Úvod do niektorých poznatkov o optickom mikroskope
Prístroj alebo zariadenie, ktoré zväčšuje malý objekt alebo malú časť objektu pri veľkom zväčšení na pozorovanie. Je široko používaný v priemyselnej a poľnohospodárskej výrobe a vedeckom výskume. Biológovia a zdravotníci vo svojom biznise hojne využívajú aj mikroskopy. Široko rozdelené na optické mikroskopy a elektrónové mikroskopy.
Optický mikroskop je mikroskop, ktorý využíva ako zdroj svetla viditeľné svetlo. Bežné optické mikroskopy možno rozdeliť na dve časti: optický systém a mechanické zariadenie. Optická sústava zahŕňa najmä okuláre, šošovky objektívu, kondenzory, clony a svetelné zdroje. Mechanické zariadenie zahŕňa hlavne tubus objektívu, zrkadlový stĺp, stolík, zrkadlovú základňu, skrutku na nastavenie hrúbky a ďalšie časti (obrázok 1). Jeho základný optický princíp je znázornený na obrázku 2. Malá konvexná šošovka vľavo na obrázku predstavuje skupinu šošoviek s krátkou ohniskovou vzdialenosťou, nazývanú šošovka objektívu. Veľká konvexná šošovka vpravo predstavuje skupinu šošoviek s dlhou ohniskovou vzdialenosťou, ktorá sa nazýva okulár. Objekt, ktorý sa má pozorovať (AB), je umiestnený mierne mimo ohniska (f1) šošovky objektívu. Svetlo z objektu vytvára prevrátený zväčšený skutočný obraz (B'A') mierne vo vnútri ohniska okuláru (f2) po prechode cez šošovku objektívu. Oči pozorovateľa ďalej zväčšujú skutočný obraz (B'A') na prevrátený virtuálny obraz (B"A") cez okulár.
Okulár je umiestnený nad tubusom mikroskopu a vo všeobecnosti pozostáva z dvoch konvexných šošoviek. Okrem toho, že ďalej rozširuje skutočný obraz tvorený šošovkou objektívu, obmedzuje aj zorné pole pozorované očami. Podľa zväčšenia existujú tri druhy bežne používaných okulárov: 5-krát, 10-krát a 15-krát.
Objektív je vo všeobecnosti umiestnený pod tubusom mikroskopu, blízko pozorovaného objektu. Skladá sa z 8 až 10 šošoviek. Jeho funkciou je zväčšovanie (vytvorenie zväčšeného reálneho obrazu objektu), druhou je zabezpečenie kvality snímky a treťou je zvýšenie rozlíšenia. Bežne používané objektívy možno podľa zväčšenia rozdeliť na objektívy s malým zväčšením (4×), so stredným zväčšením (10× alebo 20×), s veľkým zväčšením (40×) a šošovky s olejovou imerziou (100×). Viacnásobné šošovky objektívu sú namontované na koliesku meniča zrkadiel a šošovku objektívu s rôznymi násobkami je možné vybrať podľa potreby otáčaním otočného taniera.
Zväčšenie mikroskopu je násobok okuláru a objektívu. Napríklad, ak je okulár 10-násobný a šošovka objektívu 40-násobná, zväčšenie je 40×10-násobné (zväčšenie 400-násobné). Dobrý mikroskop dokáže zväčšiť 2000-krát a dokáže rozlíšiť dva body vzdialené od seba 1×10-5cm.
Pri prechode bieleho svetla cez konvexnú šošovku má svetlo s kratšou vlnovou dĺžkou (modro-fialové) väčší lom ako svetlo s dlhou vlnovou dĺžkou (červeno-oranžové). Preto sú pri snímkovaní okolo obrazu rôzne spektrá a je tam kruh modrého alebo červeného svetla. Táto farebná chyba sa nazýva chromatická aberácia. V dôsledku rôznych uhlov, pod ktorými svetlo vstupuje (a vystupuje) do rôznych častí povrchu šošovky, sa svetlo prechádzajúce cez okraj šošovky láme pod väčším uhlom ako svetlo prechádzajúce stredom šošovky. Preto sa pri snímkovaní po obvode obrazu objavujú rozmazané a skreslené obrazy. Tento defekt zakrivenia zobrazovacieho povrchu sa nazýva sférická aberácia. Séria konvexných a konkávnych skupín šošoviek s rôznymi tvarmi, štruktúrami a vzdialenosťami navzájom spolupracuje na korekcii chromatickej a sférickej aberácie v najväčšej miere a vytvára jasný, jasný a presný obraz. To je dôvod, prečo sa okulár alebo šošovka objektívu skladá zo sady šošoviek. Takéto šošovky sa nazývajú plan achromáty.
