Maddə h lensin ön fokusundan bir qədər uzaqda yerləşdirilir. Lens verir real, tərs, artırılmışşəkil H’ , okulyarın ön fokusu ilə okulyarın optik mərkəzi arasında yerləşir. Bu aralıq görüntüyə sanki böyüdücü şüşə vasitəsilə oxuyar vasitəsilə baxılır. Okayar verir xəyali, birbaşa, böyüdülmüşşəkil H, gözün optik mərkəzindən ən yaxşı görmə S ≈ 25 sm məsafədə yerləşir.
Bu görüntüyə gözümüzlə baxırıq və o, onun tor qişasında əmələ gəlir. real, tərs, azaldılmışşəkil.
Mikroskopun böyüdülməsi– virtual təsvirin ölçülərinin mikroskopla baxılan obyektin ölçülərinə nisbəti: 
. Nömrəni və məxrəci aralıq şəklin ölçüsünə vurun H’
:
. Beləliklə, mikroskopun böyüdülməsi obyektiv böyütmə və okulyar böyütmə məhsuluna bərabərdir. Lensin böyüdülməsi düzbucaqlı üçbucaqların oxşarlığından istifadə etməklə mikroskopun xüsusiyyətləri ilə ifadə oluna bilər 
, Harada L
optik
boru uzunluğu: linzanın arxa fokusu ilə göz qapağının ön fokusu arasındakı məsafə (biz bunu güman edirik L
>> F haqqında). Göz qapağının böyüdülməsi
. Beləliklə, mikroskopun böyüdülməsi: 
.
4. Mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti və ayırdetmə həddi. Mikroskopda diffraksiya hadisələri, Abbe nəzəriyyəsi anlayışı.
Mikroskopun ayırdetmə həddiz - bu, mikroskopla baxılan obyektin iki nöqtəsi arasındakı ən kiçik məsafədir, bu nöqtələr hələ də ayrıca qəbul edilir. Adi bioloji mikroskopun ayırdetmə həddi 3-4 mikron aralığındadır. Qətnamə mikroskop, tədqiq olunan obyektin bir-birinə yaxın olan iki nöqtəsinin ayrıca görüntüsünü təmin etmək qabiliyyətidir, yəni bu, qətnamə həddinin əksidir.
İşığın difraksiyası cisimləri mikroskopla müşahidə edərkən onların detallarını ayırd etmək qabiliyyətinə məhdudiyyət qoyur. İşıq düzxətli yayılmadığından, maneələrin ətrafında əyildiyindən (bu halda sözügedən obyektlər) obyektlərin kiçik detallarının təsvirləri bulanıq olur.
E.Abbe təklif etdi mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətinin difraksiya nəzəriyyəsi. Mikroskopla araşdırmaq istədiyimiz obyekt nöqtəsi olan difraksiya barmaqlığı olsun d. Onda ayırd etməli olduğumuz obyektin minimum detalı məhz qəfəs dövrü olacaqdır. İşıq difraksiyası barmaqlıqda baş verir, lakin mikroskopun obyektivinin diametri məhduddur və böyük difraksiya bucaqlarında barmaqlıqdan keçən işığın heç də hamısı obyektivə daxil olmur. Əslində, bir cisimdən gələn işıq müəyyən bir konusda linzaya doğru yayılır. Yaranan təsvir orijinala daha yaxındır, təsvirin formalaşmasında daha çox maksimum iştirak edir. Bir obyektdən gələn işıq konus şəklində kondensatordan linzaya yayılır, bu xüsusiyyət ilə xarakterizə olunur. bucaq diyaframı
u- linzanın nəzərdən keçirilən obyektin mərkəzindən göründüyü bucaq, yəni optik sistemə daxil olan konusvari işıq şüasının xarici şüaları arasındakı bucaq. E. Abbenin fikrincə, barmaqlığın təsvirini, hətta ən qeyri-səlis olanı əldə etmək üçün linzaya difraksiya nümunəsinin istənilən iki dərəcəli şüaları, məsələn, mərkəzi və ən azı birinci difraksiya maksimumunu təşkil edən şüalar daxil olmalıdır. Yada salaq ki, şüaların difraksiya ızgarasına əyri düşməsi üçün onun əsas düsturu aşağıdakı formada olur: . Əgər işıq bucaq altında gəlirsə 
, və üçün difraksiya bucağı ilk maksimum bərabərdir 
, onda düstur formasını alır 
. Mikroskopun ayırdetmə həddi difraksiya ızgarasının sabiti kimi qəbul edilməlidir 
, burada işığın dalğa uzunluğudur.
Düsturdan göründüyü kimi, mikroskopun ayırdetmə həddini azaltmağın bir yolu daha qısa dalğa uzunluğuna malik işıqdan istifadə etməkdir. Bununla əlaqədar olaraq, ultrabənövşəyi şüalarda mikroobyektlərin araşdırıldığı ultrabənövşəyi mikroskop istifadə olunur. Belə bir mikroskopun əsas optik dizaynı adi mikroskopun dizaynına bənzəyir. Əsas fərq, UV işığına şəffaf olan optik cihazların istifadəsi və təsvirin qeydiyyatı xüsusiyyətləridir. Göz ultrabənövşəyi radiasiyanı qəbul etmədiyi üçün (əlavə olaraq, gözləri yandırır, yəni görmə orqanı üçün təhlükəlidir), foto lövhələr, flüoresan ekranlar və ya elektro-optik çeviricilər istifadə olunur.
Əgər xüsusi bir maye mühit çağırılırsa daldırma, onda qətnamə limiti də azalır: 
, Harada n- daldırma mütləq sınma indeksi, A
– lensin ədədi diyaframı. Su daldırma kimi istifadə olunur ( n
=
1.33), sidr yağı ( n= 1.515), monobromonaftalin ( n
=
1.66) və s. Hər bir daldırma növü üçün xüsusi linza hazırlanır və onu yalnız bu tip daldırma ilə istifadə etmək olar.
Mikroskopun ayırdetmə həddini azaltmağın başqa bir yolu diyafram bucağını artırmaqdır. Bu bucaq linzanın ölçüsündən və obyektdən linzaya olan məsafədən asılıdır. Bununla belə, obyektdən linzaya olan məsafə özbaşına dəyişdirilə bilməz və bu, hər bir obyektiv üçün sabitdir və obyekti yaxınlaşdırmaq mümkün deyil; Müasir mikroskoplarda apertura bucağı 140 o-a çatır (müvafiq olaraq, u/2 = 70 o). Bu bucaqla maksimum ədədi diyaframlar və minimum ayırdetmə hədləri əldə edilir.
Məlumat insan gözünün ən çox həssas olduğu 555 nm dalğa uzunluğu və cisimdə işığın əyri düşməsi üçün verilir.
Nəzərə alın ki, göz qapağı mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətinə ümumiyyətlə təsir etmir, o, yalnız linzanın böyüdülmüş görüntüsünü yaradır.
