Acerca de la microscopía óptica
Clasificación abierta: equipos, óptica, maquinaria, microscopio
El microscopio óptico utiliza principios ópticos para magnificar e visualizar objetos diminutos que el ojo humano no puede distinguir, lo que permite a las personas extraerlos. pequeños instrumentos ópticos de información estructural.
Ya en el siglo I a.C., se descubrió que al observar objetos diminutos a través de un objeto esférico transparente, la imagen podía ampliarse. Más tarde, poco a poco me di cuenta de que la superficie del vidrio esférico puede ampliar la imagen de un objeto.
En la década de 1590, los fabricantes de gafas holandeses e italianos habían construido instrumentos de aumento similares a los microscopios. Hace unos 1610 años, cuando el italiano Galileo y el alemán Kepler estudiaban telescopios, cambiaron la distancia entre la lente del objetivo y el ocular y obtuvieron una estructura de trayectoria óptica del microscopio razonable. En aquella época, los artesanos ópticos se dedicaban a la fabricación, promoción y mejora de microscopios.
A mediados del siglo XVII, el británico Hooke y el holandés Levine Hooke hicieron contribuciones destacadas al desarrollo de los microscopios. Alrededor de 1665, Hooke añadió mecanismos de enfoque grueso y fino, un sistema de iluminación y un banco de trabajo para sujetar las muestras al microscopio. Estos componentes se han mejorado continuamente y se han convertido en los componentes básicos de los microscopios modernos.
Durante el periodo comprendido entre 1673 y 1677, Levine Hooke construyó un microscopio de alta potencia con lupa de un solo componente, 9 de los cuales han sobrevivido hasta nuestros días. Hook y Levin Hook utilizaron sus propios microscopios para estudiar la microestructura de animales y plantas y lograron resultados notables.
En el siglo XIX, la aparición de objetivos de inmersión acromáticos de alta calidad mejoró enormemente la capacidad de los microscopios para observar estructuras finas. 1827 Ameche fue el primero en utilizar lentes inmersivas. En la década de 1970, Abbe de Alemania sentó las bases teóricas clásicas para la obtención de imágenes microscópicas. Estos promovieron el rápido desarrollo de la fabricación de microscopios y la tecnología de observación microscópica, y proporcionaron poderosas herramientas para que biólogos y científicos médicos, incluidos Koch y Pasteur, descubrieran bacterias y microorganismos en la segunda mitad del siglo XIX.
Con el desarrollo del propio microscopio, la tecnología de observación microscópica también está en constante innovación: el microscopio de polarización apareció en 1850; el microscopio de interferencia apareció en 1893, el físico holandés Zelnik creó la microscopía de contraste de fases, para la que creó; Ganó el Premio Nobel de Física en 1953.
Los microscopios ópticos clásicos son solo una combinación de componentes ópticos y componentes mecánicos de precisión. Utiliza el ojo humano como receptor para observar la imagen ampliada. Posteriormente, se añadió al microscopio un dispositivo fotográfico que utilizaba una película fotosensible como receptor para el registro y almacenamiento. En los tiempos modernos, los componentes optoelectrónicos, las cámaras de televisión y los acopladores de carga se utilizan ampliamente como receptores de microscopios y se combinan con microcomputadoras para formar un sistema completo de adquisición y procesamiento de información de imágenes.
Las lentes ópticas curvas hechas de vidrio u otros materiales transparentes pueden magnificar objetos. Los microscopios ópticos utilizan este principio para ampliar objetos diminutos a un tamaño que pueda ser observado por el ojo humano. Los microscopios ópticos modernos suelen utilizar dos niveles de aumento, que se completan con la lente objetivo y el ocular respectivamente. El objeto que se observa se encuentra frente a la lente del objetivo. La lente del objetivo lo magnifica por primera vez para formar una imagen real invertida y luego el ocular lo magnifica por segunda vez para formar una imagen virtual. el ojo humano ve. El aumento total de un microscopio es el producto del aumento del objetivo y el aumento del ocular. La ampliación se refiere a la ampliación de dimensiones lineales, no a la relación de área.
La estructura de un microscopio óptico
Un microscopio óptico generalmente consta de una platina, un sistema de iluminación de foco, una lente objetivo, un ocular y un mecanismo de enfoque. El escenario se utiliza para colocar el objeto a observar. La perilla de enfoque se puede utilizar para accionar el mecanismo de enfoque para mover el escenario hacia arriba y hacia abajo de manera gruesa y fina, de modo que el objeto que se observa se pueda enfocar y visualizar con claridad. Su capa superior se puede mover y girar con precisión en el plano horizontal, y la parte generalmente observada se coloca en el centro del campo de visión.
