة (على سبيل المثال ، لتصحيح جودة الصورة للعدسة عند العمل بسماكات مختلفة للغطاء أو مع سوائل غمر مختلفة ؛ وكذلك للتغيير التكبير أثناء تغيير سلس - بنكري - للتكبير) وبدون لها.
لتوفير طرق البحث والمتناقضةيمكن تقسيم العدسات على النحو التالي:
أهداف العمل مع وبدون غطاء زجاجي ؛
عدسات الضوء المنعكس والمنقول (العاكسة) ؛ العدسات المضيئة (مع الحد الأدنى من اللمعان الداخلي) ؛ العدسات المستقطبة (بدون توتر زجاجي في العناصر البصرية ، أي بدون إدخال إزالة الاستقطاب الخاصة بهم) ؛ عدسات الطور (لها عنصر طور - حلقة شفافة داخل العدسة) ؛ عدسات DIC (DIC) ، تعمل على طريقة تباين التداخل التفاضلي (الاستقطاب بعنصر المنشور) ؛ أهداف epi (أهداف الإضاءة المنعكسة المصممة لتوفير طرق مجال مشرق ومظلمة صممت خصيصًا لمرايا epi للإضاءة في تصميمها) ؛
عدسات الغمر وعدم الغمر.
الغمر (من الغمر اللاتيني - الغمر) هو سائل يملأ الفراغ بين موضوع الملاحظة وعدسة غمر خاصة (مكثف وشريحة زجاجية). تستخدم ثلاثة أنواع من سوائل الغمر بشكل أساسي: الغمر بالزيت (MI / الزيت) ، الغمر في الماء (VI / W) والغمر بالجلسرين (GI / Glyc) ، ويستخدم هذا الأخير بشكل أساسي في الفحص المجهري فوق البنفسجي. يستخدم الغمر في الحالات التي يكون فيها مطلوبًا لزيادة دقة المجهر أو تطبيقه مطلوبًا من خلال العملية التكنولوجية للفحص المجهري. في هذه الحالة ، يحدث ما يلي: 1. زيادة الرؤية بسبب زيادة الفرق بين معامل الانكسار للوسط والجسم ؛
2. زيادة عمق الطبقة المشاهدة والتي تعتمد على معامل الانكسار للوسط.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لسائل الغمر أن يقلل من كمية الضوء الشارد عن طريق القضاء على الوهج من الجسم. هذا يزيل الفقد الحتمي للضوء عند دخوله إلى العدسة.
عدسات الغمر.يتم حساب واختيار جودة الصورة والمعلمات والتصميم البصري لأهداف الانغماس مع الأخذ في الاعتبار سماكة طبقة الغمر ، والتي تعتبر بمثابة عدسة إضافية ذات معامل انكسار مناسب. يزيد سائل الغمر الموضوع بين الكائن ومكون العدسة الأمامية من الزاوية التي يُنظر بها إلى الكائن (زاوية الفتحة). لا تتجاوز الفتحة العددية للهدف الخالي من الغمر (الجاف) 1.0 (الدقة حوالي 0.3 ميكرومتر للطول الموجي الرئيسي) ؛ الغمر - يصل إلى 1.40 ، اعتمادًا على معامل الانكسار للانغماس والقدرات التكنولوجية لتصنيع العدسة الأمامية (دقة هذه العدسة حوالي 0.12 ميكرون).
عدسات الغمر عالية التكبير لها طول بؤري قصير - 1.5-2.5 مم مع مسافة عمل حرة من 0.1-0.3 مم (المسافة من مستوى التحضير إلى إطار العدسة الأمامية للهدف).
العدسات
أنظمة بصرية مصممة لبناء صورة مجهرية على شبكية عين المشاهد. بشكل عام ، تتكون العدسات من مجموعتين من العدسات: عدسة العين ، وهي الأقرب إلى عين المراقب ، وعدسة المجال ، وهي الأقرب إلى المستوى الذي تقوم فيه العدسة ببناء صورة للجسم المعني.