Linzaları və göz qapaqları 1500-2000 və ya daha çox ümumi böyütmə təmin edəcək optik mikroskoplar yaratmaq texniki cəhətdən mümkündür. Bununla belə, bu qeyri-mümkündür, çünki cismin kiçik detallarını ayırd etmək qabiliyyəti difraksiya hadisələri ilə məhdudlaşır. Nəticədə, obyektin ən kiçik detallarının təsviri kəskinliyini itirir, təsvirin və obyektin həndəsi oxşarlığının pozulması baş verə bilər, qonşu nöqtələr birinə birləşir və təsvir tamamilə yox ola bilər. Buna görə optikada mikroskopun keyfiyyətini xarakterizə edən aşağıdakı anlayışlar var:
Mikroskopun həlli- baxılan obyektin xırda detallarının ayrıca təsvirini təmin etmək üçün mikroskopun xüsusiyyəti.
Çözünürlük həddi- bu, mikroskopda ayrıca görünən iki nöqtə arasındakı ən kiçik məsafədir.
Rezolyusiya həddi nə qədər aşağı olarsa, mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti bir o qədər yüksək olar!
Çözünürlük həddi mikroskopdan istifadə edərək nümunədə fərqləndirilə bilən detalların ən kiçik ölçüsünü müəyyən edir.
Mikroskopun həlledici gücü nəzəriyyəsi Yenadakı K.Zeys zavodunun direktoru, optika professoru E.Abbe (1840-1905) tərəfindən hazırlanmışdır. Sadə mikroskopik nümunə kimi o, difraksiya barmaqlığını götürdü (şək. 2), mikroskopda təsvirin əmələ gəlmə mexanizmini öyrəndi və aşağıdakıları göstərdi.
Konsepsiyanı təqdim edək diyafram bucağı- bu, obyektin ortasından linzaya gələn konusvari işıq şüasının xarici şüaları arasındakı bucaqdır (şək. 3, A). Təsvir yaratmaq, yəni obyekti həll etmək üçün linzanın ən azı bir tərəfdən yalnız sıfır və birinci dərəcəli maksimumlar təşkil edən şüaları qəbul etməsi kifayətdir (şək. 2 və 3, b). Təsvirin formalaşmasında daha çox sayda maksimumlardan gələn şüaların iştirakı təsvirin keyfiyyətini və onun kontrastını artırır. Buna görə də, bu maksimumları meydana gətirən şüalar linzanın apertura bucağı daxilində olmalıdır.
 |
a) b) c) d)
1 - ön lens, 2 - lens
Beləliklə, əgər obyekt dövr ilə difraksiya ızgarasıdırsa d və işıq normal olaraq üzərinə düşür (şək. 2 və 3, b), onda hər iki tərəfdə sıfır və birinci dərəcəli maksimumları təşkil edən şüalar mütləq şəkildə təsvirin formalaşmasında iştirak etməlidir və j 1 bucağı müvafiq olaraq birinci dərəcəli maksimumu təşkil edən şüaların yayınma bucağıdır; ekstremal hallarda bucağa bərabər olmalıdır U/2.
Periyodu daha kiçik olan qəfəs götürsək d', onda j' 1 bucağı bucaqdan böyük olacaq U/2 və şəkil görünməyəcək. Bu qəfəs dövrü deməkdir d mikroskopun ayırdetmə həddi kimi qəbul edilə bilər Z. Sonra, difraksiya ızgarasının düsturundan istifadə edərək, yazırıq k=1:
Əvəz olunur d haqqında Z, və j 1 açıqdır U/2, alırıq
. (6)
Mikroskopiya zamanı işıq şüaları obyektə müxtəlif bucaqlarda düşür. Şüaların əyri düşməsi ilə (Şəkil 3, G) ayırdetmə həddi azalır, çünki təsvirin formalaşmasında yalnız bir tərəfdən sıfır və birinci dərəcəli maksimumlar təşkil edən şüalar iştirak edəcək və j 1 bucağı apertura bucağına bərabər olacaqdır. U. Hesablamalar göstərir ki, bu halda qətnamə həddi üçün formula aşağıdakı formanı alır:
. (7)
Cisimlə linza arasındakı boşluq sınma indeksi olan immersion mühitlə doldurularsa n, havanın sınma indeksindən böyükdür, onda işığın dalğa uzunluğu l n= l ¤ n. Bu ifadəni ayırdetmə həddi (7) düsturu ilə əvəz edərək əldə edirik
, və ya 
. (8)
Beləliklə, düstur (7) quru lensli mikroskop üçün, düstur (8) isə immersion lensli mikroskop üçün ayırdetmə həddini müəyyən edir. Dəyərlər sin 0.5 U Və n× sin0.5 U bu düsturlarda lensin ədədi diyaframı adlanır və hərflə təyin olunur A. Bunu nəzərə alaraq, ümumi formada mikroskopun ayırdetmə həddi düsturu aşağıdakı kimi yazılır:
(8) və (9) düsturlarından göründüyü kimi, mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti işığın dalğa uzunluğundan, diyafram bucağından, linza ilə obyekt arasındakı mühitin sındırma göstəricisindən, işıq şüalarının düşmə bucağından asılıdır. obyekt üzərində, lakin bu, göz qapağının parametrlərindən asılı deyil. Okuyar obyektin strukturu haqqında heç bir əlavə məlumat vermir, təsvirin keyfiyyətini yaxşılaşdırmır, yalnız aralıq təsviri böyüdür.
Mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti immersion istifadə edərək və işığın dalğa uzunluğunu azaltmaqla artırıla bilər. Daldırmadan istifadə edərkən ayırdetmə qabiliyyətinin artması aşağıdakı kimi izah edilə bilər. Əgər linza ilə obyekt (quru lens) arasında hava varsa, o zaman işıq şüası, qapaq şüşəsindən havaya, daha aşağı sınma indeksinə malik bir mühitə keçərkən, refraksiya nəticəsində istiqamətini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, buna görə də daha az şüalar linzaya daxil olun. Kırılma əmsalı təxminən şüşənin sınma əmsalına bərabər olan daldırma mühitindən istifadə edərkən mühitdə şüaların keçdiyi yolda dəyişiklik müşahidə olunmur və linzaya daha çox şüa daxil olur.
Su immersion maye kimi istifadə olunur ( n=1,33), sidr yağı ( n=1,515) və s. Müasir linzalar üçün maksimum apertura bucağı 140 0-a çatırsa, quru lens üçün A=0,94 və yağa batırılmış obyektiv üçün A=1,43. Hesablamada gözün ən həssas olduğu l = 555 nm işığın dalğa uzunluğundan istifadə etsək, quru lensin ayırdetmə həddi 0,30 µm, yağa daldırma ilə isə 0,19 µm olacaqdır. Rəqəmsal diyafram dəyəri lens barelində göstərilir: 0,20; 0,40; 0,65 və s.