El sistema de iluminación mediante focos consta de una fuente de luz y un condensador. La función del condensador es concentrar más energía luminosa en la parte a observar. Las características espectrales de la lámpara de iluminación deben adaptarse a la banda operativa del receptor del microscopio.
La lente objetivo se ubica cerca del objeto que se observa y es la lente que logra el primer nivel de aumento. En el revólver se montan simultáneamente varios objetivos con distintos aumentos. A través del convertidor giratorio, las lentes de objetivo con diferentes aumentos pueden ingresar al camino óptico de trabajo. La ampliación de la lente del objetivo suele ser de 5 a 100 veces.
La lente objetivo es un elemento óptico que juega un papel decisivo en la calidad de la imagen microscópica. Los objetivos acromáticos de uso común pueden corregir la aberración cromática de dos colores de luz; también hay objetivos apocromáticos de mayor calidad que pueden corregir la aberración cromática de tres colores de luz y los objetivos de campo planificados pueden garantizar que todo el plano de imagen de la lente del objetivo; es plano, mejorando así la calidad de la imagen en el borde del campo de visión. Los objetivos de inmersión se utilizan a menudo para objetivos de gran aumento, es decir, se llena un líquido con un índice de refracción de aproximadamente 1,5 entre la superficie inferior de la lente del objetivo y la superficie superior de la muestra, lo que puede mejorar significativamente la resolución de la observación microscópica. .
El ocular es una lente situada cerca del ojo humano para lograr la segunda etapa de aumento. El aumento del reflector suele ser de 5 a 20 veces. Según el tamaño del campo de visión, los oculares se pueden dividir en dos tipos: oculares normales con un campo de visión pequeño y oculares de campo grande con un campo de visión grande (o oculares de gran angular).
Tanto la platina como el objetivo deben poder moverse entre sí a lo largo del eje óptico del objetivo para lograr el enfoque y obtener una imagen clara. Cuando se trabaja con objetivos de gran aumento, el rango de enfoque permitido suele ser inferior a una micra, por lo que el microscopio debe tener un mecanismo de enfoque fino extremadamente preciso.
El límite de aumento del microscopio es el aumento efectivo. La resolución de un microscopio se refiere a la distancia mínima entre dos objetos que el microscopio puede distinguir claramente. Resolución y ampliación son dos conceptos diferentes pero relacionados.
Cuando la apertura numérica de la lente objetivo seleccionada no es lo suficientemente grande, es decir, la resolución no es lo suficientemente alta, el microscopio no puede resolver la estructura fina del objeto. En este momento, incluso si la ampliación aumenta excesivamente, sólo se puede obtener una imagen con contornos más grandes pero detalles poco claros, lo que se denomina ampliación ineficaz. Por otro lado, si la resolución cumple con los requisitos pero el aumento es insuficiente, el microscopio tiene capacidades de resolución, pero la imagen aún es demasiado pequeña para que el ojo humano la vea claramente. Por lo tanto, para aprovechar al máximo la resolución de un microscopio, la apertura numérica debe coincidir razonablemente con el aumento total del microscopio.
El sistema de iluminación con focos tiene un gran impacto en el rendimiento de imágenes del microscopio, pero también es un vínculo que los usuarios pasan fácilmente por alto. Su función es proporcionar suficiente brillo y uniformidad de iluminación a la superficie del objeto. El haz del condensador debe poder llenar el ángulo de apertura del objetivo; de lo contrario, no se aprovechará al máximo la resolución más alta que el objetivo puede alcanzar. Para ello, en el condensador hay un diafragma de apertura variable, que es similar al diafragma de un objetivo fotográfico y ajusta la apertura del haz de iluminación para que coincida con el ángulo de apertura del objetivo.
Al cambiar el método de iluminación, podemos obtener diferentes modos de observación como objetos oscuros sobre un fondo brillante (llamado iluminación de campo brillante) u objetos brillantes sobre un fondo oscuro (llamado iluminación de campo oscuro). Observar estructuras finas en diferentes situaciones.
Clasificación de los microscopios ópticos
Los microscopios ópticos se clasifican de muchas formas: según el número de oculares utilizados, se pueden dividir en microscopios binoculares y monoculares según tenga la imagen; un efecto tridimensional.
Los microscopios sensoriales se pueden dividir en visión estereoscópica y visión no estereoscópica; según la observación, los objetos se pueden dividir en microscopios biológicos y microscopios metalográficos, según principios ópticos, se pueden dividir en microscopios de luz polarizada, Microscopios de contraste de fases y microscopios diferenciales. Según el tipo de fuente de luz, se puede dividir en microscopios de luz ordinaria, fluorescencia, luz infrarroja y láser. Según el tipo de receptor, se puede dividir en microscopio visual, microscopio fotográfico y microscopio de televisión. Los microscopios de uso común incluyen microscopios estereoscópicos binoculares, microscopios metalográficos, microscopios polarizadores y microscopios de fluorescencia ultravioleta.