Keď sa svetlo premieta z jedného média (ako je vzduch) do iného hustejšieho média (ako je sklo), ohne sa k „normálnej čiare“ (čiara kolmá na rozhranie média), ako je čiara BOA na obrázku 3. Keď svetlo vstúpi z hustého média (sklo) do nehustého média (vzduch), bude sa odchyľovať od „normálnej čiary“, ako je napríklad čiara AOB (obrázok 3a). Keď svetlo prechádza cez kondenzorové sklo (index lomu 1,51) a vstupuje do vzduchu, bude sa tiež odchyľovať a lámať smerom von, takže množstvo svetla vstupujúceho do šošovky objektívu sa značne zníži a zníži sa aj rozlíšenie obrazu. Pri použití 100x šošovky objektívu, ak sa medzi šošovku objektívu a krycie sklo naplní olej (index lomu je tiež 1,51), aby sa izoloval vzduch, svetlo môže preniknúť do šošovky objektívu takmer bez lomu, čo zvyšuje svetelnosť a rozlíšenie obrázok . Takéto objektívy sa nazývajú objektívy s olejovou imerziou (obrázok 3b).
Kondenzátor je umiestnený pod stolíkom mikroskopu, ktorý môže konvergovať svetlo zo zdroja svetla, koncentrovať svetlo na preparát a urobiť preparát rovnomerne ožiarený miernou intenzitou svetla. Spodný koniec kondenzora je vybavený zarážkou clony (membránou) na ovládanie hrúbky lúča.
Zdroj osvetlenia bežného optického mikroskopu je umiestnený pod kondenzorom, čo je špeciálna silná žiarovka s rovnomerným osvetlením a je vybavená variabilným rezistorom na zmenu intenzity svetla.
Pretože svetlo svetelného zdroja bežného optického mikroskopu prechádza zo spodnej časti telesa šošovky, prechádza cez kondenzorovú šošovku, šošovku objektívu a dostáva sa do okuláru, pozorovaná vzorka sa musí narezať na tenké plátky s hrúbkou približne 6 μm, ktoré môžu prenášať svetlo v lekárskom a biologickom výskume. A na farbenie ukázať rôzne tkanivá a bunky a iné jemné štruktúry. Celý proces spracovania sa nazýva konvenčná technika plátkov tkaniva, vrátane výberu vhodných tkanivových materiálov, ich fixácie roztokom formaldehydu (formalínu), dehydratácie alkoholom krok za krokom, zaliatia do parafínu, narezania tkaniva na tenké plátky pomocou mikrotómu a ich pripevnenia. na sklenené podložné sklíčka a potom Po zafarbení hematoxylín-eozínovým farbivom boli tkanivové podložné sklíčka nakoniec pripevnené do optického živicového lepidla. Pripravené tkanivové podložné sklíčka možno skladovať dlhú dobu.
Okulár a šošovka objektívu mikroskopu sú inštalované na oboch koncoch tubusu šošovky a ich vzdialenosť je pevná. Umiestnite tkanivové sklíčko na stolík a otáčajte skrutkou hrubého nastavenia, aby sa stolík priblížil k šošovke objektívu. Plátok tkaniva vstupuje do ohniskovej roviny šošovky objektívu a v okuláre je možné vidieť obraz tkaniva vo vzorke. Potom použite skrutku jemného nastavenia, aby bol obraz v okulári jasný na pozorovanie. Pri zmene zväčšenia je potrebné vymeniť okulár alebo šošovku objektívu.