İşığın dalğa uzunluğunu azaltmaqla optik mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətini artırmaq ultrabənövşəyi radiasiyadan istifadə etməklə əldə edilir. Bu məqsədlə kvars optikası olan xüsusi ultrabənövşəyi mikroskoplar və obyektləri müşahidə etmək və fotoşəkil çəkmək üçün cihazlar mövcuddur. Bu mikroskoplar görünən işığın təxminən yarısı dalğa uzunluğuna malik işıqdan istifadə etdiyinə görə, onlar təxminən 0,1 μm ölçüləri olan dərman strukturlarını həll edə bilirlər. Ultrabənövşəyi mikroskopiyanın başqa bir üstünlüyü var - ondan ləkələnməmiş preparatları yoxlamaq üçün istifadə edilə bilər. Əksər bioloji obyektlər görünən işıqda şəffafdır, çünki onu udmurlar. Bununla belə, onlar ultrabənövşəyi bölgədə seçici udma qabiliyyətinə malikdirlər və buna görə də ultrabənövşəyi şüalar altında asanlıqla görünürlər.
Elektron mikroskop ən yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malikdir, çünki hərəkət edən elektronun dalğa uzunluğu işığın dalğa uzunluğundan 1000 dəfə azdır.
Faydalı mikroskop böyütmə həlledici gücü və gözün həlledici gücü ilə məhdudlaşır.
Gözün ayırdetmə qabiliyyəti, insan gözünün hələ də obyektin iki nöqtəsini ayrıca ayırd edə biləcəyi ən kiçik baxış bucağı ilə xarakterizə olunur. O, göz bəbəyindəki difraksiya və retinanın işığa həssas hüceyrələri arasındakı məsafə ilə məhdudlaşır. Normal bir göz üçün ən kiçik görmə bucağı 1 dəqiqədir. Bir obyekt ən yaxşı görmə məsafəsində yerləşirsə - 25 sm, onda bu bucaq 70 mikron ölçən bir obyektə uyğun gəlir. Bu dəyər çılpaq gözün ayırdetmə həddi hesab olunur Z rən yaxşı baxış məsafəsində. Bununla belə, optimal dəyər olduğu göstərilmişdir Z r 140-280 mikrona bərabərdir. Bu vəziyyətdə göz ən az gərginliyi yaşayır.
Faydalı mikroskop böyütmə onlar bunu gözün hələ də mikroskopun ayırdetmə həddinə bərabər olan detalları ayırd edə bildiyi maksimum böyütmə adlandırırlar.
Mikroskopun xətti böyüdülməsi ən yaxşı görmə məsafəsində yerləşən obyektin təsvir ölçüsünün obyektin özünün ölçüsünə nisbətinə bərabərdir (düstur 1-ə baxın). Əgər cismin ölçüsü kimi mikroskopun ayırdetmə həddini götürsək Z, və şəkil ölçüsü üçün - ən yaxşı görmə məsafəsində çılpaq gözün ayırdetmə həddi Z r, onda mikroskopun faydalı böyüdülməsi üçün düstur alırıq:
Bu düsturla əvəz edilməsi Z(9) ifadəsindən əldə edirik
. (11)
(11) düsturunu 555 nm (555 × 10 -9 m) işıq dalğası ilə əvəz edərək, göz ayırdetmə məhdudiyyətlərinin optimal dəyərləri 140-280 µm (140-280 × 10 -6 m) olaraq tapırıq. mikroskopun faydalı böyütmə dəyərlərinin diapazonu
500 A < TO n< 1000 A .
Məsələn, ədədi diyaframı 1,43 olan ən yaxşı immersion obyektivlərdən istifadə edərkən faydalı böyütmə 700-1400 olacaq ki, bu da yüksək böyüdücü optik mikroskopların layihələndirilməsinin praktiki olmadığını göstərir. Lakin hazırda 600 000-ə qədər artım və 0,1 nm-ə qədər ayırdetmə həddi təmin edən elektron mikroskopun biologiyada və tibbdə geniş tətbiqi səbəbindən bu məsələ aktuallığını itirmişdir.
İşin məqsədi. Mikroskopun cihazı ilə tanışlıq və onun ayırdetmə qabiliyyətinin təyini.
Cihazlar və aksesuarlar: Mikroskop, kiçik deşikli metal lövhə, işıqlandırma güzgüsü, miqyaslı hökmdar.
Giriş
Mikroskop mürəkkəb lens sistemləri olan obyektiv və göz qapaqlarından ibarətdir. Mikroskopda şüaların yolu Şəkil 1-də göstərilmişdir ki, burada obyektiv və okulyar tək linzalarla təmsil olunur.
Sözügedən obyekt AB F obyektivinin əsas fokusundan bir qədər uzaqda yerləşdirilir haqqında. Mikroskopun linzası obyektin real, tərs və böyüdülmüş təsvirini verir (şəkil 1-də AB), linzanın ikiqat fokus məsafəsinin arxasında formalaşır. Böyüdülən görüntüyə göz qapağı böyüdücü şüşə kimi baxılır. Okuyar vasitəsilə baxılan obyektin təsviri virtual, tərs və böyüdülmüşdür.
Lensin arxa fokusu ilə okulyarın ön fokusu arasındakı məsafə deyilir sistemin optik məsafəsi və ya optik boru uzunluğu mikroskop .
Mikroskopun böyüdülməsi obyektiv və okulyarın böyüdülməsi ilə müəyyən edilə bilər:
N = N haqqında N haqqında = ───── (1)
f haqqında f tamam
burada N haqqında və N haqqında müvafiq olaraq linza və okulyarın böyüdülməsi; D - normal göz üçün ən yaxşı görmə məsafəsi (~25 sm); mikroskop borusunun optik uzunluğudur; f haqqında və f OK- linza və göz qapağının əsas fokus uzunluqları.
(1) düsturu təhlil edərkən belə nəticəyə gəlmək olar ki, yüksək böyüdücü mikroskoplar istənilən kiçik obyekti yoxlaya bilir. Bununla belə, mikroskop tərəfindən təmin edilən faydalı böyütmə, ölçüləri işığın dalğa uzunluğu ilə müqayisə edilə bilən obyektlərə baxarkən nəzərə çarpan difraksiya hadisələri ilə məhdudlaşır.
Qətnamə limiti mikroskop, görüntüsü mikroskopda ayrıca alınan nöqtələr arasındakı ən kiçik məsafədir.
Abbe nəzəriyyəsinə görə, mikroskopun ayırdetmə həddi aşağıdakı ifadə ilə müəyyən edilir:
d = ───── (2)
burada d - sözügedən obyektin xətti ölçüsü; - istifadə olunan işığın dalğa uzunluğu; n - obyektlə linza arasındakı mühitin sınma əmsalı; mikroskopun əsas optik oxu ilə sərhəd şüası arasındakı bucaqdır (şək. 2).
IN 
A = nsin kəmiyyəti adlanır lensin ədədi diyaframı
, və d-nin qarşılığıdır mikroskopun həlli
. (2) ifadəsindən belə nəticə çıxır ki, mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti linzanın ədədi diafraqmasından və sözügedən obyekti işıqlandıran işığın dalğa uzunluğundan asılıdır.
Əgər cisim havadadırsa (n=1), onda mikroskopda cismin nöqtələrini ayırd etmək olar, aralarındakı məsafə:
d = ─────
Mikroskopik obyektlər üçün bucağı 90 dərəcəyə yaxındır, sonra sin 1, bu o deməkdir ki, bir-birindən ~ 0,61 məsafədə yerləşən obyektlər mikroskopda araşdırıla bilər. Vizual müşahidələr zamanı (gözün maksimum həssaslığı görünən spektrin yaşıl bölgəsində baş verir 550 nm) ~300 nm məsafədə yerləşən obyektləri mikroskopda görmək olar.
