Цифровой микроскоп — устройство и принцип 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.

Как работает микроскоп

Микроскоп является одним из наиболее важных изобретений человечества, который позволил углубиться в изучение окружающего нас мира. И это невероятное открытие сделал голландский ученый Антон Ван Левенгук.

Именно он стал первопроходцем в микроскопии, направив несколько линз на воду и растения и обнаружив, что при определённой установке и порядке крепления линз можно увидеть совершенно новый, скрытый от невооруженного человеческого глаза мир.

Это открытие принесло ученому всемирную славу и признание. За всю свою жизнь он сделал более трёх сотен приборов. На то время они состояли из небольшой сферической линзы, которая имела диаметр примерно в пол сантиметра, предметный столик, который с помощью винта можно было приближать и отдалять от линзы. Штатива не предусматривалось, что было неудобно, так как прибор держали в руках.

Если посмотреть на это изобретение с точки зрения современной оптики, то находку голландского ученого скорее можно отнести к сильной лупе, так как оптическая часть данного прибора имеет только одну линзу.

Постепенно микроскопы эволюционировали и стали более сильными и совершенными. Теперь с их помощью можно рассматривать даже самые маленькие частички нашего мира, клетки, вирусы, бактерии.

В работе микроскопа присутствует тот же принцип, что и в телескопе-рефлекторе. В телескопе лучи света, когда проходят через стекло или стеклянную линзу, преломляются под определённым углом.

Телескоп собирает параллельные лучи воедино в точку фокуса, откуда с помощью окуляра мы можем её видеть. Что касается микроскопа, то тут очень схожий принцип действия.

Сперва расходящийся пучок света становится параллельным, после чего преломляется в окуляре, чтоб наблюдающий мог разглядеть картинку.

Окуляр
Тубус
Держатель
Винт грубой фокусировки
Винт точной (микрометренной) фокусировки
Револьверная головка
Объектив
Предметный столик

Осветитель
Ирисовая полевая диафрагма
Зеркало
Ирисовая апертурная диафрагма
Конденсор
Препарат
Увеличенное действительное промежуточное изображение препарата, образуемое объективом
Увеличенное мнимое окончательное изображение препарата, наблюдаемое в окуляре
Объектив
Окуляр

Функциональные составные микроскопа

Данное оборудование содержит в себе три главные составные части: осветительная, воспроизводящая и визуализирующая.

Осветительная составная микроскопа необходима для того, чтоб воссоздавать поток света так, чтоб другие части прибора, как можно точнее делали свою работу.

Осветительная часть оборудования для проходящего светового потока находится непосредственно за препаратом, если микроскоп прямой, а если микроскоп инвертированный, то перед объектом и поверх объектива.

Осветительная составная прибора содержит в себе источник освещения, который может быть представлен лампой, или же электрическим блоком питания, а также всевозможную механическую оптику, в которую входят: конденсоры, коллекторы, полевые и апертурные регулируемые и ирисовые диафрагмы.

Воспроизводящая составная микроскопа нужна для того, чтоб воспроизводить объект непосредственно в горизонтали картинки с необходимым для рассмотрения визуальными качествами и увеличением.

Это значит, что воспроизводящая составная нужна для такого отображения картинки в окуляре, какое наиболее точно и детально показывает объект с определённым разрешением для оптики микроскопа передачей цвета и контрастности.

С помощью воспроизводящей части удаётся добиться первой ступени увеличения картинки и находится она за объектом до горизонтали изображения прибора. Воспроизводящие части прибора также имеют объективы, и промежуточные системы стационарной оптики.

Сегодня это оборудование работает с помощью специальных систем объективов и оптики, которые скорректированы на отметку бесконечности.
Для этого в приборах используют тубусные системы, благодаря которым параллельные лучи света, выходящие через объектив, соединяются в плоскости картинки в микроскопе.

Визуализирующие составные прибора необходимы для того, чтоб получать настоящую картинку исследуемого предмета на сетчатке, пластине, пленке, на мониторе с большой второй степенью увеличения.

