Site Loader
Posted on 20.07.2021

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.

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:

  • биологические;
  • стереоскопические;
  • цифровые.

Биологический микроскоп: знакомая «классика жанра»

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

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

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.

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.

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.

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

 

04.07.2019 22999

Статьи

Инвертированный биологический микроскоп Эврика 40х-320х – что за чудо такое? Зачем он нужен? Чем отличается от обычных микроскопов?

Давайте разбираться

Первое, что нам надо понять, само определение «

инвертированный». Микроскоп инвертированный, т.е. перевернутый. Обращаю Ваше внимание, НЕ ин-вер-ти-ру-емый (переворачиваемый), а именно ин-вер-ти-ро-ван-ный. Его уже перевернули – когда создавали. Точнее перевернули не сам микроскоп, а его оптическую схему.

Давайте посмотрим, как это работает. И, главное, зачем это необходимо.

Вспомним детские микроскопы, которые мы предлагали ранее. Для удобства сравнения берем биологический микроскоп Эврика 40-400 и стерео Атом 20.

И так, классификация детских микроскопов:

1. По типу формируемого изображения: плоского поля (Эврика 40-400) и стерео (Атом 20). На микроскопах плоского поля проводят исследования препаратов, приготовленных на предметном стекле или другие плоские объекты такие как, лист бумаги или картона, бумажная купюра. Получаем двумерное изображение. Увеличение у микроскопа большое – может достигать 1280х. Стерео-микроскоп нам дает трехмерное изображение. Он позволяет исследовать камень, муху, кусочек коры или цветка. Увеличение маленькое, например, у Атома всего 20х. Это идеальное увеличение как раз для объемных объектов.

2. По типу освещения: отраженного и проходящего света. В отраженном свете мы наблюдаем не прозрачные объекты. В проходящем – прозрачные и полупрозрачные объекты. И у биологического Эврика 40-400, и у стерео Атом 20 есть оба осветителя – и отраженного, и проходящего света. Каждый используется для своих целей.

3. По строению оптической схемы: прямые и инвертированные. Микроскоп с прямой оптической схемой — это наши привычные Эврика 40-400 и Атом 20. У микроскопа есть столик, на котором располагается объект исследования. Над объектом располагаются объективы, а выше визуальная насадка с окулярами. Мы смотрим на объект сверху. Все обычно и привычно. Инвертированная оптическая схема микроскопа — это как раз и есть наша новая Эврика 40х-320х.

У микроскопа так же есть столик, на котором находится объект исследования. Но объективы находятся под столиком. Мы смотрим на объект исследования снизу, хотя окуляр находится над столиком. Вот такие чудеса оптики.

Перевернутая оптическая схема (инвертированная) позволяет наблюдать объекты плоского поля в проходящем свете, как и Эврика 40-400. Но! На инвертированном микроскопе мы можем изучать не только привычные препараты, расположенные на предметном стекле, но и объекты, расположенные в специальной посуде – чашке Петри. Эти исследования можно проводить только на инвертированном микроскопе. Только он позволяет исследовать на большом увеличении живые объекты, находящиеся в специальной посуде с жидкостью.

Инвертированный микроскоп имеет длиннофокусные объективы. У обычного биологического микроскопа объективы короткофокусные, они рассчитаны на работу с покровным стеклом 0,17 мм. А у инвертированного микроскопа объективы рассчитаны на толщину дна посуды 1,1 мм. Высота самой посуды может быть до 50 мм.

Ну вот, оказывается нет ничего сложного в этом необычном микроскопе. Теперь наливаем воду из вазы с букетом цветов на дно чашки Петри и наблюдаем живые организмы на большом увеличении. Еще можем вырастить колонии бактерий. Об этом написано много интересных статей, поэтому предлагаю всего лишь короткие рекомендации для ребенка. Но самое главное во всех опытах — ребенку нужен взрослый помощник. Удачи в Ваших исследованиях! Напишите, что у Вас получилось?


