Теоретичні відомості

Мікроскоп - оптичний прилад, призначений для розгляду об'єктів, невидимих неозброєним оком.

Такими об'єктами можуть бути мікроорганізми, тканини та окремі клітини, кристали солей та ін. Для мікроскопічного дослї- дження з них виготовляють препарати. Матеріали подрібнюють, просвічують, забарвлюють, кладуть у розчинні рідини, роблять мазки на предметних скельцях.

Для дослідження в галузі медицини, біології, мікробіології, як правило, використовують біологічні мікроскопи типу МБІ-3, МБР- 1, а також бінокулярний (БМ-56), стереоскопічний (МБС-І)та ін.

Принцип роботи різних типів мікроскопів однаковий.

Будова мікроскопа

Мікроскоп складається з оптичної і механічної частин (мал. 18).

Мал. 18. Будова мікроскопа:

а - вигляд збоку; б - вигляд спереду. 1 - черевик; 2 - коробка мікромеханізму; 3 - мікрогвинт; 4 - тубусотримач; 5 - механізм для грубої подачі тубуса; 6 - макрогвинт; 7 - головка з гніздом; 8 -револьверна система; 9 - тубус; 10 - предметний столик; 11 - гвинт; 12 - клема; 13 - оправа конденсора; 14 - кронштейн; 15 - гвинт; 16 - вилка дзер­кала; 17 - дзеркало; 18 - конденсор; 19 - об'єктив; 20 - окуляр

Механічна частина складається зі штатива, коробки з мікро- механізмом, макромеханічного гвинта, тубусотримача, револьвер­ної системи, предметного столика, гвинта та оправи конденсора, вилки для дзеркала. Ці деталі потрібні для зміцнення і пересуван­ня оптичних частин мікроскопа.

Штатив є опорою всіх складових частин мікроскопа. Основа його - черевик підковоподібної форми (1), що надає мікроскопу стійкості. На ньому монтується коробка мікромеханізму (2), яка являє собою систему зубчастих коліс, що приводиться в дію пово­ротом мікрогвинта (3). Мікромеханізм потрібен для точного фоку­сування зображення, що дає змогу розглядати деталі. До коробки мікромеханізму кріпиться тубусотримач (4), який фіксує в певно­му положенні оптичні частини мікроскопа. У нижній його частині розміщений механізм для грубої подачі тубуса (5) за допомогою макрогвинтів (б), розміщених з обох сторін тубусотримача. Тубу­сотримач переміщується в межах 5-10 мм, встановлюючи фокусні відстані для об'єктивів з різним збільшенням.

Тубусотримач (4) мікроскопа типу МБІ має форму дуги. У верхній частині його розміщена головка з гніздом (7) для кріплен­ня до тубуса револьверної системи (5). Тубус фіксується в гнізді за допомогою гвинта, послабивши який, легко повернути тубус пра­воруч і ліворуч. Тубус (0) закріплений похило, що створює кращі умови для роботи. Револьвер має чотири отвори з різьбою для за­гвинчування об'єктивів. Сферична його частина повертається, що дозволяє швидко замінити один об'єктив на інший. Предметний столик мікроскопа (10) призначений для розміщення і закріплен­ня на ньому досліджуваного препарата. Він знаходиться над короб­кою мікромеханізму - під револьвером і тубусом. Верхня частина предметного столика може повертатися за допомогою двох невели­ких гвинтів (11), що знаходяться праворуч і ліворуч, та пружини, прихованої в передній частині столика. Це дає можливість пере­міщувати препарат відносно об'єктива в межах 8 мм і переводити частину, що цікавить досліджувача, в центр поля зору. Всередині предметного столика є круглий наскрізний отвір, через який про­ходять промені світла, що освітлюють препарат. У верхній частині столика зроблено декілька малих отворів. Два з них потрібні для встановлення клем (12) -металевих пружинних пластинок, при­значених для закріплення препарата на предметному столику. В інших отворах можна закріпити препаратоводій, за допомогою якого переміщують препарат на точно визначену відстань право­руч, ліворуч і вниз.

Оправа (гільза) конденсора (18) закріплена на кронштейні (14), розміщеному на коробці мікромеханізму під предметним столиком Невеликий гвинт утримує конденсор у гільзі. За допомогою гвин­та (15) конденсор можна переміщувати вгору і вниз на 20 мм. Під гільзою конденсора кріпиться вилка дзеркала (16).