(2) ifadəsindən göründüyü kimi, mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti obyekti işıqlandıran işığın dalğa uzunluğunu azaltmaqla artırıla bilər. Beləliklə, ultrabənövşəyi işıqda (~ 250-300 nm) obyektlərin fotoşəkilini çəkərkən mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətini iki dəfə artırmaq olar.
Bildiyiniz kimi, insan ətrafındakı dünya haqqında məlumatın əsas hissəsini görmə vasitəsilə alır. İnsan gözü mürəkkəb və mükəmməl bir cihazdır. Təbiət tərəfindən yaradılmış bu cihaz dalğa uzunluğu diapazonu 400 ilə 760 nanometr arasında olan işıq - elektromaqnit şüalanması ilə işləyir. Bir insanın qəbul etdiyi rəng bənövşəyidən qırmızıya dəyişir.
Görünən işığa uyğun gələn elektromaqnit dalğaları gözdəki atom və molekulların elektron qabıqları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Bu qarşılıqlı təsirin nəticəsi bu qabıqlardakı elektronların vəziyyətindən asılıdır. İşıq udulur, əks oluna və ya səpələnə bilər. İşığa tam olaraq nə baş verdiyi, onun qarşılıqlı əlaqədə olduğu atomlar və molekullar haqqında çox şey deyə bilər. Atom və molekulların ölçü diapazonu 0,1-dən onlarla nanometrə qədərdir. Bu, işığın dalğa uzunluğundan dəfələrlə qısadır. Bununla belə, məhz bu ölçüdə olan obyektləri - gəlin onları nanoobyekt adlandıraq - görmək çox vacibdir. Bunun üçün nə etmək lazımdır? Gəlin əvvəlcə insan gözünün nəyi görə biləcəyini müzakirə edək.
Adətən, müəyyən bir optik cihazın həlli haqqında danışarkən, onlar iki anlayışla işləyirlər. Biri açısal, digəri isə xətti həlledicidir. Bu anlayışlar bir-biri ilə əlaqəlidir. Məsələn, insan gözü üçün bucaq ayırdetmə qabiliyyəti təxminən 1 qövs dəqiqəsidir. Bu vəziyyətdə göz ondan 25-30 sm məsafədə yerləşən iki nöqtəli obyekti yalnız bu obyektlər arasındakı məsafə 0,075 mm-dən çox olduqda ayırd edə bilər. Bu, adi bir kompüter skanerinin həlli ilə kifayət qədər müqayisə edilə bilər. Əslində, 600 dpi təsvir ölçüsü skanerin bir-birindən 0,042 mm-ə qədər yaxın nöqtələri ayırd edə bilməsi deməkdir.
Bir-birindən daha da kiçik məsafələrdə yerləşən obyektləri ayırd edə bilmək üçün optik mikroskop - gözün ayırdetmə qabiliyyətini artıran cihaz ixtira edilmişdir. Bu qurğular fərqli görünür (Şəkil 1-dən göründüyü kimi), lakin onların iş prinsipi eynidir. Optik mikroskop ayırdetmə həddini mikron fraksiyalarına çatdırmağa imkan verdi. Artıq 100 il əvvəl optik mikroskopiya mikron ölçülü obyektləri tədqiq etməyə imkan verdi. Bununla belə, eyni zamanda aydın oldu ki, sadəcə olaraq linzaların sayını artırmaq və onların keyfiyyətini yaxşılaşdırmaqla qətnamənin daha da artmasına nail olmaq mümkün deyil. Optik mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti işığın özünün xüsusiyyətləri, yəni dalğa təbiəti ilə məhdudlaşdı.
Keçən əsrin sonunda bir optik mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətinin . Bu düsturda λ işığın dalğa uzunluğudur və n günah u- həm mikroskopu, həm də tədqiq obyekti ilə ona ən yaxın olan mikroskop lensi arasında yerləşən maddəni xarakterizə edən mikroskop lensinin ədədi diafraqması. Həqiqətən, ədədi diyaframın ifadəsi qırılma indeksini ehtiva edir n obyekt və obyektiv arasındakı mühit və bucaq u linzanın optik oxu ilə obyektdən çıxan və həmin linzaya daxil ola bilən ən kənar şüalar arasında. Vakuumun sınma göstəricisi birliyə bərabərdir. Hava üçün bu göstərici birliyə çox yaxındır, su üçün 1,33303, mikroskopiyada istifadə edilən xüsusi mayelər üçün isə maksimum ayırdetmə qabiliyyətini əldə etmək üçün, n 1.78-ə çatır. Bucaq nə olursa olsun u, dəyər günah u birdən çox ola bilməz. Beləliklə, optik mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti işığın dalğa uzunluğunun bir hissəsini keçmir.
Qətnamə ümumiyyətlə dalğa uzunluğunun yarısı hesab olunur.
Bir obyektin intensivliyi, həlli və böyüdülməsi fərqli şeylərdir. Bunu elə edə bilərsiniz ki, bir-birindən 10 nm məsafədə yerləşən obyektlərin şəkillərinin mərkəzləri arasındakı məsafə 1 mm olsun. Bu, 100.000 dəfə artıma uyğun olacaq. Ancaq bunun bir, yoxsa iki obyekt olduğunu ayırd etmək mümkün olmayacaq. Fakt budur ki, ölçüləri işığın dalğa uzunluğu ilə müqayisədə çox kiçik olan cisimlərin təsvirləri cisimlərin öz formasından asılı olmayaraq eyni forma və ölçüdə olacaqdır. Belə obyektlər nöqtə obyektləri adlanır - onların ölçüləri nəzərə alına bilər. Belə bir nöqtə obyekti parlayırsa, optik mikroskop onu işıqlı və qaranlıq halqalarla əhatə olunmuş işıq dairəsi kimi təsvir edəcəkdir. Sadəlik üçün işıq mənbələrini nəzərdən keçirəcəyik. Optik mikroskopdan istifadə etməklə əldə edilən nöqtə işıq mənbəyinin tipik təsviri Şəkil 2-də göstərilmişdir. İşıq halqalarının intensivliyi dairədən xeyli azdır və təsvirin mərkəzindən uzaqlaşdıqca azalır. Çox vaxt yalnız ilk işıq halqası görünür. Birinci qaranlıq halqanın diametri . Bu intensivlik paylanmasını təsvir edən funksiya nöqtə yayılma funksiyası adlanır. Bu funksiya böyütmənin nə olduğundan asılı deyil. Şəkil 3-dən göründüyü kimi, bir neçə nöqtəli obyektin təsviri dəqiq olaraq dairələr və halqalar olacaq. Nəticədə alınan təsviri böyütmək olar, lakin iki qonşu nöqtə obyektinin təsvirləri birləşərsə, onlar birləşməyə davam edəcəklər. Bu cür böyütmənin çox vaxt faydasız olduğu deyilir - daha böyük şəkillər sadəcə daha bulanıq olacaq. Yararsız böyütmə nümunəsi Şəkil 4-də göstərilmişdir. Düstur tez-tez difraksiya həddi adlanır və o qədər məşhurdur ki, bu düsturun müəllifi, alman optik fiziki Ernst Abbenin abidəsi üzərində həkk edilmişdir.