Устройство микроскопа. Объективы: характеристики и идентификация

Идентификация свойств отдельных объективов обычно очень проста, поскольку важные параметры часто указаны на внешнем корпусе (или корпусе) самого объектива, как показано на рисунке 1. Этот рисунок изображен типичный план-апохромат с 60-кратным увеличением, включая общие гравюры, которые содержат все характеристики, необходимые для определения того, для чего предназначен объектив, и условий, необходимых для надлежащего использования.

Производители микроскопов предлагают широкий спектр конструкций объективов для удовлетворения требований к производительности специализированных методов визуализации, для компенсации изменений толщины покровного стекла и для увеличения эффективного рабочего расстояния объектива. Часто функция конкретной цели не очевидна, просто взглянув на конструкцию цели. Конечные объективы микроскопа предназначены для проецирования изображения с дифракционным ограничением на фиксированную плоскость ( промежуточное плоскости изображения), которая определяется длиной тубуса микроскопа и располагается на заранее заданном расстоянии от задней фокальной плоскости объектива. Объективы микроскопа обычно предназначены для использования с определенной группой окуляров и/или тубусных линз, стратегически расположенных для устранения остаточных оптических ошибок. Например, более старые компенсирующие окуляры Nikon и Olympus использовались с флюоритовыми и апохроматическими объективами с высокой числовой апертурой для устранения боковой хроматической аберрации и улучшения плоскостности поля. Новые микроскопы (от Nikon и Olympus) имеют объективы с полной коррекцией и не требуют дополнительной коррекции со стороны окуляров или тубусов.

Большинство производителей в настоящее время перешли на объективы с поправкой на бесконечность, которые проецируют выходящие лучи параллельными пучками от каждого азимута до бесконечности. Для этих объективов требуется тубусная линза на пути света, чтобы сфокусировать изображение на промежуточной плоскости изображения. Объективы с поправкой на бесконечность и микроскопы с конечной длиной тубуса не являются взаимозаменяемыми и должны быть согласованы не только с конкретным типом микроскопа, но часто и с конкретным микроскопом одного производителя. Например, объективы Nikon с коррекцией на бесконечность имеют не взаимозаменяемы с объективами Olympus, скорректированными на бесконечность, не только из-за различий в длине тубусов, но и из-за разного шага или диаметра монтажной резьбы. Объективы обычно содержат надпись, обозначающую фокусное расстояние тубуса, о чем будет сказано ниже.

На стволе каждого объектива написано огромное количество информации, которую можно разделить на несколько категорий. К ним относятся линейное увеличение, значение числовой апертуры, оптическая коррекция, длина тубуса корпуса микроскопа, тип среды, для которой предназначен объектив, и другие важные факторы, влияющие на принятие решения о том, будет ли объектив работать должным образом. Более подробное обсуждение этих свойств представлено ниже и в ссылках на другие страницы, посвященные конкретным вопросам.