El microscopio estereoscópico binocular utiliza una trayectoria óptica de doble canal para proporcionar imágenes estereoscópicas para los ojos izquierdo y derecho. Básicamente, se colocan dos microscopios de un solo tubo uno al lado del otro. Los ejes ópticos de los dos tubos constituyen el ángulo de visión que se forma cuando las personas observan un objeto con los ojos, formando así una imagen estereoscópica en un espacio tridimensional. Los estereomicroscopios binoculares se utilizan ampliamente en los campos biológico y médico para seccionamiento y microcirugía. Utilizado en la industria para observación, montaje e inspección de micropiezas y circuitos integrados.
Un microscopio metalográfico es un microscopio especialmente utilizado para observar la estructura metalográfica de objetos opacos como metales y minerales. Estos objetos opacos no se pueden observar con microscopios de luz transmitida ordinarios, por lo que la principal diferencia entre los microscopios metalográficos y los microscopios ordinarios es que los primeros utilizan luz reflejada para la iluminación, mientras que los segundos utilizan luz transmitida para la iluminación. En un microscopio metalográfico, el haz de iluminación se ilumina desde la dirección de la lente del objetivo hasta la superficie del objeto que se está observando y es reflejado por la superficie del objeto antes de regresar a la lente del objetivo para obtener imágenes. Este método de iluminación reflejada también se utiliza ampliamente para la inspección de obleas de silicio de circuitos integrados.
El microscopio de fluorescencia ultravioleta es un microscopio que utiliza luz ultravioleta para excitar la fluorescencia para la observación. Algunas muestras no pueden detectar detalles estructurales bajo luz visible, pero después de teñirlas e irradiarlas con luz ultravioleta, se puede emitir luz visible debido a la fluorescencia, formando una imagen visible. Este tipo de microscopio se utiliza habitualmente en biología y medicina.
Los microscopios de TV y los microscopios de carga acoplada son microscopios que utilizan un objetivo de cámara de TV o un dispositivo de carga acoplada como elemento receptor. Se instala un objetivo de cámara de televisión o un acoplador de carga en la superficie de la imagen real del microscopio para reemplazar el ojo humano como receptor. Estos dispositivos optoelectrónicos convierten la imagen óptica en una imagen de señal eléctrica y luego realizan la detección del tamaño y el recuento de partículas. Este tipo de microscopio se puede combinar con una computadora para facilitar la automatización de la detección y el procesamiento de la información y, a menudo, se utiliza en situaciones que requieren una gran cantidad de trabajo de detección complejo.
Un microscopio de barrido es un microscopio en el que se puede escanear un haz de imágenes en relación con la superficie de un objeto. En un microscopio de barrido, la resolución más alta del objetivo se garantiza mediante la reducción del campo de visión. Al mismo tiempo, el haz de imágenes se escanea en un gran campo de visión con respecto a la superficie del objeto mediante escaneo óptico o mecánico, y la información de imagen sintetizada de gran área se obtiene mediante tecnología de procesamiento de información. Este microscopio es adecuado para observar imágenes de gran campo de visión que requieren alta resolución. Tornillo de enfoque aproximado: ajuste el cilindro de la lente hacia arriba y hacia abajo en un amplio rango.
Tornillo de enfoque fino: ajusta el cilindro de la lente hacia arriba y hacia abajo en un rango pequeño.
Además
El microscopio es un instrumento óptico de precisión con una trayectoria de más de 300 años. Desde la aparición del microscopio, la gente ha visto muchos organismos y células diminutos, que son las unidades básicas de los organismos vivos y que en el pasado eran invisibles. Hoy en día, no sólo existen microscopios ópticos con un aumento de más de mil veces, sino también microscopios electrónicos con un aumento de cientos de miles de veces, que nos permiten comprender mejor las leyes de la actividad vital de los organismos. La mayoría de los experimentos estipulados en el programa general de biología de la escuela secundaria se completan con microscopios, por lo que el rendimiento del microscopio es la clave para buenos experimentos de observación.
1. El sistema óptico de un microscopio
El sistema óptico de un microscopio incluye principalmente cuatro partes: lente objetivo, ocular, reflector y condensador. A grandes rasgos, también incluye fuentes de luz, filtros, cubreobjetos y portaobjetos.
(1) Lente objetivo
La lente objetivo es el componente más importante que determina el rendimiento del microscopio.
Se instala en el convertidor de objetivos y está cerca del objeto que se observa, por eso se le llama lente objetivo o lente objetivo.