يتم تصنيف العدسات وفقًا لنفس مجموعات الميزات مثل العدسات: 1. العدسات التعويضية (K - تعوض عن الاختلاف اللوني في تكبير العدسات التي تزيد عن 0.8٪) والعمل غير المعوض ؛ 2. العدسات الميدانية العادية والمسطحة. 3. العدسات ذات الزاوية العريضة (مع رقم العدسة - نتاج تكبير العدسة ومجالها الخطي - أكثر من 180) ؛ زاوية فائقة الاتساع (بعدد العدسة يزيد عن 225) ؛ 4. عدسات ذات بؤبؤ ممتد للعمل بالنظارات وبدونها. 5. عدسات المراقبة ، عدسات الإسقاط ، عدسات الصور ، غامال ؛ 6. العدسات ذات التصويب الداخلي (بمساعدة عنصر متحرك داخل العدسة ، يتم التعديل على صورة حادة للشبكة أو مستوى الصورة للميكروسكوب ؛ بالإضافة إلى تغيير سلس ، بنكري في تكبير العدسة) و بدونه.
نظام الانارة
نظام إضاءة المجهر عبارة عن نظام من العدسات والأغشية والمرايا (تُستخدم الأخيرة إذا لزم الأمر) ، والتي توفر إضاءة موحدة للكائن وملءًا كاملاً للفتحة الموضوعية.
يتكون نظام إضاءة المجهر الضوئي المنقول من جزأين - مجمّع ومكثف.
جامع.مع نظام إضاءة ضوئي مُرسَل مدمج ، يقع جزء المجمع بالقرب من مصدر الضوء في قاعدة المجهر وهو مصمم لزيادة حجم الجسم المضيء. لضمان الضبط ، يمكن جعل المجمع متحركًا والتحرك على طول المحور البصري. بالقرب من المجمع يوجد الحجاب الحاجز الميداني للمجهر.
مكثف.تم تصميم النظام البصري للمكثف لزيادة كمية الضوء التي تدخل المجهر. يقع المكثف بين الكائن (جدول الموضوع) والمنور (مصدر الضوء). في أغلب الأحيان ، في المجاهر التعليمية والبسيطة ، يمكن جعل المكثف غير قابل للإزالة ولا يتحرك. في حالات أخرى ، يكون المكثف جزءًا قابلًا للإزالة ، وعند ضبط الإضاءة ، يكون لديه حركة تركيز على طول المحور البصري وحركة توسيط عمودية على المحور البصري.
يحتوي المكثف دائمًا على فتحة عدسة مضيئة.
المكثف هو أحد العناصر الرئيسية التي تضمن عمل المجهر بطرق مختلفة للإضاءة والتباين:
الإضاءة المائلة (الحجاب الحاجز من الحافة إلى المركز وإزاحة الحجاب الحاجز للفتحة بالنسبة للمحور البصري للمجهر) ؛
حقل مظلم (الفتحة القصوى من المركز إلى حافة فتحة الإضاءة) ؛
تباين الطور (الإضاءة الحلقيّة للكائن ، بينما تتلاءم صورة الحلقة الضوئية مع الحلقة الطورية للعدسة).
تصنيف المكثفاتقريبة في مجموعات من الخصائص للعدسات: 1. تنقسم المكثفات إلى غير لوني ، متلألئ ، متلألئ ، متلألئ متلألئ من حيث جودة الصورة ونوع التصحيح البصري. 2. مكثفات ذات فتحة عددية صغيرة (حتى 0.30) ، فتحة عددية متوسطة (حتى 0.75) ، فتحة رقمية كبيرة (فوق 0.75) ؛ 3. المكثفات بمسافات عمل طويلة منتظمة وطويلة وإضافية ؛ 4. المكثفات العادية والخاصة لمختلف أساليب البحث والتباين ؛
5. تصميم المكثف هو واحد ، مع عنصر قابل للطي (مكون أمامي أو عدسة مجال كبير) ، مع عنصر أمامي ملولب.
مكثف آبي- مكثف غير مصحح لجودة الصورة ، ويتكون من عدستين غير لونيين: إحداهما محدبة ثنائية الوجه ، والأخرى مستوية محدبة ، وتواجه هدف الملاحظة (الجانب المسطح من هذه العدسة موجه لأعلى). فتحة المكثف أ = 1.20. لديه غشاء قزحية.