  • Производитель — название производителя объектива почти всегда указано на объективе. Объектив, показанный на рисунке 1, был изготовлен вымышленной компанией Nippon из Японии, но сопоставимые объективы производятся компаниями Nikon , Olympus, Zeiss и Leica , компаниями, которые являются одними из самых уважаемых производителей в мире. дело в микроскопе.
  • Линейное увеличение — В случае с апохроматическим объективом, показанным на рис. 1, линейное увеличение составляет 60x, хотя производители выпускают объективы с линейным увеличением от 0,5x до 250x со многими промежуточными размерами.
  • Оптическая коррекция — обычно обозначаются как Achro и Achrom (ахроматический), как Fl, Fluar, Fluor , Neofluar , Neofluar или 1009200 для лучшего сферического коррекции, а также Апо (апохроматическая) для высшей степени коррекции сферических и хроматических аберраций. Поправки на кривизну поля обозначаются аббревиатурой Plan , Pl , EF , Achroplan , Plan Apo или Plano . Другие распространенные сокращения: ICS (система с коррекцией на бесконечность) и UIS (универсальная система на бесконечность), N и NPL (нормальный план поля зрения), Ultrafluar (флюоритовый объектив со стеклом, прозрачным до 250 нм), а также CF и CFI (без хрома; без хрома infinity). Объектив на иллюстрации (рис. 1) представляет собой планохромат с наивысшей степенью оптической коррекции. См. в таблице 1 полный список сокращений, часто встречающихся на стволах объективов.
Специализированные объективные обозначения
СОКРАЩЕННОЕ НАЗВАНИЕ ТИП
Ахром, Ахромат Коррекция ахроматических аберраций
Флуор, Фл, Флюар, Неофлуар, Флуотар Коррекция флюоритовой аберрации
Апо Коррекция апохроматической аберрации
План, Пл, Ахроплан, Плано Оптическая коррекция плоского поля
ЭФ, Акроплан Расширенное поле
(поле зрения меньше плана)
Н, НПЛ Нормальный план поля зрения
План Апо Апохроматическое и плоское поле
исправление
УПЛАН Olympus Universal Plan (Брайтфилд,
Darkfield, DIC и поляризованный свет)
ЛУ Nikon Luminous Universal (светлое поле,
Darkfield, DIC и поляризованный свет)
L, LL, LD, LWD Большое рабочее расстояние
ELWD Сверхбольшое рабочее расстояние
SLWD Сверхбольшое рабочее расстояние
СВВД Сверхбольшое рабочее расстояние
Корр. , W/Корр., CR Корректирующий воротник
Я, Ирис, Ж/Ирис Регулируемая числовая апертура (с ирисовой диафрагмой)
масло, масло Погружение в масло
Уотер, Висконсин, Вассер Погружение в воду
ЗДРАВСТВУЙ Однородное погружение
Гли Погружение в глицерин
ДИК, НИК Дифференциальный или интерференционный контраст Номарского
КФ, КФИ Без хрома, без хрома с коррекцией бесконечности (Nikon)
ИКС Система цветокоррекции Infinity (Zeiss)
среднеквадратичное значение Размер резьбы объектива Королевского микроскопического общества
М25, М32 Метрическая 25-мм резьба объектива; Метрическая резьба объектива 32 мм
Фаза, ФАКО, ПК Фазовый контраст
Ф 1, 2, 3 и т. д. Кольцевой конденсатор фаз 1, 2, 3 и т. д.
ДЛ, ДЛЛ, ДМ, БМ Фазовый контраст: темный низкий, темный низкий низкий, темный средний, яркий средний
ПЛ, ПЛЛ Фазовый контраст: положительный низкий, положительный низкий низкий
PM, PH Фазовый контраст: положительный средний, положительный высокий контраст (области с более высоким показателем преломления кажутся темнее).
НЛ, НМ, НХ Фазовый контраст: Отрицательный низкий, Отрицательный средний, Отрицательный высокий контраст (Области с более высоким показателем преломления кажутся светлее.)
П, По, Пол, СФ Без деформации, с низким двулучепреломлением, для поляризованного света
У, УФ, Универсальный УФ-пропускание (примерно до 340 нм) для УФ-возбуждаемой эпифлуоресценции
М Металлографический (без покровного стекла)
НК, НКГ Нет покровного стекла
РПИ Косое или эпиграфическое освещение
TL Проходящий свет
ББД, HD, Б/Д Светлое или темное поле (Ад, Дункель)
Д Темное поле
ЧАС Для использования с нагревательным столиком
У, Юта Для использования с универсальным столиком
Ди, Ми, Ти Интерферометрия, бесконтактная, многолучевая (Толански)
Таблица 1
Числовая апертура объектива и рабочее расстояние
Оптическая коррекция* и увеличение Числовой
Диафрагма		 Рабочее расстояние
(Миллиметры)
10-кратный АЧХ 0,25 6. 10
20-кратный АЧХ 0,40 3.00
АЧ 40x 0,65 0,45
АЧХ 60x 0,80 0,23
ACH 100x (масло) 1,25 0,13
ПЛ 4x 0,10 22,0
ЛП 10x 0,25 10,5
PL 20x 0,40 1,20
ПЛ 40x 0,65 0,56
PL 100x (Масло) 1,25 0,15
ПЛ ФЛ 4x 0,13 17,0
ПЛ ФЛ 10x 0,30 10.00
ПЛ ФЛ 20x 0,50 1,60
ПЛ ФЛ 40x 0,75 0,51
PL FL 100x (Масло) 1. 30 0,10
ПЛ АПО 1,25x 0,04 5.1
ПЛ АПО 2x 0,06 6.20
ПЛ АПО 4x 0,16 13.00
ПЛ АПО 10x 0,40 3.10
ПЛ АПО 20x 0,70 0,65
ПЛ АПО 40x 0,85 0,20
ПЛ АПО 60x (Масло) 1,40 1.10
ПЛ АПО 100x (Масло) 1,40 0,10