Təbii ki, zaman keçdikcə optik mikroskoplar şəkilləri saxlamağa imkan verən müxtəlif cihazlarla təchiz olunmağa başladı. İnsan gözü əvvəlcə kinokameralar və plyonkalarla, sonra isə onlara düşən işığı elektrik siqnallarına çevirən rəqəmsal cihazlara əsaslanan kameralarla tamamlandı. Bu cihazların ən çox yayılmışları CCD matrisləridir (CCD, şarj ilə əlaqəli cihaz deməkdir). Rəqəmsal kameralardakı piksellərin sayı artmaqda davam edir, lakin bu tək başına optik mikroskopların ayırdetmə qabiliyyətini yaxşılaşdıra bilməz.
Hətta iyirmi beş il əvvəl belə görünürdü ki, difraksiya həddi keçilməzdir və ölçüləri işığın dalğa uzunluğundan dəfələrlə kiçik olan obyektləri öyrənmək üçün işıqdan belə imtina etmək lazımdır. Elektron və rentgen mikroskoplarının yaradıcılarının keçdiyi yol məhz budur. Belə mikroskopların çoxsaylı üstünlüklərinə baxmayaraq, nanoobyektlərə baxmaq üçün işıqdan istifadə problemi qalmaqdadır. Bunun bir çox səbəbi var idi: obyektlərlə işləməyin rahatlığı və asanlığı, təsvirin əldə edilməsi üçün tələb olunan qısa müddət, nümunələrin rənglənməsi üçün məlum üsullar və s. Nəhayət, uzun illər gərgin işdən sonra optik mikroskopdan istifadə edərək nanoölçülü obyektlərə baxmaq mümkün oldu. Bu istiqamətdə ən böyük irəliləyiş flüoresan mikroskopiya sahəsində əldə edilmişdir. Təbii ki, heç kim difraksiya həddini ləğv etməyib, lakin onun ətrafından keçə biliblər. Hal-hazırda, ölçüləri bu obyektlərin təsvirlərini yaradan işığın dalğa uzunluğundan çox kiçik olan obyektləri araşdırmaq imkanı verən müxtəlif optik mikroskoplar mövcuddur. Bütün bu cihazların ümumi bir prinsipi var. Hansının olduğunu izah etməyə çalışaq.
Qətnamənin difraksiya həddi haqqında artıq deyilənlərdən aydın olur ki, nöqtə mənbəyini görmək o qədər də çətin deyil. Bu mənbə kifayət qədər intensivlikdədirsə, onun təsviri aydın görünəcəkdir. Bu təsvirin forması və ölçüsü, artıq qeyd edildiyi kimi, optik sistemin xüsusiyyətləri ilə müəyyən ediləcəkdir. Eyni zamanda, optik sistemin xüsusiyyətlərini bilmək və obyektin nöqtə obyekti olduğuna əmin olmaqla, obyektin harada yerləşdiyini dəqiq müəyyən edə bilərsiniz. Belə bir obyektin koordinatlarının təyin edilməsinin dəqiqliyi kifayət qədər yüksəkdir. Bunu Şəkil 5-də göstərmək olar. Nöqtəli obyektin koordinatlarını daha dəqiq müəyyən etmək olar, o, bir o qədər intensiv şəkildə parlayır. Keçən əsrin 80-ci illərində optik mikroskopdan istifadə edərək, 10-20 nanometr dəqiqliklə ayrı-ayrı işıqlı molekulların mövqeyini təyin edə bildilər. Bir nöqtə mənbəyinin koordinatlarının belə dəqiq müəyyən edilməsi üçün zəruri şərt onun təkliyidir. Ən yaxın digər nöqtə mənbəyi o qədər uzaq olmalıdır ki, tədqiqatçı emal olunan təsvirin bir mənbəyə uyğun olduğunu dəqiq bilsin. Bunun bir məsafə olduğu aydındır lşərti təmin etməlidir. Bu halda, görüntü təhlili mənbənin özünün mövqeyi haqqında çox dəqiq məlumat verə bilər.
Ölçüləri optik mikroskopun ayırdetmə qabiliyyətindən çox kiçik olan obyektlərin əksəriyyəti nöqtə mənbələri dəsti kimi təqdim edilə bilər. Belə bir dəstdəki işıq mənbələri bir-birindən -dən çox kiçik məsafələrdə yerləşir. Bu mənbələr eyni vaxtda parlayırsa, onların dəqiq harada yerləşdiyi barədə heç nə demək mümkün olmayacaq. Ancaq bu mənbələri növbə ilə parlada bilsəniz, onların hər birinin mövqeyini yüksək dəqiqliklə müəyyən etmək olar. Əgər bu dəqiqlik mənbələr arasındakı məsafəni üstələyirsə, onda onların hər birinin mövqeyini bilməklə onların nisbi mövqelərinin nə olduğunu öyrənmək olar. Bu o deməkdir ki, nöqtə mənbələri toplusu kimi təqdim olunan obyektin forması və ölçüsü haqqında məlumat əldə edilmişdir. Başqa sözlə, bu halda, ölçüləri difraksiya limitindən kiçik olan bir obyekti optik mikroskopla yoxlaya bilərsiniz!
Beləliklə, əsas məqam bir-birindən asılı olmayaraq nanoobyektin müxtəlif hissələri haqqında məlumat əldə etməkdir. Bunu etmək üçün üç əsas üsul qrupu var.
Birinci qrup üsullar öyrənilən obyektin bu və ya digər hissəsini məqsədyönlü şəkildə parlaq edir. Bu üsullardan ən məşhuru yaxın sahə skan edən optik mikroskopiyadır. Gəlin buna daha yaxından nəzər salaq.
Difraksiya həddi haqqında danışarkən nəzərdə tutulan şərtləri diqqətlə öyrənsəniz, cisimlərdən linzalara olan məsafələrin işığın dalğa uzunluğundan qat-qat böyük olduğunu görərsiniz. Bu dalğa uzunluğu ilə müqayisə edilə bilən və ondan kiçik məsafələrdə şəkil fərqlidir. İşıq dalğasının elektromaqnit sahəsinə düşən hər hansı bir obyektin yaxınlığında dəyişən elektromaqnit sahəsi var, onun dəyişmə tezliyi işıq dalğasındakı sahənin dəyişmə tezliyi ilə eynidir. İşıq dalğasından fərqli olaraq, bu sahə nanoobyektdən uzaqlaşdıqca tez xarab olur. İntensivliyin azaldığı məsafə, məs. e dəfə, obyektin ölçüsü ilə müqayisə edilə bilər. Beləliklə, optik tezliyin elektromaqnit sahəsi ölçüsü işığın dalğa uzunluğundan çox kiçik olan bir məkan həcmində cəmləşir. Bu sahəyə düşən istənilən nanoobyekt bu və ya digər şəkildə cəmləşmiş sahə ilə qarşılıqlı əlaqədə olacaq. Əgər onun köməyi ilə bu sahə konsentrasiyasının həyata keçirildiyi obyekt tədqiq olunan nanoobyekt boyunca hər hansı trayektoriya üzrə ardıcıl olaraq hərəkət edirsə və bu sistemin buraxdığı işıq qeydə alınırsa, o zaman bu trayektoriyada yerləşən ayrı-ayrı nöqtələrdən təsvir qurmaq olar. Əlbəttə ki, hər nöqtədə şəkil Şəkil 2-də göstərildiyi kimi görünəcək, lakin qətnamə sahənin nə qədər cəmləşdiyinə görə müəyyən ediləcək. Və bu, öz növbəsində, bu sahənin cəmləşdiyi köməyi ilə obyektin ölçüsü ilə müəyyən edilir.