مكثف لا بلاني- مكثف يتكون من ثلاث عدسات مرتبة على النحو التالي: العدسة العلوية مستوية محدبة (الجانب المسطح موجه نحو الهدف) ، تليها عدسات مقعرة ومحدبة ومحدبة. مصحح للزيغ الكروي والغيبوبة. فتحة المكثف أ = 1.40. لديه غشاء قزحية.
مكثف عديم اللون- مكثف مصحح بالكامل للزيغ اللوني والكروي.
مكثفحقل مظلم- مكثف مصمم لإنتاج تأثير مجال مظلم. يمكن أن يكون خاصًا أو يتم تحويله من مكثف مجال ساطع تقليدي عن طريق تثبيت قرص معتم بحجم معين في مستوى غشاء قزحية المكثف.
الفصل 2. المجهر الرقمي وتطبيقه في دروس علم الأحياء
في عالم اليوم الرقمي ، تعتبر المجاهر الضوئية عفا عليها الزمن وتم استبدالها بنظيراتها الرقمية. هذا يوفر مزايا وعيوب. ولكن ، بلا شك ، تتمتع المجاهر الرقمية بإمكانيات وفرص أكبر ، يمكن لأي طالب استخدامها الآن.
مجهر - نظام ضوئي معمل للحصول على صور مكبرة للأجسام الصغيرة لغرض الفحص والدراسة والتطبيق العملي. يسمى الجمع بين تقنيات التصنيع والاستخدام العملي للمجاهر بالفحص المجهري.
بمساعدة المجاهر ، يتم تحديد الشكل والحجم والهيكل والعديد من الخصائص الأخرى للأجسام الدقيقة ، وكذلك البنية المجهرية للأجسام الكبيرة.
استغرق تاريخ إنشاء المجهر ككل الكثير من الوقت. تدريجيًا ، أدى تطور التكنولوجيا البصرية إلى ظهور عدسات أفضل وأجهزة حمل أكثر دقة.
بحلول نهاية القرن العشرين ، وصلت المجاهر الضوئية إلى ذروة تطورها. كانت الخطوة التالية ظهور المجاهر الرقمية ، حيث تم استبدال العدسة بكاميرا رقمية.
في الواقع ، يتمثل الاختلاف الرئيسي بين المجهر الرقمي والمجهر التقليدي في عدم وجود عدسة يمكن من خلالها ملاحظة الجسم بالعين البشرية. بدلاً من ذلك ، يتم تثبيت كاميرا رقمية ، أولاً ، لا تؤدي إلى تشويه (يتم تقليل عدد العدسات) ، وثانيًا ، يتم تحسين إعادة إنتاج الألوان ، ويتم الحصول على الصور في شكل رقمي ، مما يسمح بمعالجة إضافية لاحقة ، وكذلك تخزين مجموعات ضخمة من الصور على قرص صلب واحد فقط.
مكبرة علم الأحياء المجهر
تم تكييف المجهر الرقمي Digital Blue QX5 للعمل في ظروف المدرسة. إنه مزود بمحول معلومات مرئي إلى رقمي يوفر نقلًا في الوقت الفعلي لصورة كائن دقيق وعملية دقيقة إلى جهاز كمبيوتر ، بالإضافة إلى تخزينها ، بما في ذلك في شكل تسجيل فيديو رقمي. يحتوي المجهر على هيكل بسيط وواجهة USB وإضاءة من مستويين. تم تضمينه مع برنامج بواجهة بسيطة وبديهية.
مع متطلبات النظام المتواضعة من وجهة نظر حديثة ، فإنه يسمح لك بما يلي:
تكبير الأشياء المدروسة الموضوعة على المسرح بمقدار 10 و 60 و 200 مرة (يتم الانتقال عن طريق قلب الأسطوانة الزرقاء)
استخدم كائنات شفافة وغير شفافة ، ثابتة وغير ثابتة
افحص أسطح الأشياء الكبيرة بما يكفي التي لا تتناسب مباشرة مع المسرح
التقاط الصور وكذلك عمل فيديو لما يحدث بالضغط على الزر المناسب داخل واجهة البرنامج
سجل ما تمت ملاحظته دون القلق بشأن سلامته في هذه اللحظة - يتم وضع الملفات تلقائيًا على القرص الصلب للكمبيوتر.