*Сокращения:
ACH, ахромат
PL FL, план-флюорит
PL APO, план-апохромат

Таблица 2
Объективные цветовые коды
Увеличение Цветовой код
1/2x Цвет не назначен
1x Черный
1,25x Черный
1,5x Черный
2x Коричневый (или оранжевый)
2,5x Коричневый (или оранжевый)
4x Красный
5x Красный
10x Желтый
16x Зеленый
20x Зеленый
25x Бирюзовый
32x Бирюзовый
40x Светло-синий
50x Светло-синий
60x Синий кобальт
63x Синий кобальт
100x Белый
150x Белый
250x Белый
Иммерсионные медиа Цветовой код
Масло Черный
глицерин Апельсин
Вода Белый
Специальный Красный
Таблица 3

Специальные функции — Объективы часто имеют дополнительные специальные функции, характерные для конкретного производителя и типа объектива. Планапохроматический объектив, показанный на рисунке 1, имеет подпружиненную переднюю линзу для предотвращения повреждения, когда объектив случайно попадает на поверхность предметного стекла микроскопа.

Другие особенности специализированных объективов: переменное рабочее расстояние ( LWD ) и настройки числовой апертуры, которые регулируются поворотом коррекционного кольца на корпусе объектива, как показано на рисунке 2. Объектив Plan Fluor слева имеет переменную настройку иммерсионной среды/числовой апертуры, что позволяет используется как с воздухом, так и с альтернативной жидкой иммерсионной средой, глицерином. Объектив Planapo справа имеет регулируемое рабочее расстояние (называемое «корректирующим воротником»), что позволяет объективу отображать образцы через покровные стекла различной толщины. Это особенно важно для сухих объективов с высокой числовой апертурой, особенно подверженных сферическим и другим аберрациям, которые могут ухудшить разрешение и контрастность при использовании покровного стекла, толщина которого отличается от расчетной.

В прошлом производились и другие типы регулируемых объективов, хотя сегодня это редкость. Возможно, наиболее интересным примером является составной «зум-объектив», который имеет переменное увеличение, обычно от 4 до 15 крат. Эти объективы имеют короткий ствол с плохо спроектированной оптикой, которая имеет серьезные проблемы с аберрациями и не очень практична для микрофотографии или серьезной количественной микроскопии.

Парфокальное расстояние — это еще одна спецификация, которая часто зависит от производителя. Большинство компаний производят объективы с парфокальным расстоянием 45 миллиметров, что позволяет свести к минимуму перефокусировку при изменении увеличения.

