КАК ВЫБРАТЬ МИКРОСКОП?

Часть 1

Многие обыватели и начинающие специалисты несколько наивно полагают, что имеют довольно хорошее представление о микроскопах. Однако, как и многие научные инструменты, микроскопы бывают разных форм и видов, с разным уровнем сложности и точности. И, подобно многим инструментам, существующим на протяжении веков, по мере развития технологий, микроскопы тоже меняются. В этом руководстве покупателя мы обсудим многочисленные итерации современных микроскопов и рассмотрим людей и профессии, которые полагаются на эти инструменты. Попутно мы покажем каждой группе, на что им следует обратить внимание при выборе микроскопа для своих конкретных нужд.

Краткая история микроскопа

Хотя точное происхождение микроскопа в основном затуманено мифами и легендами, есть несколько основных фактов, которые сегодня общепризнаны.

В конце 1500-х годов два голландских очковых мастера, отец и сын Захариас и Ханс Янссен, разработали и начали экспериментировать с грубым микроскопическим прибором с ограниченным увеличением. В 1609 году знаменитый итальянский математик и ученый Галилео Галилей узнал о работе Янссенов и начал совершенствовать их систему, в конце концов добавив механизм фокусировки. "Как и все в наши дни, цифровой век повлиял на микроскопы".

Эти грубые микроскопы распространились и оставались в основном неизменными в течение следующих 50 или 60 лет, вплоть до 1670-х годов, когда голландский торговец и маловероятный ученый Антон ван Левенгук начал свою работу. Он научился шлифовать и полировать линзы и смог увеличить увеличение до 270 крат. В 1674 году ван Левенгук первым наблюдал и описал бактерии, дрожжи, растения и жизнь в капле воды. Благодаря усовершенствованию конструкции и проделанной им работе по микроскопии, он считается отцом современного микроскопа.  

Перенесемся в середину 1800-х годов: В Европе Карл Цейс и его компания "Карл Цейс Йена" начали делать простые микроскопы, что привело к созданию первого составного микроскопа. Именно эта конструкция микроскопа приходит на ум большинству людей, когда они думают о том, как выглядит микроскоп - в основном потому, что микроскопы, которыми многие из нас пользовались в школе, с тех пор практически не изменились. На рубеже тысячелетий развитие цифровых технологий привело к интеграции цифровых камер в микроскопию и появлению программного обеспечения для обработки изображений. Совсем недавно в цифровых системах появилась возможность беспроводного подключения к различным платформам, включая компьютеры, смартфоны и планшеты.

Строение микроскопа

Начиная с самого низа и продвигаясь вверх, мы видим основание, источник света и диафрагму, за ними следует штатив для образца, затем объектив (или объективы), который установлен на носовом окуляре. Над носовым окуляром находится головка, на которой расположены зрительная труба и окуляр, через который вы наблюдаете за образцом. В непосредственной близости от места наблюдения находится система фокусировки.

Источник света

Первоначально под отверстием в штативе для образца находилось зеркало на поворотном креплении. Пользователь вручную перемещал зеркало, чтобы отразить свет от внешнего источника, например, фонаря или лампы. Позже была введена лампа накаливания, а сейчас используются светодиоды, хотя многие начинающие модели все еще предлагаются с зеркалами. С бортовым освещением появились реостаты для управления яркостью. Если образец загораживал свет снизу, для освещения верхней поверхности можно было использовать внешнюю лампу. Сегодня некоторые микроскопы оснащены дополнительной подсветкой или светодиодами, которые позволяют точно освещать образец под разными углами.

 

Столик для образцов

Сюда помещается объект для наблюдения. Размер лотка зависит от модели, но, как правило, лучше больше. Чем больше подставка, тем легче разместить крупные образцы. В центре столика имеется отверстие, через которое проецируется свет снизу. Это отверстие находится непосредственно под объективом. В микроскопах более высокого класса столик может иметь одну, две или три оси, что позволяет перемещать его вперед и назад, влево и вправо, вверх и вниз. Возможность перемещения столика позволяет пользователю рассматривать большие образцы без необходимости их перестановки, а также позволяет разместить высокие образцы, которые обычно не помещаются на фиксированном столике. На столиках обычно имеются зажимы для фиксации предметных стекол. Специализированные штативы могут подогреваться для сохранения биологических образцов живыми во время наблюдения.

Апертурная диафрагма

Отверстие в центре столика может иметь регулировочный механизм для контроля количества света, окружающего образец и попадающего в объектив. Это называется апертурной диафрагмой или просто диафрагмой. Самая простая диафрагма - это диск с отверстиями разного размера, от такого же размера, как отверстие в объективе, до точечного. В более дорогих микроскопах может быть установлена диафрагма. Она работает так же, как человеческий глаз или объектив фотоаппарата, с плавно изменяемым диаметром, который позволяет точно контролировать количество света, проходящего через диафрагму.