Sahəni bu şəkildə cəmləşdirməyin ən ümumi yolu metal ekranda çox kiçik bir deşik açmaqdır. Tipik olaraq, bu çuxur nazik bir metal təbəqə ilə örtülmüş uclu işıq bələdçisinin sonunda yerləşir (işıq bələdçisi tez-tez optik lif adlanır və məlumatların uzun məsafələrə ötürülməsi üçün geniş istifadə olunur). İndi diametri 30-dan 100 nm-ə qədər olan deşiklər istehsal etmək mümkündür. Qətnamə ölçüdə eynidir. Bu prinsiplə işləyən cihazlara yaxın sahədə skan edən optik mikroskoplar deyilir. Onlar 25 il əvvəl ortaya çıxdı.
İkinci qrup metodların mahiyyəti aşağıdakılara gəlir. Yaxınlıqdakı nanoobyektləri növbə ilə parlatmaq əvəzinə, müxtəlif rənglərdə parlayan obyektlərdən istifadə edə bilərsiniz. Bu halda, bu və ya digər rəngli işığı ötürən işıq filtrlərinin köməyi ilə hər bir obyektin mövqeyini müəyyən edə, sonra isə vahid şəkil yarada bilərsiniz. Bu, Şəkil 5-də göstərilənə çox bənzəyir, yalnız üç şəkil üçün rənglər fərqli olacaq.
Difraksiya həddini aşmağa və nanoobyektləri tədqiq etməyə imkan verən son metodlar qrupu işıq saçan obyektlərin öz xüsusiyyətlərindən istifadə edir. Xüsusi seçilmiş işıqdan istifadə edərək "yandırılan" və "söndürülən" mənbələr var. Belə keçidlər statistik olaraq baş verir. Başqa sözlə, bir çox dəyişdirilə bilən nanoobyekt varsa, o zaman işığın dalğa uzunluğunu və onun intensivliyini seçməklə siz bu obyektlərin yalnız bəzilərini “sönməyə” məcbur edə bilərsiniz. Qalan obyektlər parlamağa davam edəcək və onlardan bir görüntü əldə edilə bilər. Bundan sonra, bütün mənbələri "açmaq" və bəzilərini yenidən "söndürmək" lazımdır. “Açıq” qalan mənbələr dəsti ilk dəfə “açıq” qalan dəstdən fərqli olacaq. Bu proseduru dəfələrlə təkrarlamaqla, bir-birindən fərqlənən böyük şəkillər toplusunu əldə edə bilərsiniz. Belə çoxluğu təhlil edərək, bütün mənbələrin böyük bir hissəsini çox yüksək dəqiqliklə, difraksiya həddindən xeyli yuxarı tapmaq mümkündür. Bu şəkildə əldə edilən super rezolyusiya nümunəsi Şəkil 6-da göstərilmişdir.
Super rezolyusiyaya malik optik mikroskopiya hazırda sürətlə inkişaf edir. Ehtimal etmək olar ki, növbəti illərdə bu sahə daha çox tədqiqatçı cəlb edəcək və ümid edirik ki, bu məqalənin oxucuları da onların sırasında olacaq.
Təlimatlar
Ölçüləri kiçik olan və adi gözlə fərqlənməyən obyektləri öyrənmək üçün xüsusi optik alətlərdən - mikroskoplardan istifadə olunur. Məqsədindən asılı olaraq, onlar fərqlənir: sadələşdirilmiş, işləyən, tədqiqat və universal. İstifadə olunan işıqlandırma mənbəyinə görə mikroskoplar aşağıdakılara bölünür: işıq, flüoresan, ultrabənövşəyi, elektron, neytron, skan edən, tunel. Sadalanan mikroskoplardan hər hansı birinin dizaynına mexaniki və optik hissələr daxildir. Mexanik hissə müşahidə şəraitinin yaradılmasına xidmət edir - obyektin yerləşdirilməsi, təsvirin fokuslanması, optik hissə - böyüdülmüş təsvirin əldə edilməsi.
İşıq mikroskopu cihazı
Mikroskop işıq mikroskopu adlanır, çünki o, parlaq bir görünüş sahəsində ötürülən işıqda bir obyekti öyrənmək imkanı verir. (Şəkil. Biomed 2-nin xarici görünüşü) Biomed-2 mikroskopunun ümumi görünüşünü göstərir.
|
|
Mikroskopun mexaniki hissəsi mikroskop bazasından, hərəkətli pillədən və fırlanan cihazdan ibarətdir.
Bir obyektə fokuslanmaq, qaba və incə tənzimləmə düymələrini fırlatmaqla səhnəni hərəkət etdirməklə həyata keçirilir.
Mikroskopun qaba fokus diapazonu 40 mm-dir.
Kondensator mötərizədə quraşdırılıb və obyekt mərhələsi ilə kollektor lensi arasında yerləşir. Onun hərəkəti kondensatorun hündürlüyünün tənzimlənməsi düyməsinin fırlanması ilə həyata keçirilir. Onun ümumi görünüşü (şək.???) 1.25 diafraqma olan iki linzalı kondensator 4-dən 100 dəfə böyüdülən linzalarla işləyərkən obyektdəki sahələrin işıqlandırılmasını təmin edir.
Obyekt masası mötərizə üzərində quraşdırılmışdır. Obyekt masasının koordinat hərəkəti tutacaqların fırlanması ilə mümkündür. Narkotik tutuculardan istifadə edilməklə obyekt masaya bərkidilir. Sahiblər bir-birinə nisbətən köçürülə bilər.
Obyektin koordinatları və hərəkətin miqdarı bölgü dəyəri 1 mm olan şkalalarda və bölmə qiyməti 0,1 mm olan noniuslarda ölçülür. Uzununa istiqamətdə obyektin hərəkət diapazonu 60 mm, eninə istiqamətdə - 40 mm-dir. Kondensator
Kondensator
Mikroskop hərəkətin mərkəzləşdirilməsi və fokuslanması imkanı olan kondensator montaj qurğusu ilə təchiz edilmişdir.
Əsas mikroskop tutucuda quraşdırılmış universal kondensatordan istifadə edir; immersion yağı istifadə edərkən, ədədi apertura 1,25-dir.
İşıqlandırmanı tənzimləyərkən, diafraqma diafraqmasından istifadə edərək, dərmanı işıqlandıran şüaların şüasının ədədi diafraqmasında hamar bir dəyişiklik həyata keçirilir.