Визуализирующие части в микроскопе находится между камерой или сетчаткой глаза, а также горизонталью картинки объектива.
Эти части содержат в себе визуальные насадки монокулярного, бинокулярного или тринокулярного типа со специальными системами наблюдения, которые представляет собой окуляры, работающие по принципу лупы.

Помимо этого, визуализирующая часть микроскопа также содержит в себе дополнительные увеличительные системы, всевозможные насадки для проекции, включая также и дискуссионные для нескольких исследователей. Также система включает в себя приспособления для рисования, проведения анализа, а также фиксирования картинки с определёнными согласующими частями.

Главные способы работы с микроскопом

Способ светлого поля при проходящих световых лучах применяется для того, чтоб изучить прозрачные объекты с различными неоднородными составляющими. Это могут быть срезы растительной и животной ткани, отдельные минералы, а также самые простые микроорганизмы в жидкости. Конденсор, а также источник света стоят боле низко, чем предметный стол. Картинку объекта формирует световой луч, который проходит сквозь прозрачную часть и поглощается составными частями с более плотной консистенцией. Если есть необходимость увеличить контрастность картинки, то могут добавляться красители, степень концентрации которых увеличивается с плотностью участка объекта.

Светлое поле в отражающемся световом луче необходимо для того, чтоб разглядеть непрозрачные объекты, и всевозможные объекты, из которых нет возможности взять образец для создания полупрозрачных препаратов. Свет на объект исследования проходит через верх, как правило, сквозь объектив, который в этом варианте ещё и служит своеобразным конденсором.

Способ темнопольный и косого освещения применяются для изучения объектов с чрезвычайно низкой контрастностью, таких как прозрачные живые клетки. Свет для изучения предмета подают не снизу, а сбоку, из-за чего появляются тени, благодаря которым становятся явными плотные части.

Если освещение конденсора переместить так, чтоб его свет не попадал на объектив, а образец освещался лучами сбоку, можно увидеть белый объектив на черном фоне.

Оба данных способа подходят исключительно для таких приборов, в которых можно относительно оси оптики менять расположение конденсора.

Растровый микроскоп: устройство и принцип работы

Растровый микроскоп – прибор, предназначенный для получения увеличенного в несколько тысяч раз изображения объекта с огромным пространственным разрешением. При работе с этим устройством учёные смогут получить информацию о структуре, строении и составе исследуемой поверхности. Изображение формируется при взаимодействии электронного пучка с образцом.

Конструкция растрового электронного микроскопа позволяет получать информацию о поверхностной структуре с помощью обратно-рассеянных (ОЭ) или вторичных электронов (ВЭ). Контраст вторичных электронов определяется поверхностным рельефом, а отраженные частицы содержат информацию о распределении электронной плотности. На изображении области с элементами, имеющими большие атомные номера, будут выглядеть намного ярче.

Как правило, растровый микроскоп имеет следующие функции:

Детектирование ВЭ.
Детектирование ОЭ.
Элементный микроанализ. При этом типе анализа выявляется рентгеновское излучение вещества, возникающее при электронном облучении.
Анализ при низких ускоряющих напряжениях. Устройство способно функционировать при ускоряющем напряжении до 200 вольт. При наличии приложения замедляющего потенциала этот показатель можно уменьшить до 10 вольт. При таком анализе можно достичь равновесия между количеством эмитированных и поглощенных электронов. На образец для исследования не нужно наносить проводящее покрытие.
Переменный вакуум. Современные модели микроскопов оборудованы системой поддержки высокого и сверхвысокого вакуума. При таком анализе образец пребывает в разряженной, но плотной для нейтрализации поверхностного заряда среде. В итоге наблюдение можно осуществлять без проводящего покрытия. При наличии охлаждающего держателя прибор сможет работать с водой и влажными образцами.

Во время анализа прибор сразу использует вторичные и обратно-рассеянные электронные. Такая комбинация частиц позволяет получить более полную информацию об исследуемом объекте.

