Устройство микроскопа и принцип его работы

На рынке представлено много моделей разных микроскопов: от простейших школьных до сложных лабораторных инструментов с тонкими настройками, предназначенными для профессионалов. Перед покупкой микроскопа важно определиться с тем, какие наблюдения вы будете на нём проводить. В зависимости от поставленной задачи (любительской или научной) вы можете приобрести ту модель, которая устроит вас и по качеству, и по цене.

Устройство микроскопа

В чём заключаются главные задачи микроскопа?

Независимо от того, как сконструировано строение микроскопа, существует несколько основных характеристик и понятий, общих для каждого инструмента:

  • апертура;
  • уровень оптического разрешения;
  • источники света.

Одна из главных задач микроскопа — построение чёткого и максимально крупного изображения наблюдаемого объекта. Апертура — это диаметр (или размер) увеличивающей линзы или системы линз, которые поставлены в тот или иной микроскоп. Чем больше величина апертуры, тем выше сила преломления объективом световых лучей и больше их количество, попадающее в поле наблюдения.

Второй, не менее важный параметр — способность оптики к разрешению. То, насколько качественно будет работать оптическая схема микроскопа, напрямую зависит от того, насколько точно изготовлены и «подогнаны» линзы. Также на качество разрешения влияет световая дисперсия, обеспечивающая разложение белого света на спектр радуги.

Третья характеристика — это источник света. Самый простой световой источник — зеркало, которое можно увидеть, рассмотрев простейший школьный микроскоп. Поворачивая зеркальце под разными углами, наблюдатель добивается различной степени освещения объекта. Микроскопы, имеющие более сложную конструкцию, оснащены лампами различной яркости и мощности.

Какими бывают микроскопы?

Различают три основных вида инструментов, имеющих различные задачи:

Биологический микроскоп: знакомая «классика жанра»

Биологические микроскопы

Биологические микроскопы бывают световыми, с простейшей линзовой парой, увеличивающей изображения маленького объекта. Именно в них чаще всего можно встретить зеркальце, которое нужно поворачивать вручную. Например, все школьные биологические микроскопы построены по этому простейшему оптическому принципу. Более сложные модели оснащены несколькими подсветками и тонкими ирисовыми диафрагмами.

Стереоскопические микроскопы для мастеров

Стереоскопический микроскоп

Стереоскопические микроскопы чаще применяют для инструментальных работ: в ювелирном деле, при пайке и в часовых мастерских. Такие инструменты всегда имеют два объектива и два окуляра, благодаря которым удаётся построить трёхмерное объёмное изображение.

Цифровые микроскопы: удобство, функциональность, качество

Цифровой микроскоп

Цифровые микроскопы можно использовать в разных сферах деятельности человека. От классических оптических инструментов они отличаются отсутствием окуляров, в которые можно смотреть. При этом, цифровой микроскоп оснащён высокочувствительной камерой с КМОП или ПЗС-сенсорным устройством. Это позволяет выводить изображение на экран компьютера или же на экран, встроенный в систему самого микроскопа. С помощью цифровых микроскопов можно устраивать групповые показы результатов разных исследований — так, чтобы группа людей имела возможность одновременно видеть изображение, без необходимости смотреть в окуляр по очереди.

Устройство микроскопа

Как устроен микроскоп? В качестве примера можно рассмотреть строение светового микроскопа. Он состоит из таких частей:

  • окуляра;
  • станины;
  • осветителя;
  • предметного столика;
  • держателя («револьвера») для объективов;
  • самих объективов;
  • конденсора;
  • диафрагмы.

В окуляр наблюдатель смотрит на объект. В зависимости от конструкции, любой микроскоп может быть монокулярным или бинокулярным (с двумя окулярами, как у бинокля). В комплектации к «продвинутым» школьным микроскопам предусмотрено несколько съёмных окуляров, которые можно менять, наблюдая за препаратом с различной степенью увеличения.

Окуляры

Станина (или основание) — это своего рода штатив, на котором крепится всё устройство микроскопа. От её устойчивости и массы зависит качество наблюдений.

В роли осветителей могут выступать зеркальце или лампы, предназначенные для верхней либо нижней подсветки. Простейший осветитель в виде зеркальца располагается под предметным столиком микроскопа.

Задача округлого «револьвера» — фиксировать объективы инструмента и, при необходимости, поворачивать их в нужном направлении, изменяя степень увеличения и освещения. Лабораторные биологические микроскопы могут иметь в «револьверах» три и более объектива.

Объективы

Предметный столик находится между объективом (объективами) микроскопа и осветителем. На него помещают стёклышко с готовым лабораторным препаратом. Стекло фиксируют специальными зажимами.

Конденсор и диафрагма — устройства, которые есть в микроскопах более сложных моделей. С помощью диафрагмы (как и в фотоаппарате) наблюдатель изменяет и регулирует интенсивность освещения, которое поступает к объекту. Конденсор представляет собой специальную систему линз, с помощью которой можно управлять размером и фокусировкой пучка света, проходящего через объект.

Конденсор и диафрагма

Перед покупкой микроскопа следует изучить, как устроен простой инструмент и познакомиться с ним поближе, чтобы знать, какой микроскоп подходит именно для ваших целей.

 

270