Оптична частина складається з освітлювальної та збільшуваль­ної систем.

Освітлювальна система включає в себе дзеркало (17) і конден­сор (18) з діафрагмою.

Дзеркало мікроскопа направляє світло на об'єкт. Воно має дві відображальні поверхні: з одного боку плоску, а з іншого - увіг­нуту. Увігнуте дзеркало використовується під час роботи з штуч­ним освітленням і об'єктивами малих збільшень. При природньо- му освітленні краще використовувати плоску поверхню дзеркала.

Дзеркало обертається на півкруглій вилці, яка повертається справа наліво, тому воно може переміщуватись у двох взаємно пер­пендикулярних напрямках, що дозволяє збільшувати освітлення.

Конденсор зосереджує промені світла, відображені дзеркалом на препараті. Конденсор складається з двох розгвинчуваних час­тин. Верхня частина, конусоподібна, вміщує одну або декілька лінз, верхня з яких повернута до отвору в предметному склі мікро­скопа. Нижня частина, циліндрична, має одну лінзу. В її оправу вмонтована діафрагма, яка складається з окремих зігнутих мета­левих пластинок. Пластинки зміщуються, накладаються одна на одну завдяки руху з'єднаної з ними ручки. При цьому отвір діа­фрагми звужується або розширюється. Ступенем розкриття діафрагми регулюється світосила конденсора. При звуженні отвору діафрагми через конденсор проходять тільки промені, близькі до центра, чим досягається велика чіткість зображення. На конден­сорі знизу є рухома оправа (рамка) для світлофільтра.

Світлофільтр матового або синього скла використовують для пом'якшення дуже яскравого світла.

Збільшувальна частина створює збільшувальне зворотнє і уявне зображення об'єкта. Вона складається з окуляра, встанов­леного в тубус, та об'єктива.

Об'єктив направлений на досліджуваний об'єкт (звідси і його назва). Він являє собою коротку металеву трубку, в якій монтується система лінз. Мікроскопи типу МБІ оснащені трьома об'єктивами ^х 8, ^х40 і ^х90 (19), які дають відповідно мале, середнє і велике збіль­шення. Під об'єктивом ^х90 розглядають найменші об'єкти.

Об'єктиви вкручені в рухомий револьвер, поворотом якого один об'єктив легко замінити на інший. Це важливо, оскільки інколи деталь, помітну при малому збільшенні об'єкта, необхідно вивчи­ти при великому збільшенні. Об'єктиви повинні бути централізо­вані, точка препарату, яка встановлена в центрі поля зору при слаб­кому об'єктиві, повинна залишатись у полі зору і сильнішого об'єк­тива. Для цього лінзи монтують так, щоб оптична вісь кожного об'єктива збігалася з оптичною віссю тубуса.

У верхній частині тубуса є окуляр (20), який складається з двох лінз, вставлених у металеву оправу. В окуляр спрямоване око до­слідника. Для біологічних мікроскопів використовують окуляри із збільшенням у 7, 10 і 15 разів. На кожному об'єктиві і окулярі вигравіювана цифра, яка вказує збільшення.

Таким чином, найменше збільшення мікроскопів типу МБІ в 56 разів (8 - збільшення об'єктива, помножене на 7 - збільшен­ня окуляра), а найбільше - в 1350 (90x15). Око дослідника, мов продовжуючи оптичну систему мікроскопа, переломлює промені, які вийшли з окуляра, і будує збільшене зображення об'єкта на сітківці ока.

У мікроскопі типу МБІ, де тубус розміщений під кутом 45° до об'єктива, є доповнююча призма, яка змінює хід променів і спря­мовує їх в окуляр.

Лінзи мікроскопа, які збільшують об'єкт, породжують і від'єм­ні явища, які заважають дослідженню. Бокові промені, які пада­ють на краї лінзи, заломлюються найбільше і роблять зображення об'єкта розмитим, нечітким. Це явище називається сферичною абе­рацією. Крім цього, білий промінь світла, проходячи через лінзу, розкладається, тому зображення об'єкта бачимо в обрамленні ве­селки. Це явище називається хроматичною аберацією. Для усунен­ня цих явищ в об'єктивах мікроскопа монтують цілу систему ви­правних лінз.