Принцип работы растрового микроскопа

Историческая схема растрового электронного микроскопа отличается от современных моделей. Сам принцип работы особых изменений не претерпел:

Электронный пучок направляется на исследуемый образец.
Во время работы образуются вторичные электроны, собираемые специальным детектором.
Тонкий электронный зонд генерируется электронной пушкой, а затем фокусируется линзами. Отклоняют его сканирующие катушки во взаимоперпендикулярных направлениях.
Получаемые изображения регистрируются в виде нулей и единиц, а затем преобразовываются в цифровую картинку.

Работа растрового электронного микроскопа завершается, когда весь образец будет просканирован. В старых моделях изображение формировалось за счет синхронизации электронного пучка в кинескопе с электронным пучком микроскопа. Готовое изображение появлялось на кинескопе. При необходимости его можно было перенести на фотопленку.

Стандартное устройство растрового электронного микроскопа:

электронная пушка;
первый конденсор;
второй конденсор;
отклоняющие катушки;
микрозонд;
объектив;
детектор ОЭ;
детектор ВЭ;
вакуумный насос.

Кроме перечисленных элементов, в прибор входят разные типы детекторов. Они способны генерировать и выявлять следующие типы сигналов:

дифракции отраженных электронных частиц;
потери тока на образце;
ток, проходящий через образец;
световой сигнал;
рентгеновское излучение с определенным характеристиками;
прошедшие через образец электронные элементы.

Все типы детекторов в одном микроскопе встречаются редко. Кроме стандартного анализа ВЭ и ОЭ, прибор может поддерживать 2-3 дополнительные опции.

Разрешение микроскопа

Разрешающая способность прибора ограничена длиной волны фотонов видимого света. Мощный растровый электронный микроскоп можно использовать для просмотра деталей 0,3-0,4 нм. У оптических приборов этот показатель равен всего 0,2 мкм. Для просмотра более мелких деталей придётся сократить длину волны, которая направлена на исследуемый объект.

Пространственное разрешение оборудования определяется его электронно-оптической системой. Также оно ограничивается размером области взаимодействия объекта с зондом.

Самые высокое разрешение при использовании ВЭ, а самое низкое – при рентгеновском излучении.

В отличие от просвечивающих устройств, растровое обеспечивает визуализацию большей площади объекта и возможность исследования больших образцов.

Области применения

Сканирующий растровый микроскоп позволяет исследовать микроморфологию и тонкую структуру поверхности крупных образцов. Этот прибор применяется во всех областях науки: химии, физике, биологии, геологии, материаловедении, криминалистики. С помощью растровых микроскопов можно:

изучать структуру и строение микрокристаллов;
исследовать структуру материалов при нагреве и охлаждении;
осуществлять качественный и количественный элементный анализ;
исследовать структуру образцов при механическом воздействии;
анализировать токи, вызванные электронным пучком;
осуществлять электронно-лучевую литографию;
составлять карты распределения элементов по площади исследуемого объекта.

В техническом описании микроскопа указывают разрешение в режиме высокого и низкого вакуума, ток пучка электронов, увеличение, ионный источник, ток пучка ионов.

Разновидности микроскопов — Masteram

История создания микроскопа берет свое начало в 16 веке. Первый микроскоп, созданный человеком, был оптическим и состоял из набора линз, позволяющих получать увеличенное изображение рассматриваемых предметов.

На данный момент, в результате научно-технического прогресса во всех сферах нашей жизни, существует великое множество микроскопов. И различие их состоит не только в их назначении, но и в принципе действия.

Давайте попробуем систематизировать наши знания о современных микроскопах.

Классификация микроскопов

Рассмотрим самую общую классификацию микроскопов, основанную на величине разрешающей способности прибора.

Разрешающая способность микроскопа — это способность выдавать чёткое раздельное изображение двух близко расположенных точек объекта.

Эта характеристика определяется прежде всего длиной волны используемого в микроскопии излучения (видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение).

оптические (световые);
электронные;
рентгеновские;
сканирующие зондовые.

Поскольку в нашем обзоре особое место займет оптический микроскоп, оставим его более детальное рассмотрение «на закуску».

Электронные микроскопы

Электронный микроскоп – сверхмощный прибор, который использует, в отличие от оптического микроскопа, вместо светового потока, пучок электронов. Такой тип микроскопов намного мощнее обычных световых микроскопов, а его разрешающая способность выше в 1000-10000 раз.