1. Clasificación de las lentes objetivas
Las lentes objetivas se pueden dividir en objetivos secos y objetivos de inmersión según las diferentes condiciones de uso. Los objetivos de inmersión se pueden dividir en objetivos de inmersión y objetivos de inmersión en aceite; Lente objetivo (el aumento común es de 90 a 100 veces).
Según los diferentes aumentos, se puede dividir en objetivos de baja potencia (menos de 10 veces), objetivos de media potencia (unas 20 veces) y objetivos de alta potencia (40-65 veces).
Según la corrección de aberración, se puede dividir en objetivos acromáticos (de uso común, que pueden corregir la aberración cromática de dos colores en el espectro) y objetivos apocromáticos (que pueden corregir la aberración cromática de tres colores en el espectro, que son caros y muy difíciles de utilizar).
2. Los principales parámetros de la lente del objetivo:
Los principales parámetros de la lente del objetivo incluyen aumento, apertura numérica y distancia de trabajo.
① La ampliación se refiere a la relación entre el tamaño de la imagen vista por los ojos y el tamaño de la muestra correspondiente. Se refiere a la proporción de longitudes, no a la proporción de áreas. Ejemplo: el aumento es de 100 ×, lo que se refiere a una muestra con una longitud de 1 μm. La longitud de la imagen ampliada es de 100 μm. Si se calcula en función del área, el aumento es de 10.000 veces.
El aumento total de un microscopio es igual al producto de los aumentos del objetivo y los oculares.
② La apertura numérica, también llamada relación de apertura, abreviada como NA o A, es el parámetro principal de la lente objetivo y el condensador y es proporcional a la resolución del microscopio. La apertura numérica de la lente del objetivo seco es de 0,05 a 0,95 y la apertura numérica de la lente del objetivo de inmersión en aceite (asfalto) es de 1,25.
③La distancia de trabajo se refiere a la distancia desde la parte inferior de la lente frontal del objetivo hasta la parte superior del cubreobjetos de la muestra cuando la muestra se observa con mayor claridad. La distancia de trabajo de la lente objetivo está relacionada con la distancia focal de la lente objetivo. Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente del objetivo, menor será el aumento y mayor será la distancia de trabajo. Por ejemplo: 10/0,25 y 160/0,17 están marcados en la lente del objetivo, donde 10 es el aumento de la lente del objetivo; 0,25 es la apertura numérica; 160 es la longitud del cilindro de la lente (mm); del cubreobjetos (unidad: mm). La distancia de trabajo efectiva del objetivo de 10x es de 6,5 mm y la distancia de trabajo efectiva del objetivo de 40x es de 0,48 mm.
3. Se utilizaron lentes objetivos para magnificar muestras por primera vez. El factor más importante que determina el rendimiento del microscopio es la resolución.
La resolución también se llama resolución o resolución. La resolución está representada por el valor de la distancia de resolución (la distancia más pequeña que se puede resolver entre dos objetos). A la distancia aparente (25 cm), los ojos humanos normales pueden ver dos objetos a una distancia de 0,073 mm. Este valor de 0,073 mm es la distancia de resolución de los ojos humanos normales. Cuanto menor sea la distancia de resolución del microscopio, mayor será la resolución, lo que significa mejor rendimiento.
La resolución de un microscopio está determinada por la resolución de la lente del objetivo, que está determinada por su apertura numérica y la longitud de onda de la luz que lo ilumina.
Cuando se utiliza el método de iluminación central ordinario (un método de iluminación brillante que permite que la luz pase a través de la muestra de manera uniforme), la distancia de resolución del microscopio es d=0,61λ/NA.
Donde d es la distancia de resolución de la lente del objetivo, en nm.
λ ——La longitud de onda de la luz que ilumina, en nanómetros (nm).
Apertura numérica de la lente del objetivo
Por ejemplo, la apertura numérica de una lente de objetivo de inmersión en aceite es 1,25 y el rango de longitud de onda de la luz visible es de 400 a 700 nm. Si la longitud de onda promedio es de 550 nm, d = 270 nm, que es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz iluminadora. Por lo general, el límite de resolución de un microscopio iluminado por luz visible es de 0,2 micrones.
(2) Ocular
Debido a que está cerca de los ojos del observador, también se le llama ocular. Instalado en el extremo superior del cilindro de la lente.
1. La estructura del ocular
Por lo general, el ocular se compone de dos juegos de lentes. La lente superior se llama lente objetivo y la lente inferior se llama convergencia. lente o lente de campo. Hay un diafragma entre las lentes superior e inferior o debajo de la lente de campo (cuyo tamaño determina el tamaño del campo de visión). Debido a que la muestra solo se visualiza en la superficie de la abertura, se puede pegar una pequeña sección de cabello a esta abertura para que sirva como puntero para indicar el objetivo de una determinada característica. También se le puede colocar un micrómetro ocular para medir el tamaño de la muestra que se está observando.