Kondensator sabit vəziyyətdə kondensator tutucuda quraşdırılır və kilidləmə vinti ilə sabitlənir.
Kondensatoru mərkəzləşdirmə vintləri işıqlandırmanın tənzimlənməsi prosesi zamanı kondensatoru mikroskopun optik oxuna perpendikulyar müstəvidə hərəkət etdirərkən sahə diafraqma şəklini baxış sahəsinin kənarlarına nisbətən mərkəzləşdirmək üçün istifadə olunur.
Kondensator tutucu mötərizəsinin sol tərəfində yerləşən kondensator yuxarı və aşağı tutacaq, sahə diafraqmasının təsvirinə diqqət yetirmək üçün işıqlandırmanın tənzimlənməsi zamanı istifadə olunur.
Filtrlər kondensatorun altındakı fırlanan halqaya quraşdırılır.
Mikroskopun optik hissəsi
İşıqlandırma və müşahidə sistemlərindən ibarətdir. İşıqlandırma sistemi görmə sahəsini bərabər şəkildə işıqlandırır. Müşahidə sistemi müşahidə olunan obyektin təsvirini böyütmək üçün nəzərdə tutulub.
İşıqlandırma sistemi
Obyekt masasının altında yerləşir. O, gövdəyə quraşdırılmış kollektor linzadan, mikroskopun altındakı dəliyə vidalanmış və içərisində lampa quraşdırılmış yuvadan ibarətdir. Lampa yuvası mikroskopun əsasının içərisinə quraşdırılmışdır. Mikroskop işıqlandırıcısı alternativ cərəyan şəbəkəsindən fişdən istifadə edərək enerji təchizatına qoşulmuş üç pinli elektrik kabeli vasitəsilə qidalanır. İşıqlandırıcı lampa mikroskopun bazasında yerləşən açar vasitəsilə yandırılır.
Müşahidə sistemi
Linzalardan, monokulyar əlavələrdən və göz qapaqlarından ibarətdir.
Linzalar
Linzalar mikroskopun ən vacib, ən qiymətli və kövrək hissəsini təşkil edir. Böyütmə, qətnamə və görüntü keyfiyyəti onlardan asılıdır. Onlar bir metal çərçivəyə daxil edilmiş qarşılıqlı mərkəzli linzalar sistemidir. Çərçivənin yuxarı ucunda lensin revolverin yuvasına quraşdırıldığı bir ip var. Lensdəki ön (obyektə ən yaxın) linza frontal lens adlanır və linzada böyütmə yaradan yeganə lensdir. Bütün digər obyektiv linzalar korreksiya linzaları adlanır və optik təsvirdəki çatışmazlıqları düzəltməyə xidmət edir.
Müxtəlif dalğa uzunluqlarına malik işıq şüalarının şüası linzalardan keçdikdə, təsvirin göy qurşağı rənglənməsi baş verir - xromatik aberasiya. Lensin əyri səthində şüaların qeyri-bərabər sınması mərkəzi və periferik şüaların qeyri-bərabər sınması nəticəsində baş verən sferik aberrasiyaya gətirib çıxarır. Nəticədə nöqtə təsviri bulanıq dairə kimi görünür.
Mikroskop dəstinə daxil olan linzalar optik boru uzunluğu 160 mm, hündürlüyü 45 mm və qapaq şüşəsinin qalınlığı mm üçün nəzərdə tutulub.
Böyütmələri 10X-dən çox olan obyektlər, nümunənin səthinə fokuslanarkən nümunəni və ön linzaları zədələnmədən qoruyan yaylı çərçivələrlə təchiz edilmişdir.
Böyütməyə uyğun olaraq lensin gövdəsinə rəngli üzük tətbiq oluna bilər, həmçinin:
- ədədi diyafram;
- optik boru uzunluğu 160;
- örtük şüşəsinin qalınlığı 0,17, 0 və ya -";
- daldırma növü - neft OIL (MI) və ya su VI;
0,17 ilə işarələnmiş obyektlər yalnız 0,17 mm qalınlığında qapaq şüşələri olan preparatları öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. 0 ilə işarələnmiş məqsədlər yalnız qapaq eynəkləri olmadan preparatları öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qapaq şüşəli və ya şüşəsiz preparatların tədqiqi zamanı aşağı böyüdücü obyektivlərdən (2,5 - 10), eləcə də daldırma obyektivlərindən istifadə edilə bilər. Bu linzalar - işarəsi ilə işarələnib.
Göz qapaqları
Mikroskopun gözü iki linzadan ibarətdir: göz lensi (yuxarı) və toplayıcı lens (aşağı). Linzalar arasında diafraqma yerləşir. Diafraqma yan şüaları bloklayır və optik oxa yaxın olanları ötürür, bu da təsvirin kontrastını artırır. Okayarın məqsədi linzanın yaratdığı təsviri böyütməkdir. Göz qapaqlarının çərçivədə göstərilən ×5, ×10, ×12.5, ×16 və ×20 böyüdülməsi var.
Göz qapaqlarının seçimi istifadə olunan linzalar dəstindən asılıdır. Axromat, akrostiqmata və akrofluar linzalarla işləyərkən xətti görmə sahəsi 20 mm-dən çox olmayan, planxromat və planapoxromat linzalarla - xətti görmə sahəsi 20 olan göz qapaqlarından istifadə etmək məqsədəuyğundur; 22 və 26,5 mm.
Bundan əlavə, mikroskop miqyaslı WF10/22 göz qapağı ilə təchiz oluna bilər; miqyaslı bölgü dəyəri 0,1 mm-dir.
Mikroskopların xüsusiyyətləri
Mikroskopun böyüdülməsi
Mikroskopun əsas xüsusiyyətlərinə böyütmə və ayırdetmə daxildir. Mikroskop tərəfindən təmin edilən ümumi böyütmə obyektiv böyütmə və göz qapağı böyütmə məhsulu kimi müəyyən edilir. Bununla belə, böyütmə təsvirin keyfiyyətini göstərmir; o, aydın və ya qeyri-müəyyən ola bilər. Yaranan görüntünün aydınlığı mikroskopun həlli ilə xarakterizə olunur, yəni. bu cihazdan istifadə etməklə görünə bilən obyektlərin və ya onların hissələrinin ən kiçik ölçüsü.
Vizual müşahidə zamanı mikroskopun G ümumi böyüdülməsi düsturla müəyyən edilir: Г = βok × βok, burada:
βrev - linzanın böyüdülməsi (linzada qeyd olunur);
βok - göz qapağının böyüdülməsi (okulyarda qeyd olunur).
| Cədvəl 3 | Lensin böyüdülməsi Mikroskopun böyüdülməsi və müşahidə sahəsi |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5/26* | 10/22 | 15/16* | ||||
| göz qapağı olan obyektə: | G | göz qapağı olan obyektə: | G | göz qapağı olan obyektə: | G | |
| 4 | 20 | 4,0 | 50 | 4,5 | 64 | 3,75 |
| 10 | 50 | 2,0 | 100 | 1,8 | 160 | 1,5 |
| 20 | 100 | 1,0 | 200 | 0,9 | 320 | 0,75 |
| 40 | 200 | 0,5 | 420 | 0,45 | 640 | 0,38 |
| 100 | 500 | 0,2 | 1000 | 0,18 | 1600 | 0,15 |
- Əlavə et, mm
Mikroskopun həlli
Mikroskopun ayırdetmə qabiliyyəti ayrıca görünən iki nöqtə (və ya iki ən incə xətt) arasındakı minimum (həlledici) məsafə ilə müəyyən edilir və düsturla hesablanır.