Электронные микроскопы в свою очередь можно разделить на:

сканирующие микроскопы – сканирование производится сфокусированным электронным пучком в условиях промышленного вакуума;
просвечивающие микроскопы — предназначены для изучения тонких объектов с помощью пучка электронов, проходящих сквозь них.

Такие микроскопы являются сложным и дорогостоящим оборудованием, потому чаще всего используются в научных исследованиях, либо на огромных предприятиях.

Рентгеновские микроскопы

Рентгеновский микроскоп — устройство для исследования очень малых объектов, размеры которых сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Принцип работы такого микроскопа основан на использовании рентгеновского излучения с длиной волны от 0,01 до 10 нанометров. Рентгеновский микроскоп по разрешающей способности находится между электронным и оптическим микроскопами.

Рентгеновские микроскопы можно разделить на:

проекционные;
отражательные.

Наибольшее распространение получили проекционные микроскопы, позволяющие оценить качество тонких покрытий, получить микрорентгенографию биологических и ботанических срезов толщиной до 200 мкм. Важным достоинством рентгеновских микроскопов является то, что с их помощью можно наблюдать непрепарированные живые клетки.

Сканирующие зондовые микроскопы

Сканирующий зондовый микроскоп вряд ли пригодится для использования в домашних условиях. Это уже специализированный класс микроскопов, в котором для построения изображения используется специальный зонд для сканирования поверхности.

Благодаря такому микроскопу получают трехмерное изображение с очень высоким разрешением (менее 0,1 нм).

В настоящее время сканирующие зондовые микроскопы нашли применение практически во всех областях науки: физике, химии, биологии, биохимии, фармацевтике, материаловедении, фотохимии и других областях науки.

Оптические микроскопы

Оптический (световой) микроскоп – это самый «старый» по классификации и самый распространенный и по сегодняшний день микроскоп. Однако не стоит думать, что его конструкция и возможности не претерпели изменений. Стандартный микроскоп состоит из оптической системы (объектив, окуляр и осветительное устройство) и механической системы. Работа такого микроскопа основана на законах классической оптики.

Оптические микроскопы различаются между собой по их назначению:

Биологические микроскопы — микроскопы проходящего света, предназначены для изучения прозрачных и полупрозрачных объектов;
Стереоскопические микроскопы — микроскопы отраженного света, с объемным изображением, предназначены для изучения непрозрачных объектов;
Металлографические микроскопы — микроскопы отраженного света, освещение происходит от встроенного осветителя, предназначены для изучения непрозрачных объектов;
Люминесцентные микроскопы основаны на явлении люминесценции объектов, предназначены для изучения непрозрачных и полупрозрачных объектов с различной степенью отражающей способности.

И это далеко не полный перечень применения оптических микроскопов.

По конструкции можно также классифицировать оптические микроскопы на монокулярные, бинокулярные и тринокулярные. При необходимости работать с микроскопом длительное время, предпочтительными являются бинокулярные и тринокулярные модели.

Микроскопы для пайки

Не секрет, что правильно подобранный инструмент способствует быстрому и легкому выполнению работы.

Для пайки следует выбирать микроскоп с небольшой кратностью. Благодаря этому, между объективом и рабочей поверхностью будет достаточно места для работы пинцетом и паяльником.

В качестве примера можно привести бинокулярный микроскоп ST60-24B1. В случае необходимости, рабочее расстояние можно увеличить путем установки уменьшительной линзы на объектив (0,75х или 0,5х).

Одновременно увеличится видимая площадь рабочей поверхности.

Удобно, когда окуляры микроскопа размещены под углом к рабочей поверхности.

Для защиты от паров канифоли и припоя следует использовать защитное стекло на объектив микроскопа. Также необходимо обеспечить хорошую вытяжную вентиляцию.

Особое место среди оптических микроскопов занимает цифровой микроскоп. Профессиональные цифровые микроскопы – это серьезный технологический прорыв в современном приборостроении.

В конструкции таких устройств оптическая система совмещена с трансформирующей матрицей, позволяющей преобразовывать световой поток в цифровой сигнал и передавать его для последующей обработки на компьютер.