Объектив, изображенный слева на рис. 3, имеет парфокальное расстояние 45 мм и помечен цветовым кодом иммерсионной среды в дополнение к цветовому коду увеличения. Парфокальное расстояние измеряется от монтажного отверстия револьверной насадки объектива до точки фокусировки на образце, как показано на рисунке. Объектив справа на рис. 3 имеет большее парфокальное расстояние 60 миллиметров, что является результатом того, что он изготовлен по спецификации Nikon CFI60 200/60/25 9.0008, снова отклоняясь от практики других производителей, таких как Olympus и Zeiss , которые по-прежнему выпускают объективы с парфокальным расстоянием 45 мм. Большинство производителей также изготавливают свои револьверные насадки парцентрическими , что означает, что когда образец находится в центре поля зрения одного объектива, он остается центрированным, когда револьверная насадка поворачивается для использования другого объектива.

Дизайн стекла — Качество составов стекла имеет первостепенное значение в развитии оптики современных микроскопов, и в настоящее время существует несколько сотен оптических стекол, доступных для проектирования объективов микроскопов. Пригодность стекла для требовательных оптических характеристик объектива микроскопа зависит от его физических свойств, таких как показатель преломления, дисперсия, светопропускание, концентрация загрязняющих веществ, остаточная автофлуоресценция и общая однородность всей смеси. Разработчики оптики должны позаботиться о том, чтобы стекло, используемое в объективах с высокими характеристиками, обладало высоким коэффициентом пропускания в ближней ультрафиолетовой области, а также обеспечивало высокие коэффициенты экстинкции для таких приложений, как поляризованный свет или дифференциальный интерференционный контраст.

Цементы, используемые для создания нескольких линзовых элементов, обычно имеют толщину около 5-10 микрон, что может быть источником артефактов в группах, состоящих из трех или более линзовых элементов, склеенных вместе. Дублеты, триплеты и другие устройства с несколькими линзами могут давать ложные характеристики поглощения, пропускания и флуоресценции, что делает линзы непригодными для определенных применений.

В течение многих лет природный флюорит обычно использовался для изготовления флюоритовых (полуапохроматных) и апохроматических объективов. К сожалению, многие недавно разработанные методы флуоресценции часто основаны на ультрафиолетовом возбуждении с длинами волн значительно ниже 400 нанометров, что серьезно нарушено автофлуоресценцией, возникающей из-за природных органических компонентов, присутствующих в этом минерале. Кроме того, тенденция природного флюорита к проявлению обширных локализованных областей кристалличности может серьезно ухудшить качество микроскопии в поляризованном свете. Многие из этих проблем можно обойти с помощью новых, более совершенных материалов, таких как флуорокраун-стекло.

Отжиг оптического стекла для изготовления объективов имеет решающее значение для снятия напряжения, улучшения пропускания и снижения уровня других внутренних дефектов. Некоторые составы стекла, предназначенные для изготовления апохроматических линз, подвергают медленному охлаждению и отжигу в течение длительных периодов времени, часто превышающих шесть месяцев. Настоящие апохроматические объективы изготавливаются из комбинации природного флюорита и других стекол, которые имеют пониженное пропускание в ближней ультрафиолетовой области. 9Стекло со сверхнизкой дисперсией 0003

( ED ) было представлено как главное достижение в конструкции линз с оптическими свойствами, аналогичными минеральному флюориту, но без его механических и оптических недостатков. Это стекло позволило производителям создавать объективы более высокого качества с линзами, обладающими превосходными оптическими коррекциями и характеристиками. Поскольку химические и оптические свойства многих стекол являются частной собственностью, документацию получить сложно или невозможно. По этой причине в литературе часто неясно описываются специфические свойства стекол, используемых при изготовлении объективов микроскопов.

