Будова мікроскопа та методи мікроскопії

Вивчення морфології та будови клітин мікроорганізмів, розмір яких визначається здебільшого мікрометром (1 мкм = 0,001 м), можливе лише за допомогою мікроскопів, які забезпечують збільшення досліджуваних об’єктів у сотні (світлові мікроскопи), десятки і навіть сотні тисяч разів (електронні мікроскопи).

Мікроскоп (від гр. micros – малий, scopeo – дивлюсь) – оптичний прилад, що дає можливість отримати збільшене зображення дрібних предметів. Найпоширеніші моделі біологічних мікроскопів, які допомагають досліджувати об’єкти у прохідному світлі: МБІ, МБР, «Мікромед», «Біолам» та ін.

Біологічний мікроскоп (рис. 1.1) складається з двох частин – механічної та оптичної. Механічна частина мікроскопа складається зі штатива, предметного столика, тубуса з револьверною головкою, макро- і мікрометричного гвинтів.

Нижня частина штатива 12 є опорою мікроскопа, верхня (у формі дуги) – тубусотримачем 2.

У верхній частині тубусотримача міститься револьвер 7, що обертається навколо своєї осі. В отвори нижньої пластини револьвера вгвинчуються об’єктиви 8.

Револьвер має гніздо для кріплення похилого чи вертикального тубуса 5. У верхній кінець тубуса вкладаються змінні окуляри 6.

Макрометричний гвинт 1 використовують для переміщення тубуса або предметного столика вгору чи вниз по оптичній осі мікроскопа і для початкового грубого наведення на фокус.

Мікрометричний гвинт 11 призначений для тонкого фокусування, з ним слід поводитися дуже обережно.

Предметний столик мікроскопа 4 має круглу чи прямокутну форму, в його центрі є отвір для проходження променів, які освітлюють препарат. Столик можна переміщувати в горизонтальній площині за допомогою гвинтів, розміщених праворуч або ліворуч. Столик має два затискачі для закріплення препарату. Під предметним столиком на штативі закріплено кронштейн конденсора, що переміщується за допомогою спеціального гвинта.

Оптична частина мікроскопа складається з освітлювального апарата, об’єктивів і окулярів.

Освітлювальний апарат міститься під предметним столиком. Він складається з дзеркала і конденсора з діафрагмою.

Дзеркало 10 зафіксоване на основі штатива, має два боки (увігнутий і плоский) і використовується для спрямування променів світла на препарат. Увігнуте дзеркало збирає і концентрує в площині препарату пучок паралельних променів, що йдуть від джерела світла; при денному світлі зазвичай використовують плоский бік дзеркала.

Конденсор 9, закріплений над дзеркалом, складається з двох лінз та призначений для збирання паралельних променів, що йдуть від джерела світла і відбиваються дзеркалом, в одній точці – фокусі, яка має бути в площині препарату. Забарвлені мікроорганізми досліджують з піднятим угору конденсором, досягаючи у такий спосіб повного освітлення препарату. Незабарвлені мікроорганізми розглядають з опущеним конденсором: поле зору затемнюється, кут заломлення світлового променя у середовищі та мікроскопічному об’єкті не є однаковим і клітини стають видимими.

Під конденсором містяться ірис-діафрагма і відкидна оправа для світлофільтра. Ірис-діафрагма потрібна для затримання зайвих променів світла і складається із сталевих пелюсток, її отвір можна розширити або звузити за допомогою важеля. Якщо використовують забарвлені препарати або розсіяне світло, діафрагму розширюють, а у разі розглядання незабарвлених препаратів та при яскравому освітленні її звужують і поліпшують контрастність.

Об’єктив 8 складається з системи шліфованих лінз, склеєних канадським бальзамом і вміщених у металеву оправу. Одне з позначень, яке є на оправі, відповідає ступеню власного збільшення об’єктива – 8^×, 40^× та 90^× разів.

У біологічному мікроскопі застосовують два типи об’єктивів: сухі та імерсійні. Під час роботи з сухими об’єктивами (8^× і 40^×) між фронтальною лінзою і препаратом міститься повітряний прошарок. Імерсійний об’єктив (90^×), позначений чорною круговою нарізкою, занурюють у краплю олії, яку наносять на покривне скло. Промені світла, проходячи через середовища приблизно однакової густини (скло та олія), не заломлюються, чим досягається краще освітлення розглянутого об’єкта. Робота з таким об’єктивом вимагає обережності через дуже коротку фокусну відстань його фронтальної лінзи.

Окуляр 6 має дві лінзи: очну (верхню) та збиральну (нижню). Окуляри мають власне збільшення в 5^×, 7^×, 10^×, 12^×, 15^× і 20^× разів.

У результаті поєднання лінз в об’єктиві та окулярі хід променів у мікроскопі дає остаточне зображення об’єкта.

Загальне збільшення мікроскопа визначається добутком збільшення об’єктива на збільшення окуляра.