Cuanto más corta sea la longitud del ocular, mayor será el aumento (porque el aumento del ocular es inversamente proporcional a la longitud focal del ocular).
2. La función del ocular
es ampliar aún más la imagen real clara que ha sido ampliada por la lente del objetivo, facilitando que el ojo humano distinga claramente.
El aumento de los oculares normales es de 5 a 16 veces.
3. La relación entre el ocular y la lente objetivo
Las estructuras finas que han sido claramente distinguidas por la lente objetivo no se pueden ver claramente si no se magnifican con el ocular y El ojo humano no puede distinguir el tamaño y las estructuras finas que no pueden ser resueltas por la lente del objetivo no se pueden ver claramente incluso si se magnifican con oculares de alta potencia, por lo que los oculares solo pueden desempeñar un papel de aumento y no lo harán. mejorar la resolución del microscopio. A veces, aunque la lente del objetivo puede distinguir dos objetos cercanos, todavía no está claro porque la distancia de la imagen de los dos objetos es menor que la distancia de resolución del ojo. Por lo tanto, el ocular y el objetivo están interconectados y se restringen entre sí.
(3), Condensador
El condensador también se llama condensador. En el soporte del condensador debajo de la muestra. Se compone principalmente de condensador y apertura. El condensador se puede dividir en condensador de campo claro (configuración de microscopio normal) y condensador de campo oscuro.
1. Los principales parámetros de los espejos ópticos
La apertura numérica (NA) es el principal parámetro del condensador. La apertura numérica máxima es generalmente 1,2-1,4 y la apertura numérica tiene un cierto rango variable. Normalmente, el número grabado en la montura superior del objetivo representa la apertura numérica máxima. Al ajustar la apertura del diafragma variable, se pueden obtener varias aperturas numéricas inferiores a este número para satisfacer las necesidades de diferentes objetivos. Algunas lentes de condensador se componen de varios grupos de lentes. El grupo superior de lentes se puede quitar o sacar del camino óptico para reducir la apertura numérica de la lente del condensador y adaptarse a la iluminación cuando se observa con una lente de objetivo de bajo aumento.
2. La función del condensador
El condensador es equivalente a una lente convexa, que recoge la luz para mejorar la iluminación de la muestra. En términos generales, el foco de enfoque del condensador está diseñado para estar aproximadamente 65438 ± 0,25 mm por encima del plano de la lente en su extremo superior. (La atención se centra en la muestra que se va a observar y el grosor del portaobjetos es de aproximadamente 1,1 mm).
3. Apertura variable
La apertura, también llamada apertura, se encuentra debajo del condensador y consta de más de una docena de piezas de metal con un orificio redondo en el medio. Su función es ajustar la intensidad de la luz para que la apertura numérica del condensador coincida con la apertura numérica de la lente del objetivo. Cuanto mayor sea la apertura, mayor será la apertura numérica (una vez completada la observación, la apertura debe ajustarse al máximo).
Debajo del iris, también se encuentra un portafiltro circular.
Nota: En los laboratorios de la escuela secundaria, solo los microscopios para profesores (1600× o 1500×) están equipados con condensadores, y los microscopios para estudiantes (640× o 500×) están equipados con diafragmas giratorios. Cerca del escenario, puedes hacer un disco giratorio circular y una apertura giratoria (también llamada obturador). La apertura tiene agujeros circulares de diferentes tamaños, llamados aperturas. Los diámetros son 2, 3, 6, 12 y 16 mm. Gire el diafragma giratorio y cada apertura del diafragma se puede alinear con la apertura y la intensidad de la luz se puede ajustar a través de aperturas de diferentes tamaños.
(4) Reflector
El reflector es un espejo de doble cara que se puede girar a voluntad, con un diámetro de 50 mm. Un lado es plano y el otro cóncavo. Su función es reflejar desde cualquier dirección la luz que entra a través de la abertura de luz. Los espejos planos tienen capacidades reflectantes débiles, por lo que se usan cuando la luz es fuerte. Los espejos cóncavos tienen capacidades reflectantes fuertes, por lo que se usan cuando la luz es débil.
El reflector suele ser un espejo plano en un lado y un espejo cóncavo en el otro. Se instala debajo del condensador y puede girar libremente tanto en dirección horizontal como vertical.
La función del reflector es dirigir la luz o luz natural emitida por la fuente luminosa hacia el condensador. Cuando se usa un condensador, generalmente se usa un espejo plano, y cuando no está en uso, se usa un espejo cóncavo cuando la luz es fuerte, se usa un espejo plano y cuando la luz es débil, se usa un espejo cóncavo.
Después de la observación, se debe colocar el reflector en posición vertical.