اضبط معلمات التصوير عن طريق تغيير معدل الإطارات - من 4 إطارات في الثانية إلى 1 في الساعة
قم بإجراء أبسط التغييرات في الصور المستلمة دون مغادرة برنامج المجهر: قم بتطبيق التوقيعات والفهارس ، ونسخ أجزاء من الصورة ، وما إلى ذلك.
نتائج التصدير لاستخدامها في برامج أخرى:
ملفات الرسوم - بتنسيقات * .jpg أو * .bmp ، وملفات الفيديو - بتنسيق * .avi
اجمع من نتائج مجموعات العروض التوضيحية لتصوير الصور والفيديو - "أشرطة الأفلام" (يمكن لذاكرة البرنامج تخزين 4 تسلسلات في نفس الوقت ، بما في ذلك ما يصل إلى 50 عنصرًا لكل منها). بعد ذلك ، يمكن فك مجموعة مختارة من الإطارات ، غير المستخدمة مؤقتًا ، بسهولة ، حيث تظل ملفات الرسوم على القرص الصلب للكمبيوتر
اطبع ملف الرسم الناتج في ثلاثة أوضاع مختلفة:
9 صور مصغرة على ورقة A4 ، ورقة A4 كاملة ، صورة مكبرة مقسمة إلى 4 أوراق A4
اعرض الأشياء قيد الدراسة وجميع الإجراءات التي تم تنفيذها باستخدامها على شاشة الكمبيوتر الشخصي و / أو على شاشة العرض ، إذا كان جهاز عرض الوسائط المتعددة متصلاً بالكمبيوتر
ماذا يعطي المجهر الرقمي للمعلم والطالب فيما يتعلق بدروس علم الأحياء؟
واحدة من أكبر التحديات التي تواجه مدرس الأحياء عند إجراء عمل مخبري باستخدام مجهر تقليدي هي القدرة شبه المعدومة على فهم ما يراه طلابه حقًا. كم مرة يطلب فيها الرجال شيئًا ليس مطلوبًا على الإطلاق - في مجال الرؤية هو إما حافة التحضير ، أو فقاعة هواء ، أو صدع ...
من الجيد أن يكون هناك مساعد مختبر دائم أو مساعدين عامين مدربين للقيام بهذا العمل الإلزامي في إطار البرنامج. وإذا كنت بمفردك - لـ 25 شخصًا و 15 مجهرًا؟ ولا يمكن تحريك المجهر الذي يقف في منتصف المكتب (واحد لشخصين!) - وإلا فإن جميع إعدادات الإضاءة والحدة تضيع ، بينما تضيع نتائج العمل (بالإضافة إلى الوقت والاهتمام).
تكون نفس الفصول الدراسية أسهل بكثير وأكثر كفاءة إذا كان العمل المخبري مسبوقًا بإيجاز تمهيدي يتم إجراؤه باستخدام مجهر رقمي.
في هذه الحالة ، فإن الإجراءات التي يتم إجراؤها مع التحضير والتي يتم عرضها بشكل متزامن من خلال جهاز العرض والصورة الناتجة هي أفضل المساعدين.
إنها تُظهر للطالب بصريًا مسار العمل الصحيح والنتيجة المتوقعة. يتم أيضًا تحقيق حدة الصورة في إصدار الكمبيوتر من المجهر عن طريق تدوير البراغي.
من المهم أيضًا أن تتمكن من الإشارة إلى أجزاء الدواء والتوقيع عليها ، وجمع عرض شرائح من هذه الإطارات.
يمكنك القيام بذلك على الفور في الدرس وفي عملية التحضير له.
بعد هذا الإحاطة التمهيدية ، يصبح العمل المخبري باستخدام المجاهر الضوئية التقليدية أسهل وأكثر كفاءة.