Объективные линзы и носовая насадка

Объективная линза - это начало процесса увеличения. В большинстве микроскопов имеется несколько различных объективов, обеспечивающих разное увеличение - например, 10x, 40x и 100x. Различные объективы устанавливаются на носовой окуляр (также называемый турелью). Насадка вращается, что позволяет пользователю быстро переходить от одной мощности к другой. Как правило, имеется клик-стоп или какой-либо механизм для фиксации объектива в правильной ориентации непосредственно над светом и под окуляром.

Головка и зрительная труба

Существует несколько конфигураций головки (которая удерживает окуляр). Монокулярная головка имеет один окуляр, что делает необходимым держать один глаз закрытым. Бинокулярные головки имеют два одинаковых окуляра и используются для обоих глаз. Бинокулярная головка обычно имеет диоптрийную коррекцию, что позволяет людям с разными глазными рецептами использовать ее без очков и при этом добиваться точной фокусировки. Более редким типом головки является "тринокулярная". В тринокуляре есть место для монокулярного окуляра, который можно использовать совместно с другим человеком, а с помощью специальных аксессуаров можно установить камеру для фотографирования.

Окуляр крепится к головке с помощью дышловой трубы. Обычно он устанавливается под углом к голове для более комфортного наблюдения - как правило, в пределах 45-35 градусов. В бинокулярных головках имеется две дышловые трубки, по одной для каждого окуляра.

Окуляр

Окуляр - это то, через что вы смотрите для наблюдения за образцом. В зависимости от модели окуляр может быть постоянным или съемным, с фиксированным или переменным увеличением. Здесь вступает в дело компаунд: увеличение окуляра, умноженное на увеличение используемого объектива, дает общее увеличение, при котором вы ведете наблюдение. Так, окуляр 10x, смотрящий через вышеупомянутые объективы, даст увеличение 100x, 400x и 1 000x соответственно. Если ваша модель имеет сменные окуляры, вы сможете менять разные увеличения для изменения общего увеличения.

Система фокусировки

Тип системы во многом зависит от конкретного микроскопа. В большинстве случаев это реечная система с ручкой, которую вы поворачиваете для фокусировки. Некоторые модели имеют ручки фокусировки по обеим сторонам манипулятора для использования левшой или правшой. В микроскопах более высокого класса используется двухскоростная система, с большой крупной ручкой фокусировки для приближения, а затем с меньшей ручкой для точной тонкой фокусировки.

Корпус

.Корпус - это каркас, к которому крепятся все различные компоненты. Основание должно быть широким, чтобы обеспечить надежную опору, обычно с нескользящими резиновыми ножками. От задней части основания отходит изогнутая часть, называемая рычагом. На треть высоты к нему крепится фокусировочный механизм. Прямо над ним находится оптическая система, состоящая из носового окуляра и головки. Некоторые модели высшего класса оснащены поворотной системой, которая позволяет головке поворачиваться влево и вправо для более удобного разделения между партнерами по просмотру.

Правильный способ брать и перемещать микроскоп - это взять его одной рукой за рукоятку и сразу же положить основание на ладонь другой руки.

Помните: это высокоточный оптический прибор - удар или падение может привести к катастрофическим повреждениям

Светлое поле и темное поле

Существует два основных способа освещения и просмотра образцов: Светлое поле и темное поле. Светлое поле - самый распространенный и самый простой. Источник света освещает образец снизу через диафрагму и отверстие столика, объектив и окуляр. Изображения выглядят темными на светлом фоне (отсюда и название). Несмотря на популярность этого метода, он имеет ряд недостатков и ограничений: очень низкая контрастность большинства биологических образцов, обычно низкое разрешение, и, самое главное, образец часто приходится окрашивать перед просмотром. Так зачем же его использовать? Простой ответ заключается в том, что его легко использовать и настраивать без специального оборудования.

В отличие от нее микроскопия в темном поле. Она используется для наблюдения неокрашенных образцов, заставляя их выглядеть ярко освещенными на темном, почти чисто черном, фоне. Типичной проблемой при наблюдении клеток является то, что их трудно отличить от фона. Поэтому при микроскопии в светлом поле образец часто необходимо окрашивать. При освещении по методу темного поля используются преимущества различных способов преломления света различными материалами в образце, что позволяет увидеть детали, которые обычно не видны. Основной недостаток этого метода заключается в том, что он требует некоторых модификаций обычного микроскопа. Изображения выглядят яркими на темном фоне, демонстрируя высокую контрастность и детализацию с улучшенным разрешением.

Купить микроскоп в интернет-магазине FotoFOX.com.ua можно по самой низкой цене в Украине. Также вы можете получить профессиональную консультацию и помощь в выборе микроскопа.