К цифровым микроскопам предусмотрено подключение фото- и видеокамер для фиксации данных, а также мониторы и принтеры для их визуализации. В зависимости от типа вывода изображения различают USB-микроскопы и ТВ-микроскопы.

Тринокулярные микроскопы являют собой симбиоз оптического и цифрового типов микроскопа. В них, кроме двух стандартных оптических окуляров, имеется третий окуляр для съемки процесса на специальную видеокамеру наблюдения и вывода цифрового изображения на экран.

Сегодня, в связи с массовым распространением персональных компьютеров, цифровые микроскопы унифицировались, большинство из них работает при подключении к стандартному USB порту компьютера, на котором установлено соответствующее программное обеспечение, совместимое с конкретной моделью цифрового микроскопа. Иногда даже употребляют термин «USB-микроскоп».

Цифровая микроскопия

Сейчас цифровой микроскоп становится вполне доступным не только для серьезных научных либо производственных центров, но даже для обычных школ.

Более того, уже разработаны методики его применения на уроках биологии, а в недалеком будущем можно ожидать появления «школьного» (детского) цифрового микроскопа, столь же доступного по цене, как и широко распространенные простые оптические модели.

Сферы применения цифровых микроскопов:

Контроль качества изготовленной продукции
Тесты и исследования
Анализ состояния печатных плат
Ремонт электроники
Образование и обучение (изучение естественных наук, биологии, химии)
Хобби и увлечения (работа с мелкими деталями и элементами)
Коллекционирование (монеты, ювелирные изделия, штампы, и другое)
Исследование тканей
Медицина (анализ состояния кожи, зубов, и др.)

Максимальное увеличение в цифровых микроскопах часто превосходит таковое у микроскопов оптических, что раскрывает новые возможности перед пользователями.

Цифровая технология в самых современных микроскопах дает также возможность сохранять потоки видео. Для получения наиболее четкого и качественного изображения используются современные методы фокусировки камеры и автоматической настройки.

Вопрос дополнительного освещения решается при помощи встроенной светодиодной подсветки в некоторых моделях.

Цифровая технология хранения и обработки изображений упрощает вопросы документирования данных и сравнения наблюдаемых объектов.

Пользователь может сохранить необходимые изображения в нужные ему каталоги, а позже сравнить наблюдаемые объекты или же состояние одного и того же объекта в различные периоды времени.

Таким образом, можно проводить контроль качества и другие тесты. Сохраненные изображения можно обрабатывать при помощи внешних редакторов.

USB-микроскопы

USB-микроскопы могут быть использованы для работы с небольшими объектами, электроникой, печатными платами и другими объектами.

USB-микроскоп Supereyes B003+

Увеличение	300х
Сенсор	2 Мп
Интерфейс	USB 2.0

USB-микроскоп Supereyes B005

Увеличение	200x
Сенсор	1,3 Мп
Интерфейс	USB 2.0

USB-микроскоп Supereyes B008

Увеличение	500x
Сенсор	5 Мп
Интерфейс	USB 2.0

USB-микроскоп Supereyes B010

Увеличение	400x
Сенсор	2 Мп
Интерфейс	USB 2.0

Как работает микроскоп?

Галилей не изобрел телескоп, но был первым, кто открыл огромную Вселенную, направив телескоп вверх.

Также и Антон ван Левенгук – он не изобрел микроскоп, но открыл вселенную очень малого, когда посмотрел через микроскоп туда, куда до него еще никто не смотрел.

Левенгук исследовал микромир, открывал крошечных животных, растения и бактерии в капле воды. Изучал клетки крови и их движение, развитие и жизненный цикл насекомых. Поэтому Левенгука часто называют «отцом микроскопии».

Как это работает

В микроскопе используется то же явление, что и в телескопе-рефракторе – световые лучи преломляются при прохождении сквозь стекло.

Цель телескопа – собрать пучок параллельных лучей от очень далекого объекта в маленькую точку – фокус, а уже оттуда через окуляр свет попадет в глаз.