إذا لم يكن لديك مكبرات ، فيمكن استخدام هذا المجهر كمنظار (تكبير 10 أو 60 مرة). أهداف الدراسة هي أجزاء الزهرة أو أسطح الأوراق أو الشعيرات الجذرية أو البذور أو الشتلات. والعفن - حتى المخاط ، حتى البنسليوم؟ بالنسبة لمفصليات الأرجل ، هذه هي جميع أجزائها المثيرة للاهتمام: الأرجل ، قرون الاستشعار ، أجزاء الفم ، العيون ، الأغطية (على سبيل المثال ، حراشف أجنحة الفراشة). للحبليات - قشور السمك وريش الطيور والصوف والأسنان والشعر والأظافر وغير ذلك الكثير. هذه ليست قائمة كاملة.
من المهم أيضًا أن تظل العديد من هذه الكائنات حية بعد الفحص المنظم باستخدام مجهر رقمي: يمكن ملاحظة الحشرات - البالغون أو يرقاتهم ، والعناكب ، والرخويات ، والديدان عن طريق وضعها في أطباق بتري خاصة (يوجد اثنان منهم في مجموعة مع كل مجهر). + ملاقط ، ماصة ، 2 برطمان مع أغطية لجمع المواد). وأي نبات داخلي ، يتم إحضاره في وعاء على مسافة حوالي 2 متر من الكمبيوتر ، يصبح بسهولة موضوعًا للمراقبة والبحث ، دون فقد ورقة واحدة أو زهرة. هذا ممكن بسبب حقيقة أن الجزء العلوي من المجهر قابل للإزالة ، وعندما يتم إحضاره إلى الكائن ، فإنه يعمل مثل كاميرا الويب ، مما يعطي تكبيرًا 10x. الإزعاج الوحيد هو أن التركيز يتم فقط عن طريق الإمالة والتكبير والتصغير.
ولكن ، بعد أن التقطت الزاوية الصحيحة ، يمكنك بسهولة التقاط صورة دون الوصول إلى الكمبيوتر - مباشرة على جزء المجهر الموجود في يديك ، يوجد الزر الضروري: اضغط عليه مرة واحدة - تحصل على صورة ، اضغط على و الانتظار - يتم تسجيل الفيديو.
جودة ملفات الرسوم التي تم الحصول عليها باستخدام مجهر رقمي
بشرة الأوراق
إن بشرة الورقة هي نسيج غشائي للورقة ، وإلا فإنها تسمى الجلد. يتكون من طبقة واحدة من الخلايا المسطحة التي تتناسب بشكل مريح مع بعضها البعض. تظهر هذه الخلايا تحت المجهر خفيفة وشفافة نظرًا لحقيقة أن حجمًا كبيرًا فيها مشغول بالفجوة المركزية المليئة بالنسغ الخلوي. تدفع الفجوة النواة وجميع العضيات الخلوية إلى محيط الخلية. ومع ذلك ، فإن النواة مرئية بوضوح في كل خلية ، فهي تخزن جميع المعلومات الوراثية. عادة ما تكون البلاستيدات الخضراء غائبة في الخلايا الرئيسية لبشرة الورقة. من بين خلايا الجلد الرئيسية ، تبرز خلايا ذات أشكال مختلفة ؛ فهي تقع في أزواج ، وتشكل ثغورًا. تتكون كل ثغرة من خليتي حماية على شكل حبة الفول ، وبين هذه الخلايا توجد فجوة على شكل عدسة. هذه الفجوة تسمى فجوة الفم وهي الفضاء بين الخلايا. يمكن أن يختلف شكل الشق الثغري وحجمه اعتمادًا على مدى تماسك خلايا الثغور الحامية مع بعضها البعض. في خلايا الثغور الحامية ، يمكن رؤية النواة ، وتكون البلاستيدات الخضراء موجودة دائمًا فيها ، وتقوم بعملية التمثيل الضوئي. من السطح الخارجي ، يتم تغطية كل خلية من جلد الورقة بطبقة واقية خاصة - بشرة. يمكن أن تكون البشرة سميكة وقاسية. قد تحتوي على مواد شبيهة بالدهون وشمع. يجب أن تكون البشرة شفافة حتى لا تمنع تغلغل ضوء الشمس في الأنسجة الداخلية للورقة ، حيث تجري عملية التمثيل الضوئي بنشاط. تلعب البشرة دورًا مهمًا جدًا في حياة الأوراق. يحمي الورقة من التلف والجفاف. من خلال الثغور المفتوحة ، يدخل الهواء الورقة ، وهو ضروري للتنفس والتمثيل الضوئي. أيضًا ، من خلال فجوات الفم المفتوحة ، يتم إطلاق الأكسجين ، والذي يتكون أثناء عملية التمثيل الضوئي ، وبخار الماء. إذا كان النبات يعاني من نقص في الماء ، على سبيل المثال ، في الطقس الحار والجاف ، فإن الفجوات في الثغور تنغلق. لذا فإن النبات يحمي نفسه من فقدان الماء المفرط. في الليل ، عادة ما تكون الثغور مغلقة أيضًا.