(5) Fuente de iluminación
Los microscopios pueden iluminarse mediante fuentes de luz natural o fuentes de luz artificial.
1. Fuente de luz natural
La luz proviene del cielo, preferentemente reflejada por nubes blancas. No utilizar bajo la luz solar directa.
2. Fuente de luz artificial
①Requisitos básicos para las fuentes de luz artificial: intensidad luminosa suficiente;
②Fuentes de luz artificial comunes: lámpara de microscopio; fluorescencia
(6) Filtro óptico
Instalado entre la fuente de luz y el condensador. La función es dejar pasar la luz de la banda de longitud de onda seleccionada y absorber otra luz, es decir, cambiar la composición espectral de la luz o debilitar la intensidad de la luz. Divididos en dos categorías: filtros ópticos y filtros de líquidos.
(7) Cubreobjetos y portaobjetos
Las superficies de los cubreobjetos y portaobjetos deben ser muy lisas y libres de burbujas y rayones. Lo mejor es elegir unos incoloros y transparentes, y lavarlos antes de usarlos.
El grosor estándar del cubreobjetos es de 0,17 ± 0,02 mm. Si no se utiliza un cubreobjetos o el grosor del cubreobjetos es inadecuado, la calidad de la imagen se verá afectada.
El grosor estándar de la corredera es de 1,1,04 mm y el rango utilizable general es de 1 a 1,2 mm. Demasiado grueso afectará la eficiencia del condensador y demasiado delgado se romperá fácilmente.
2. Dispositivo mecánico del microscopio
El dispositivo mecánico del microscopio es una parte importante del microscopio. Su función es fijar y ajustar lentes ópticas, fijar y mover probetas, etc. Consiste principalmente en un soporte de lente, un brazo de lente, una platina, un cilindro de lente, un convertidor de lente objetivo y un dispositivo de enfoque.
(1), Base del espejo y brazo del espejo
1. La función de la base del espejo es soportar todo el microscopio, equipado con espejos, y algunos están equipados con fuentes de iluminación.
2. La función del brazo del espejo es sostener el cilindro de la lente y el escenario. Hay dos tipos: fijos e inclinables.
②. Escenario (también llamado banco de trabajo, escenario de espejo)
El escenario se utiliza para colocar diapositivas de vidrio. Tiene dos formas: redonda y cuadrada, de las cuales el área cuadrada es de 120 mm. ×110 mm. Hay un orificio para la luz en el centro y detrás del orificio para la luz hay dos pequeños orificios en los lados izquierdo y derecho para montar las abrazaderas de la tableta. Hay dos tipos: fijos y móviles. Algunas etapas están equipadas con verniers en las coordenadas verticales y horizontales. La lectura general es de 0,1 mm. Los verniers se pueden utilizar para medir el tamaño de la muestra y marcar las piezas a inspeccionar.
(3) Tubo de lente
El extremo superior del tubo de lente se coloca con el ocular y el extremo inferior se conecta al convertidor de objetivo. Hay dos tipos: fijos y ajustables. La longitud del tubo de lente mecánico (la distancia desde el borde superior del tubo del ocular hasta el extremo inferior del puerto de tornillo del convertidor de lente objetivo se llama longitud del tubo de lente o longitud del tubo de lente mecánico) se llama tubo de lente fijo , y el tubo de lente ajustable se puede reemplazar. La mayoría de los microscopios nuevos utilizan tubos fijos y la mayoría de los microscopios domésticos también utilizan tubos fijos.
La longitud del tubo mecánico de los microscopios domésticos suele ser de 160 mm.
Existen dos tipos de tubos de lentes para instalar oculares: monotubo y binoculares. Los cilindros simples se pueden dividir en tipos verticales e inclinados, mientras que los cilindros dobles son inclinados. Entre ellos, el microscopio binocular permite observar con ambos ojos al mismo tiempo, reduciendo la fatiga ocular. La distancia entre los dos cilindros de la lente se puede ajustar y uno de los oculares tiene un dispositivo de ajuste de dioptrías para facilitar a los observadores con diferentes visiones.
(4) Convertidor de objetivo
El convertidor de objetivo se fija en el extremo inferior del cilindro de la lente y tiene 3-4 puertos en espiral para la lente de objetivo. Las lentes objetivas deben disponerse en orden de aumento. Al girar el revólver, debe sujetar el disco giratorio con los dedos y girarlo. No empuje la lente del objetivo con los dedos, ya que presionarla durante mucho tiempo fácilmente provocará que el eje óptico se tuerza y la calidad de la imagen se deteriore.