В микроскопе же сначала расходящийся пучок световых лучей превращается в параллельный, а потом он преломляется в окуляре, чтобы сфокусироваться в глазе наблюдателя.

Чтобы было более понятно, давайте что-нибудь увеличим. Например, пылевого клеща – крошечного жучка (точнее, паукообразное), который живет в вашей подушке и питается отмершими чешуйками вашей кожи.

Для начала нужно клеща подсветить. Сделаем это с помощью зеркальца в нижней части микроскопа. Свет отражается от зеркальца, проходит через клеща и стекло вокруг него и попадает в объектив. Объектив собирает часть расходящихся лучей от клеща в параллельный пучок световых лучей, который идет вверх по тубусу микроскопа и достигает линзы окуляра.

Окуляр преломляет лучи и собирает их на сетчатке глаза, и мы может видеть клеща как будто бы «вблизи» и очень подробно.
Увеличение микроскопа зависит от того, насколько сильно каждая линза преломляет свет. Обычно увеличение написано прямо на корпусе прибора.

Например, надпись «40х» означает, что изображение в микроскопе в 40 раз крупнее, чем при наблюдении невооруженным глазом.

Немного подробностей

В большинстве микроскопов объектив и окуляр состоят не из одной линзы, а из двух или более. Таким способом можно ослабить влияние так называемой хроматической аберрации – оптического искажения изображения, которое связано с тем, что разные цвета преломляются в линзе немного по-разному.

Наше тело (как и тела всех других живых существ) состоит из маленьких частичек, называемых клетками. Это стало известно, когда Роберт Гук рассмотрел под микроскопом срезы пробкового дуба. Пробковая древесина имеет очень выраженные клеточные стенки, и выглядит как будто сделанной из множества маленьких комнат или клеток.

Различные типы микроскопов помогали наблюдать клетки тела человека, определять минералы, раскрывать преступления, видеть, как замораживание влияет на пищевые продукты, изучать металлы и находить причины заболеваний растений. И в медицине микроскоп – незаменимый инструмент.

Он помог определить причины множества смертельных болезней, как, например, малярия или туберкулез. Часто микроскоп помогает определить, от чего умер человек или животное. Ученые могут при помощи микроскопа определить происхождение наркотических веществ.

В частности, рассматривая кристаллы опиума с большим увеличением, можно заметить, что их форма различна для разных мест произрастания мака.

Пища для ума

Также как астрономы используют для исследования космоса не только лучи видимого света, так и исследователи микромира не ограничиваются только светом. К примеру, можно использовать электроны. Прибор, называемый электронным микроскопом, может «увидеть» отдельные атомы, что в принципе невозможно сделать с помощью световых лучей.

Также как световые лучи, электронные пучки тоже могут преломляться. В отличие от света, электроны не преломляются в стекле, для этой цели используются магниты.

Объекты, «рассматриваемые» под сканирующим электронным микроскопом, должны обладать высокой электропроводностью и выдерживать вакуум.

Для удовлетворения этим требованиям образцы для электронной микроскопии нередко покрывают тонким слоем золота.

Конечно, необязательно иметь электронный микроскоп и горшок золота, чтобы делать удивительные открытия. Даже простой, с малым увеличением, микроскоп может открыть целый новый мир. Попробуйте посмотреть на растения, бумагу, ткань, сахар, воду из пруда или случайную букашку.

В магазинах, где продают товары для аквариумистов, часто имеются маленькие рачки – артемии, которые очень интересно выглядят под микроскопом.

Возможности применения микроскопа практически не поддаются перечислению, и, как знать, может быть, именно Вы сможете найти что-то новое, что назовут потом Вашим именем!

Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире:

Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео радиоактивной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеообзор (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео соленой воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
Медицинские микроскопы Levenhuk MED: обзорная статья на сайте levenhuk.ru
Видео! Портативный микроскоп Bresser National Geographic 20–40x и другие детские приборы линейки: видеообзор (канал «Татьяна Михеева», Youtube.com)
Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru
Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Видео бактерий под микроскопом Levenhuk Rainbow 2L PLUS (канал «Микромир под микроскопом», Youtube.ru)
Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 50L PLUS на сайте levenhuk.ru
Видео! Подробный обзор серии детских микроскопов Levenhuk LabZZ M101 (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
Обзор набора оптической техники Levenhuk LabZZ MTВ3 (микроскоп, телескоп и бинокль) на сайте levenhuk.ru
Видео! Микроскоп Levenhuk DTX 90: распаковка и видеообзор цифрового микроскопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
Видео! Видеопрезентация увлекательной и красочной книги для детей «Невидимый мир» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Большой обзор биологического микроскопа Levenhuk 3S NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS
Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow и LabZZ (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Микроскоп Levenhuk Rainbow 2L PLUS LimeЛайм. Изучаем микромир
Выбираем лучший детский микроскоп
Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D2L: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D50L PLUS: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Обзор биологического микроскопа Levenhuk Rainbow 50L
Видео! Видеообзор школьных микроскопов Levenhuk Rainbow 2L и 2L PLUS: лучший подарок ребенку (канал KentChannelTV, Youtube.ru)
Видео! Как выбрать микроскоп: видеообзор для любителей микромира (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Галерея фотографий! Наборы готовых микропрепаратов Levenhuk
Микроскопия: метод темного поля
Видео! «Один день инфузории-туфельки»: видео снято при помощи микроскопа Levenhuk 2L NG и цифровой камеры Levenhuk (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Видео! Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 2L NG Azure на телеканале «Карусель» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
Обзор микроскопа Levenhuk Фиксики Файер
Совместимость микроскопов Levenhuk с цифровыми камерами Levenhuk
Как работает микроскоп
Как настроить микроскоп
Как ухаживать за микроскопом
Типы микроскопов
Техника приготовления микропрепаратов
Галерея фотографий! Что можно увидеть в микроскопы Levenhuk Rainbow 50L, 50L PLUS, D50L PLUS
Сетка или шкала. Микроскоп и возможность проведения точных измерений
Обычные предметы под объективом микроскопа
Насекомые под микроскопом: фото с названиями
Инфузории под микроскопом
Изобретение микроскопа
Как выбрать микроскоп
Как выглядят лейкоциты под микроскопом
Что такое лазерный сканирующий микроскоп?
Микроскоп люминесцентный: цена высока, но оправданна
Микроскоп для пайки микросхем
Иммерсионная система микроскопа
Измерительный микроскоп
Микроскопы от самых больших профессиональных моделей до простых детских
Микроскоп профессиональный цифровой
Силовой микроскоп: для серьезных исследований и развлечений
Лечение зубов под микроскопом
Кровь человека под микроскопом
Галогенные лампы для микроскопов
Французские опыты – микроскопы и развивающие наборы от Bondibon
Наборы препаратов для микроскопа
Юстировка микроскопа
Микроскоп для ремонта электроники
Операционный микроскоп: цена, возможности, сферы применения
«Шкаловой микроскоп» – какой оптический прибор так называют?
Бородавка под микроскопом
Вирусы под микроскопом
Принцип работы темнопольного микроскопа
Покровные стекла для микроскопа – купить или нет?
Увеличение оптического микроскопа
Оптическая схема микроскопа
Схема просвечивающего электронного микроскопа
Устройство оптического микроскопа у теодолита
Грибок под микроскопом: фото и особенности исследования
Зачем нужна цифровая камера для микроскопа?
Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен?
Микроскопы проходящего света