جرثومة البذور
الجرثومة هي أهم جزء في البذرة. في الواقع ، إنه نبات مجهري يحتوي على جميع الأعضاء: نبتة جنينية ذات جذع جنيني ، وأوراق جنينية وبرعم قمي جنيني ، بالإضافة إلى جذر جنيني. في التحضير ، يتم توجيه اللقطة الجرثومية في اتجاه واحد ، يتم توجيه الجذر الجرثومي عكس ذلك تمامًا. في المنطقة الواقعة بين البرعم الجرثومي ، مغطاة بأوراق جرثومية ، والجذر هو الجذع الجرثومي. النبتة تجاور الجنين مباشرة على جانب واحد. تتمتع خلاياها بنفس كثافة تلطيخ الخلايا الجذعية. النبتة هي ورقة خاصة للجنين. تحمي الفلقات البرعم الجرثومي ، وتظهر أولاً على سطح التربة. يظهر نبتة واحدة في المستحضر ، لذلك ينتمي هذا الجنين إلى نباتات أحادية الفلقة. من الأفضل رؤية جرثومة البذرة تحت مجهر منخفض التكبير بحيث يمكن وضعها في مجال رؤية المجهر بأكمله.
قشر البصل
اللمبة عبارة عن لقطة معدلة ذات ساق مسطح قصير (أسفل) وقشور أوراق سمين ومثيرة. لذلك فإن قشرة البصل هي الطبقة الخارجية للورقة ، والتي تتطور في الظلام دون وصول للضوء ، مما يؤدي إلى غياب البلاستيدات الخضراء في خلايا قشرة البصل. بدلاً من البلاستيدات الخضراء ، تحتوي هذه الخلايا على بلاستيدات عديمة اللون - البلاستيدات البيضاء. خلايا جلد البصل لها شكل ممدود ، قريب من المستطيل. حدود الخلية مرئية بوضوح ، ويتم تمثيلها بأغشية شفافة ، من الصعب بما يكفي للحفاظ على شكل الخلايا. من خلال أغشية الخلايا ، يمكن نقل الماء من خلية إلى أخرى ، وكذلك المواد المذابة في الماء. تبدو الخلايا شفافة فاتحة نظرًا لحقيقة أن فجوة مركزية كبيرة بها نسغ الخلية تشغل حجمًا كبيرًا منها. الفجوة هي المكان الذي يتم فيه تخزين الماء في الخلية. يمكن أن يحتوي على مغذيات احتياطية وصبغات ومحاليل الأحماض العضوية والأملاح المعدنية ومنتجات النفايات المختلفة للخلية النباتية في صورة مذابة. تدفع الفجوة النواة والسيتوبلازم إلى محيط الخلية ، بينما ينقسم السيتوبلازم إلى خيوط منفصلة. يتم الكشف عن خيوط السيتوبلازم تحت المجهر بتكبير عالٍ على شكل شرائط ضيقة تمتد في أشعة من النواة. في خيوط السيتوبلازم ، يتجلى التركيب الحبيبي ، والذي يرتبط بوجود عضيات مختلفة في السيتوبلازم.