(5).Dispositivo de enfoque
El microscopio está equipado con un tornillo de enfoque grueso y un tornillo de enfoque fino. En algunos microscopios, la espiral de enfoque grueso está instalada en el mismo eje, la espiral grande es la espiral de enfoque grueso y la espiral pequeña es la espiral de enfoque fino; otros están dispuestos por separado; El par de tornillos más grande ubicado en el extremo superior del brazo de la lente son tornillos de enfoque aproximado y el cilindro de la lente sube o baja 10 mm por revolución. Un par de tornillos más pequeños ubicados debajo del tornillo de enfoque aproximado son los tornillos de enfoque fino. Cuando gira una vez, el valor de elevación del cilindro de la lente es de 0,65438 ± 0,0 mm y el rango de enfoque del tornillo de enfoque de precisión no es inferior a 65438 ± 0,8 mm.
3. y sus componentes
1. Cuando utilices un microscopio monocular, desarrolla el hábito de observar con el ojo izquierdo (porque normalmente dibujas con la mano derecha). Al observar, mantenga los ojos abiertos al mismo tiempo y no los cierre, ya que fácilmente le provocará fatiga. Para que los estudiantes se acostumbren a abrir los ojos al mismo tiempo, puede cortar un trozo rectangular de papel duro de unos 14 cm de largo y 6 cm de ancho y cavar un agujero redondo con un diámetro ligeramente menor que su diámetro exterior en el extremo superior. del cilindro de la lente cerca del extremo izquierdo y coloque el orificio redondo en el tubo de la lente. En la sección superior, ambos ojos se abren al mismo tiempo durante la observación y el extremo derecho del papel se usa para bloquear la vista del lado derecho. ojo. Tras un tiempo de entrenamiento, podremos acostumbrarnos a abrir ambos ojos al mismo tiempo y luego retirar el papel.
2. La conexión entre el brazo del espejo y la base del espejo del microscopio de tubo recto es una junta mecánica que se puede utilizar para ajustar la inclinación del cilindro de la lente para facilitar la observación. El brazo del objetivo no puede inclinarse demasiado hacia atrás, generalmente no más de 40°. Sin embargo, cuando se utiliza una carga temporal para la observación (cuando el tubo de la lente está inclinado, la platina se inclinará en consecuencia y el líquido del portaobjetos fluirá fácilmente), está prohibido utilizar una junta basculante, especialmente cuando se cargan reactivos ácidos, para Evite contaminar el cuerpo de la lente.
3. Uso de oculares y lentes objetivo
Generalmente, utilice un ocular con un aumento medio (10×) y un objetivo con el aumento más bajo para comenzar a observar, y utilizarlo gradualmente. una lente objetivo con mayor aumento para buscar. Ampliación que cumple con los requisitos experimentales.
Al cambiar la lente del objetivo, primero observe con una lente de bajo aumento y ajústela a la distancia de trabajo correcta (la imagen más clara). Si se utiliza además una lente objetivo de gran aumento para la observación, antes de reemplazar la lente objetivo de gran aumento, la parte de la imagen del objeto que necesita ampliarse para la observación debe moverse al centro del campo de visión (cuando la lente baja -La lente del objetivo de aumento se reemplaza por una lente de objetivo de gran aumento para la observación, el rango de la imagen del objeto en el campo de visión se reduce mucho). La lente del objetivo de bajo aumento y la lente del objetivo de alto aumento están básicamente enfocadas (enfocadas a la misma altura). Al observar claramente con un objetivo de bajo aumento, puede ver la imagen del objeto cambiando a un objetivo de alto aumento, pero es posible que la imagen del objeto no sea clara. Puede ajustarla girando el tornillo de ajuste fino.
En términos generales, cuando se utiliza cualquier lente objetivo, el límite superior del aumento efectivo es 1.000 veces su apertura numérica, y el límite inferior es 250 veces su apertura numérica. Si la apertura numérica de la lente del objetivo de 40× es 0,65, los límites superior e inferior son 1000×0,65=650 veces y 250×0,65≈163 veces respectivamente. Cualquier cosa que exceda el límite superior del aumento efectivo se denomina aumento no válido y no puede mejorar. el efecto de observación. Los aumentos por debajo del límite inferior no pueden ser distinguidos por el ojo humano y no favorecen la observación. Normalmente, el rango de aumento más práctico es un número entre 500 y 700 veces la apertura numérica.
4. Uso de lentes de objetivo de inmersión en aceite
Cuando se utilizan lentes de objetivo de inmersión en aceite, generalmente no se utiliza el enfoque de la misma altura. El enfoque a la misma altura solo se aplica a la lente objetivo original de cada microscopio, lo cual es una condición muy ventajosa y conveniente cuando se usan objetivos de bajo y alto aumento, pero está limitada cuando se usan objetivos de inmersión en aceite. En términos generales, cuando se utiliza una lente de aceite para observar muestras (portaobjetos) sin cubreobjetos, es más seguro enfocar a la misma altura. Sin embargo, se debe tener precaución con las muestras con cubreobjetos porque la distancia de trabajo de la lente del objetivo de inmersión en aceite es muy corta. .