D=λ/(A1+A2) , burada d iki nöqtə (xətt) arasındakı minimum (qətnamə) məsafədir;
λ - istifadə olunan işığın dalğa uzunluğu;
A1 və A2 lensin (çərçivəsində qeyd olunur) və kondensatorun ədədi diafraqmasıdır.
Siz ayırdetmə qabiliyyətini artıra bilərsiniz (yəni d-nin mütləq dəyərini azaldın, çünki bunlar qarşılıqlı dəyərlərdir): obyekti daha qısa dalğa uzunluğu λ olan işıqla işıqlandırın (məsələn, ultrabənövşəyi və ya qısa dalğa şüaları), linzalardan istifadə edin. daha böyük diafraqma A1 və ya diafraqma kondensatoru A2 artır.
Lensin işləmə məsafəsi
Mikroskoplar metal çərçivədə işarələnmiş, öz böyüdücüləri 4×, 10×, 40× və 100× olan dörd çıxarıla bilən obyektivlə təchiz edilmişdir. Lensin böyüdülməsi əsas ön linzanın əyriliyindən asılıdır: əyrilik nə qədər böyükdürsə, fokus uzunluğu bir o qədər qısa olar və böyüdülmə də bir o qədər çox olar. Mikroskopiya edərkən bunu xatırlamaq lazımdır - linza tərəfindən təmin edilən böyütmə nə qədər böyükdürsə, sərbəst iş məsafəsi bir o qədər kiçikdir və nümunənin müstəvisindən aşağı salınmalıdır.
Daldırma
Bütün linzalar quru və daldırma və ya suya batırılanlara bölünür. Ön linza ilə sözügedən nümunə arasında hava varsa, linza quru adlanır. Bu zaman şüşənin (1.52) və havanın (1.0) sınma əmsalı fərqinə görə işıq şüalarının bir hissəsi əyilir və müşahidəçinin gözünə girmir. Quru sistem linzaları adətən uzun fokus uzunluğuna malikdir və aşağı (10x) və ya orta (40x) böyütmə təmin edir.
Mikroskop elektrik kabelindən istifadə edərək elektrik şəbəkəsinə qoşulur. Bir revolverdən istifadə edərək, şüa yoluna ×10 böyüdücü bir lens quraşdırılmışdır. Yüngül dayanma və revolver yayının klik səsi linzanın optik ox boyunca quraşdırıldığını göstərir. Kobud fokuslama düyməsini istifadə edərək, linzanı səhnədən 0,5 - 1,0 sm məsafəyə endirin.
Quru linzalarla işləmə qaydaları.
Hazırlanmış hazırlıq səhnəyə qoyulur və sıxacla bərkidilir. ×10 quru obyektivdən istifadə edərək, bir çox baxış sahəsinə baxılır. Səhnə yan vintlərdən istifadə edərək köçürülür. Müayinə üçün lazım olan dərman sahəsi baxış sahəsinin mərkəzinə yerləşdirilir. Borunu qaldırın və revolveri fırladıb, makrometrik vintdən istifadə edərək yan tərəfdən müşahidə edərək, linzanı ×40 böyüdücü ilə hərəkət etdirin, tüpü linza ilə demək olar ki, nümunə ilə təmasda olana qədər yenidən aşağı salın. Okayarın içinə baxın və şəklin konturları görünənə qədər borunu çox yavaş qaldırın. Dəqiq fokuslama bir mikrometre vintindən istifadə edərək həyata keçirilir, onu bir istiqamətə və ya digərinə fırladır, lakin bir tam döngədən çox olmamalıdır. Mikrometr vintini döndərərkən müqavimət hiss olunursa, bu onun vuruşunun tamamlandığını bildirir. Bu halda, vinti bir və ya iki tam döngəni əks istiqamətə çevirin, makrometrik vintdən istifadə edərək yenidən şəkli tapın və mikrometrik vida ilə işə davam edin.
Mikroskopiya edərkən hər iki gözü açıq saxlamağa və onları növbə ilə istifadə etməyə öyrəşmək faydalıdır, çünki bu, görmə qabiliyyətini daha az yorar.
Linzaları dəyişdirərkən unutmaq olmaz ki, mikroskopun həlli linza və kondensatorun diafraqmasının nisbətindən asılıdır. ×40 böyüdücü obyektin ədədi diafraqması 0,65, batırılmamış kondensatorunki isə 0,95-dir. Aşağıdakı texnikadan istifadə edərək onları yazışmalara gətirmək praktiki olaraq mümkündür: nümunəni linza ilə fokuslayaraq, göz qapağını çıxarın və borudan baxaraq, kondensatorun iris diafraqmasını onun kənarları vahid sərhəddə görünənə qədər örtün. linzanın işıqlandırılmış arxa lensi. Bu nöqtədə kondensatorun və obyektivinin ədədi delikləri təxminən bərabər olacaqdır.
Daldırma linzaları ilə işləmə qaydaları.
Hazırlığa kiçik bir damla daldırma yağı tətbiq olunur (tercihen sabit və rəngli). Revolver fırlanır və mərkəzi optik ox boyunca 100 × böyüdücü immersion lens quraşdırılır. Kondensator dayanana qədər yuxarı qaldırılır. Kondensatorun iris diafraqması tamamilə açılır. Yan tərəfdən baxdıqda, lens yağa batırılana qədər, demək olar ki, linza nümunənin sürüşməsi ilə təmasda olana qədər borunu aşağı salmaq üçün makrometrik vintdən istifadə edin. Bu, çox diqqətlə edilməlidir ki, ön lens hərəkət etməsin və zədələnməsin. Okayarın içinə baxırlar, makrometrik vintini çox yavaş-yavaş özlərinə doğru çevirirlər və linzaları yağdan qaldırmadan obyektin konturları görünənə qədər borunu qaldırırlar. Yadda saxlamaq lazımdır ki, daldırma linzasında sərbəst iş məsafəsi 0,1 - 0,15 mm-dir. Sonra dəqiq fokuslama makrometrik bir vint istifadə edərək həyata keçirilir. Hazırlıqda bir neçə baxış sahəsi araşdırılır, masa yan vintlərlə hərəkət edir. Daldırma lensi ilə iş başa çatdıqdan sonra borunu qaldırın, preparatı çıxarın və linzanın ön lensini əvvəlcə quru yumşaq pambıq salfetlə, sonra eyni salfetlə, lakin təmiz benzinlə bir qədər nəmləndirərək diqqətlə silin. Lensin səthində yağ qalmamalıdır, çünki bu, tozun çökməsinə imkan verir və zamanla mikroskopun optikasının zədələnməsinə səbəb ola bilər. Preparat əvvəlcə bir filtr kağızı ilə yağdan təmizlənir, sonra şüşə benzin və ya ksilenlə işlənir.
Yüklənir...