قلنسوة الجذر
يمتد الجزء العلوي من الجذر إلى مخروط ويتجه نحو مركز الأرض. إنه محمي بغطاء الجذر ، وهو غطاء في الجزء العلوي من الجذر. يتكون من عدة طبقات من الخلايا. تلعب هذه الخلايا دورًا مهمًا جدًا في تعميق الجذر في التربة. من سطح الغطاء ، تنسلخ الخلايا ، بينما يتم إطلاق المخاط ، مما يؤدي إلى تشحيم التربة ويضمن انزلاق الجذر في العمق. من السطح الداخلي لغطاء الجذر هناك تجديد مستمر للخلايا. بسطحه الداخلي ، يجاور غطاء الجذر الجزء القمي جدًا من الجذر ، حيث يحدث الانقسام الخلوي باستمرار ، أي يقع النسيج التعليمي. بسبب النسيج التعليمي لقمة الجذر ، هناك تجديد مستمر لخلايا غطاء الجذر. عند التحضير ، تختلف منطقة غطاء الجذر جيدًا عن قمة الجذر. غطاء الجذر على شكل تاج يؤطر المنطقة التعليمية للجذر. تكمن الخلايا الموجودة فيه بشكل فضفاض أكثر من الجزء العلوي من القضيب. الحافة الخارجية غير متساوية بسبب خلايا الاستماع. سمك طبقة غطاء الجذر في المكان الأكثر كثافة هو عدة عشرات من الخلايا.
لقاح نبات مزهر
يتم إنتاج حبوب اللقاح داخل العضو الآخر من سداة نبات مزهر. تشارك حبوب اللقاح الناضجة في عملية التلقيح ، أي يتم نقلها من الأسدية إلى وصمة المدقة. إذا لم يحدث التلقيح ، فلن تتشكل فاكهة. يتم نقل حبوب اللقاح عن طريق الرياح أو الحشرات ، اعتمادًا على التلقيح الذي تتكيف معه الزهرة. يمكن نقل حبوب اللقاح إلى وصمة المدقة من نفس الزهرة حيث نضجت (التلقيح الذاتي) ، إلى وصمة العار المدقة للزهور الأخرى من نفس النبات ، وإلى وصمة المدقة من أزهار النباتات الأخرى من نفس النوع (عبر- التلقيح). عند تحليلها تحت المجهر ، يتم الكشف عن حبوب اللقاح في شكل حبوب ذات شكل واضح. سطح حبيبات الغبار مغطى بقشرة واقية معقدة يمكن من خلالها اكتشاف نتوءات أو درنات بأشكال مختلفة. هذه الهياكل هي سمة الأنواع المورفولوجية للنبات. تحت قذائف حبوب اللقاح توجد خلايا حية. خلية واحدة تسمى نباتية. عندما تنبت حبوب اللقاح ، وتصل إلى وصمة المدقة ، فإنها تشكل أنبوب حبوب اللقاح. أنبوب اللقاح
وزارة التربية والتعليم الاتحاد الروسيقسم جامعة ماري الحكومية التقنية: تطبيق RtiMBS لأشعة الليزر في علم الأحياء والطب.
المزهرة أو كاسيات البذور هي الأكثر تنظيماً بين النباتات. دراسة النباتات على مستويات مختلفة من تنظيمها البيولوجي: الخلايا والأنسجة والأعضاء. وظائف وهيكل البذرة ، النبتة ، الساق ، البرعم. وصف عملية التمثيل الضوئي.
خصائص مراحل التطور وإمكانيات الفحص المجهري الفلوري. طرق الكشف الحالة الفسيولوجيةخلايا الطحالب الدقيقة. التسجيل الكمي لشدة التألق. تحديد محتوى الفيتامينات في الخلايا النباتية.
طرق دراسة مورفولوجيا الكائنات الدقيقة. قواعد العمل في المختبر الميكروبيولوجي. الفحص المجهري في مجال مشرق. تركيب الضوء حسب كولر. صور المستحضرات الثابتة التي تم الحصول عليها نتيجة دراسة طريقة دراسة التشكل.
تاريخ البحث الخلوي ، أشهر الأعمال المكتوبة على الإطلاق حول الموضوع والمعرفة الحالية. الهيكل الأساسي للخلية ومكوناتها الرئيسية ووظائفها. السيتوبلازم وعضياته ، والغرض من مجمع جولجي ومضمونه.