Cuando la lente del objetivo se sumerge en aceite, solo el alquitrán aromático gotea sobre la muestra. Después de la observación, los trabajos de limpieza deben realizarse a tiempo. Si no se hace a tiempo, el aceite de plátano se adherirá al polvo y las partículas de polvo pueden desgastar la lente al limpiarla. Cuando el alquitrán de plátano se expone al aire durante mucho tiempo, se vuelve espeso y seco, lo que hace que sea muy difícil de limpiar y muy dañino para el instrumento. Frote suave y cuidadosamente. Limpie el extremo frontal de la lente del objetivo de inmersión en aceite una o dos veces con papel de espejo seco para eliminar la mayoría de las manchas de aceite, luego límpielo dos veces con gotas de xileno sobre el papel de espejo y finalmente límpielo nuevamente con papel de espejo seco. El asfalto fragante de la muestra se puede limpiar con el "método de extracción de papel" (es decir, cubrir el asfalto fragante con un pequeño trozo de papel para limpiar lentes, luego dejar caer un poco de xileno sobre el papel y sacar el papel mientras está húmedo, de modo que pueda limpiarlo tres veces consecutivas. Cuatro veces generalmente no dañarán las muestras de frotis sin cubreobjetos). El papel para limpiar espejos también debe ser resistente al polvo. Generalmente, antes de usar, corte cada página en 8 trozos pequeños y guárdelos en una placa de Petri limpia, lo cual es económico y conveniente de usar.
5. Cómo utilizar un condensador
(1) Razones para utilizar un condensador
Cuando aumenta el aumento, por un lado, mayor es el aumento. , la lente cuanto más, más luz absorbe la lente; por otro lado, el brillo del campo de visión (refiriéndose al rango donde se puede ver la muestra) es inversamente proporcional al cuadrado del aumento, es decir, cuanto mayor sea el aumento, más oscuro será el campo de visión. Para obtener suficiente brillo, se debe instalar un condensador para enfocar la luz sobre la muestra a observar.
(2). Observar la altura del condensador.
Al observar, para garantizar el mejor efecto de observación, el foco del condensador debe caer justo en la muestra. Para lograr esta condición, es necesario ajustar la altura del condensador. Cuando se ilumina con luz paralela, el foco del condensador está aproximadamente a 65.438 ± 0,25 mm por encima del centro de su plano superior de lente. Por lo tanto, al observar, a menudo es necesario elevar el condensador a una altura en la que el plano superior de la lente esté sólo ligeramente por debajo del plano del escenario, de modo que el foco pueda caer sobre la muestra en una diapositiva de espesor estándar. Cuando se utiliza un portaobjetos que es más delgado que el grosor estándar para sujetar la muestra, la posición del condensador se debe bajar en consecuencia. Cuando se usa un portaobjetos que es demasiado grueso, el punto de enfoque solo puede caer por debajo de la muestra, lo que no favorece la exposición. observación cuidadosa.
③Cooperación entre el condensador y la lente objetivo
La llamada cooperación aquí es hacer que las aperturas numéricas del condensador y la lente objetivo sean consistentes, para conducir mejor y más observaciones detalladas. Si la apertura numérica del condensador es inferior a la del objetivo, parte de la apertura numérica del objetivo se desperdicia y no se puede conseguir su máxima resolución. Si la apertura numérica del condensador es mayor que la apertura numérica de la lente del objetivo, por un lado, la resolución especificada de la lente del objetivo no se puede mejorar y, por otro lado, la claridad de la imagen del objeto se reducirá porque el haz de iluminación es demasiado amplio. El método de operación para hacer coincidir el condensador y la lente objetivo es: después de enfocar la iluminación, retire el ocular y mire directamente al cilindro de la lente, cierre la apertura debajo del condensador al mínimo y luego ábrala lentamente. Ábralo hasta la misma apertura que el diámetro del campo de visión y presione el ocular hacia abajo para observar. Cada vez que se reemplaza la lente del objetivo, la operación de adaptación debe realizarse en secuencia. El marco de algunas aberturas del condensador está grabado con una escala que indica la abertura de apertura, que puede coincidir según la escala.
La invención del microscopio y todas las innovaciones del microscopio en la historia han traído grandes avances a la cognición humana. Ha traído una expansión sin precedentes a la vida humana. Hoy en día, impulsado por la innovación científica y tecnológica, el uso de microscopios se ha convertido en una habilidad básica para los estudiantes de secundaria. Dominar la estructura, utilizarla científicamente y mantenerla bien lo convierten en una ventana para que los adolescentes exploren el mundo futuro.