Органоиды, обнаруженные с помощью электронного микроскопа
Паук под микроскопом: фото и особенности изучения
Из чего состоит микроскоп?
Как выглядят волосы под микроскопом?
Глаз под микроскопом: фото насекомых
Микроскоп из веб-камеры своими руками
Микроскопы светлого поля
Механическая система микроскопа
Объектив и окуляр микроскопа
USB-микроскоп для компьютера
Универсальный микроскоп – существует ли такой?
Песок под микроскопом
Муравей через микроскоп: изучаем и фотографируем
Растительная клетка под световым микроскопом
Цифровой промышленный микроскоп
ДНК человека под микроскопом
Как сделать микроскоп в домашних условиях
Первые микроскопы
Микроскоп стерео: купить или нет?
Как выглядит раковая клетка под микроскопом?
Металлографический микроскоп: купить или не стоит?
Флуоресцентный микроскоп: цена и особенности
Что такое «ионный микроскоп»?
Грязь под микроскопом
Как выглядит клещ под микроскопом
Как выглядит червяк под микроскопом
Как выглядят дрожжи под микроскопом
Что можно увидеть в микроскоп?
Зачем нужны исследовательские микроскопы?
Бактерии под микроскопом: фото и особенности наблюдения
На что влияет апертура объектива микроскопа?
Аскариды под микроскопом: фото и особенности изучения
Как использовать микропрепараты для микроскопа
Изучаем ГОСТ: микроскопы, соответствующие стандартам
Микроскоп инструментальный – купить или нет?
Где купить отсчетный микроскоп и зачем он нужен?
Атом под электронным микроскопом
Как кусает комар под микроскопом
Как выглядит муха под микроскопом
Амеба: фото под микроскопом
Подкованная блоха под микроскопом
Вша под микроскопом
Плесень хлеба под микроскопом
Зубы под микроскопом: фото и особенности наблюдения
Снежинка под микроскопом
Бабочка под микроскопом: фото и особенности наблюдений
Самый мощный микроскоп – как выбрать правильно?
Рот пиявки под микроскопом
Мошка под микроскопом: челюсти и строение тела
Микробы на руках под микроскопом – как увидеть?
Вода под микроскопом
Как выглядит глист под микроскопом
Клетка под световым микроскопом
Клетка лука под микроскопом
Мозги под микроскопом
Кожа человека под микроскопом
Кристаллы под микроскопом
Основное преимущество световой микроскопии перед электронной
Конфокальная флуоресцентная микроскопия
Зондовый микроскоп
Принцип работы сканирующего зондового микроскопа
Почему трудно изготовить рентгеновский микроскоп?
Макровинт и микровинт микроскопа – что это такое?
Что такое тубус в микроскопе?
Главная плоскость поляризатора
На что влияет угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора?
Назначение поляризатора и анализатора
Метод изучения – микроскопия на практике
Микроскопия осадка мочи: расшифровка
Анализ «Микроскопия мазка»
Сканирующая электронная микроскопия
Методы световой микроскопии
Оптическая микроскопия (световая)
Световая, люминесцентная, электронная микроскопия – разные методы исследований
Темнопольная микроскопия
Фазово-контрастная микроскопия
Поляризаторы естественного света
Шотландский физик, придумавший поляризатор
Механизм фокусировки в микроскопе
Что такое полевая диафрагма?
Микроскоп Микромед: инструкция по эксплуатации
Микроскоп Микмед: инструкция по эксплуатации
Где найти инструкцию микроскопа «ЛОМО»?
Микроскопы Micros: руководство пользователя
Какую функцию выполняют зажимы на микроскопе
Рабочее расстояние объектива микроскопа
Микропрепарат для микроскопа своими руками
Метод висячей капли
Метод раздавленной капли
Тихоходка под микроскопом
Аппарат Гольджи под микроскопом
Чем занять детей дома?
Чем заняться на карантине дома?
Чем заняться школьникам на карантине?
Выбираем микроскоп: отзывы имеют значение?
Микроскоп для школьника: какой выбрать?
Немного об оптовой закупке микроскопов и иной оптической техники
Во сколько увеличивает лупа?
Где купить лампу-лупу – косметологическую модель с подсветкой?
Какую купить лампу-лупу для маникюра?
Можно ли купить лампу-лупу для наращивания ресниц в интернет-магазине?
Лампа-лупа косметологическая на штативе: купить домой или нет?
Лупа бинокулярная с принадлежностями
Как выглядит лупа для нумизмата?
Лупа-лампа – лупа для рукоделия с подсветкой
«Лупа на стойке» – что это за оптический прибор?
Лупа – проектор для увеличенного изображения
Делаем лупу своими руками
Основные функции лупы
Где найти лупу?
Лупа бинокулярная – цена возможностей
Лупа канцелярская: выбираем оптическую технику для офиса