Многослойные просветляющие покрытия — Одним из наиболее значительных достижений в области дизайна объективов за последние годы является усовершенствование технологии просветляющих покрытий, которая помогает уменьшить нежелательные отражения (блики и ореолы), возникающие при прохождении света через систему линз. , и обеспечить высококонтрастные изображения. Каждая поверхность раздела воздух-стекло без покрытия может отражать от четырех до пяти процентов падающего светового луча по нормали к поверхности, что приводит к коэффициенту пропускания 9. 5-96 процентов при нормальной заболеваемости. Нанесение просветляющего покрытия толщиной в четверть длины волны с соответствующим показателем преломления может увеличить это значение на три-четыре процента. По мере того, как объективы становятся все более сложными с постоянно растущим числом линз, потребность в устранении внутренних отражений соответственно возрастает. Некоторые современные объективы с высокой степенью коррекции могут содержать до 15 линз, имеющих множество поверхностей раздела воздух-стекло. Если бы линзы не имели покрытия, потери на отражение только осевых лучей снизили бы коэффициент пропускания примерно до 50 процентов. Однослойные покрытия линз, которые когда-то использовались для уменьшения бликов и улучшения передачи, теперь вытеснены многослойными покрытиями, обеспечивающими коэффициенты пропускания, превышающие 9.9,9 процента в видимом диапазоне спектра. Эти специальные покрытия также используются на фазовых пластинах в фазово-контрастных объективах для максимального контраста.

На рисунке 4 представлен схематический рисунок световых волн, отражающихся и/или проходящих через элемент линзы, покрытый двумя просветляющими слоями. Падающая волна падает на первый слой ( Layer A на рис. 4) под углом, в результате чего часть света отражается ( R(o) ), а часть проходит через первый слой. При встрече со вторым просветляющим слоем ( Layer B ), другая часть света отражается под тем же углом и интерферирует со светом, отраженным от первого слоя. Некоторые из оставшихся световых волн продолжают свой путь к поверхности стекла, где они снова отражаются и передаются. Свет, отраженный от поверхности стекла, интерферирует (как конструктивно, так и деструктивно) со светом, отраженным от просветляющих слоев. Показатели преломления просветляющих слоев отличаются от показателей преломления стекла и окружающей среды (воздуха). Когда световые волны проходят через просветляющие слои и поверхность стекла, большая часть света (в зависимости от угла падения — обычно нормального к линзе в оптической микроскопии) в конечном итоге проходит через стекло и фокусируется для формирования изображения.

Фторид магния является одним из многих материалов, используемых в тонкослойных оптических просветляющих покрытиях, но большинство производителей микроскопов в настоящее время производят свои собственные составы. Общий результат — резкое улучшение контрастности и пропускания видимых длин волн с одновременным деструктивным вмешательством в гармонически связанных частотах, лежащих за пределами полосы пропускания. Эти специализированные покрытия могут быть легко повреждены при неправильном обращении, и микроскопист должен знать об этой уязвимости. Многослойные просветляющие покрытия имеют слегка зеленоватый оттенок, в отличие от пурпурного оттенка однослойных покрытий, что можно использовать для различения покрытий. Поверхностный слой просветляющих покрытий, используемых на внутренних линзах, часто намного мягче, чем соответствующие покрытия, предназначенные для защиты внешних поверхностей линз. Следует соблюдать особую осторожность при очистке оптических поверхностей, покрытых тонкими пленками, особенно если микроскоп был разобран и осмотру подлежат внутренние элементы объектива.

Из приведенного выше обсуждения становится очевидным, что объективы являются наиболее важным оптическим элементом сложного микроскопа. Именно по этой причине столько усилий прилагается к тому, чтобы убедиться, что они хорошо промаркированы и подходят для поставленной задачи. Мы рассмотрим другие свойства и аспекты объективов микроскопа в других разделах этого руководства.

Соавторы

Мортимер Абрамовиц — Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive., Мелвилл, Нью-Йорк, 11747.

Майкл В. Дэвидсон — Национальная лаборатория сильного магнитного поля, 1800 г., Восточный Поль Дирак Доктор, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.

Понимание задач микроскопа: World Precision Instruments | Хирургические инструменты, исследовательские инструменты, лабораторное оборудование

Toggle Nav

Поиск