• bullet
  • Rejestracja
  • bullet
Artykuły: Mikrosko...

Nawigacja

Mikroskop optyczny.



Mikroskop optyczny.




Przyrząd do otrzymywania powiększonych (ponad 2000 razy) obrazw przedmiotw lub ich szczegłw, niedostrzegalnych dla oka (mniejszych od ok. 0,1 mm). Obrazy dawane przez mikroskop optyczny mogą być obserwowane bezpośrednio okiem (mikroskop optyczny zwykły), fotografowane (mikrofotografia), rzucane na ekran bezpośrednio (mikroskop optyczny projekcyjny) lub po przetworzeniu (mikroskop optyczny telewizyjny). Zasadniczymi częściami zwykłego mikroskopu optycznego są:



1) układ opt. oświetlający, zawierający kondensor

2) układ opt. wytwarzający obraz i składający się z obiektywu wytwarzającego rzeczywisty, odwrcony, znacznie powiększony (do ok. 100 razy) obraz A'B' przedmiotu AB

3) okularu, dającego pozorny, kilkanaście razy powiększony w stosunku do A'B' obraz A''B''.



Zastosowanie w mikroskopie optycznym obiektywu zwierciadlanego pozwala na zwiększenie odległości przedmiotu od obiektywu i umożliwia wyposażenie mikroskopu optycznego w dodatkowe elementy: komory grzejne lub chłodzące oraz mikromanipulatory. Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi mikroskop optyczny są powiększenie i zdolność rozdzielcza; maks. użyteczne powiększenie jest wyznaczone przez zdolność rozdzielczą, ktra z kolei jest ograniczona przez dyfrakcję światła; zdolność rozdzielcza mikroskopu optycznego rośnie ze wzrostem apertury i zmniejszeniem długości fali świetlnej. Zależnie od charakteru badań używa się mikroskopw optycznych dostosowanych do obserwacji w rżnych zakresach promieniowania: widzialnym, podczerwonym, nadfioletowym (w tych 2 ostatnich przypadkach obrazy są obserwowane za pomocą odpowiednich przetwornikw); stosuje się też rżne metody obserwacji, gł. tzw. metodę jasnego pola (pozwala na obserwację cząstek pochłaniających lub rozpraszających światło cząstka taka daje ciemny obraz na jasnym tle), metodę ciemnego pola (do obiektywu dochodzą tylko promienie rozproszone na cząstkach możliwa jest także obserwacja przedmiotw przezroczystych rżniących się od ośrodka wspłczynnikiem załamania), oraz metodę kontrastu fazowego (do obserwacji obiektw przezroczystych, ktrych rżnica grubości lub wspłczynnika załamania jest przetwarzana w układzie opt. na rżny poziom jasności obrazu) i podobną do niej metodę interferencyjną.



Zmiany konstrukcyjne i dodatkowe urządzenia pozwalają na prowadzenie obserwacji zarwno w świetle przechodzącym przez obiekt, jak i odbitym od obiektu, a także przystosowują mikroskop optyczny do specjalnych zadań, m.in. do obserwacji przedmiotw anizotropowych ( mikroskop polaryzacyjny), badania fluorescencyjnych obrazw mikroobiektw oświetlonych promieniowaniem krtkofalowym widzialnym, nadfioletowym (mikroskop optyczny fluorescencyjny), obserwacji stereoskopowej (mikroskop optyczny stereoskopowy), obserwacji cząstek o wymiarach poprzecznych znacznie mniejszych od teoret. zdolności rozdzielczej mikroskopu optycznego (ultramikroskop). Wynalezienie lasera przyczyniło się do zbudowania skanujących mikroskopw optycznych: odbiciowego i fluorescencyjnego, mikroskopu optycznego dopplerowskiego, mikroskopu optycznego elipsometrycznego i in. Mikroskop optyczny został wynaleziony prawdopodobnie 1590 przez Z. van Jansena; ok. 1677 A. Leeuwenhoek zbudował mikroskop optyczny powiększający dobrze ok. 300 razy; podstawy teoret. mikroskopii oprac. 1872 E. Abbe. W 1962 E.N. Leith i J. Upatnieks zbudowali bezsoczewkowy mikroskop optyczny holograficzny. W 1931 roku Ernst Ruska, konstruując mikroskop elektronowy, dokonał rewolucji w biologii. Przy użyciu tego urządzenia stało się możliwe obserwowanie obiektw o wielkości zaledwie jednej milionowej milimetra. Za swoje osiągnięcie Ruska uhonorowany został w 1986 roku Nagrodą Nobla.



Budowa mikroskopu to splecenie dwch układw: optycznego i mechanicznego. Układ optyczny służy do oświetlenie obiektu oraz powiększenia jego obrazu. Układ mechaniczny ma zapewniać właściwe położenie poszczeglnych elementw układu optycznego. Kluczowa jest stabilność, wzajemna rwnoległość i wspłśrodkowość składowych układu optycznego; pożądane wszelkie regulacje temu służące.

Elementy mechaniczne to :



Statyw, korpus mikroskopu: zapewnia sztywność całej konstrukcji, generalnie im sztywniejszy i cięższy tym lepiej. Konstrukcja statywu determinuje, czy dla regulacji odległości obiektyw-przedmiot (nastawiania na ostrość) opuszczamy-podnosimy stolik przedmiotowy, czy też wykonujemy te ruchy tubusem (wraz z mocowanymi do niego obiektywami, okularami i innymi akcesoriami). Rozwiązanie pierwsze (podnoszony-opuszczany stolik) jest pod każdym względem lepsze i stosowane w nowszych mikroskopach. Zapewnia ono stałą wysokość okularw - co jest istotne z ergonomicznego punktu wiedzenia. Ważniejsza jest eliminacja wady tradycyjnej konstrukcji w ktrej dla nastawiania ostrości opuszczany-podnoszony jest tubus z obiektywami i innymi elementami. W takim wypadku część ruchoma ma niejednokrotnie znaczny ciężar co powoduje zjawisko samoistnego opadania, "płynięcia". Walka z tym wymaga odpowiedniego dobrania oporu stawianego przez śrubę ruchu pionowego i niezależnie od regulacji z upływem czasu ponawia się tendencja do "płynięcia". Ta wada wpisana w konstukcję może wręcz uniemożliwić stosowanie ciężkich nasadek fotograficznych lub innych urządzeń umieszczanych na tubusie. Takiej wady nie ma nowoczesna konstrukcja z podnoszonym stolikiem przedmiotowym, ktrego ciężar jest z reguły nieduży,

Stolik przedmiotowy: służy do umocowania preparatu i jego przesuwu w poziomie w osiach X, Y, w zależności od rozwiązania konstrukcyjnego (patrz uwagi przy statywie mikroskopu) przez jego ruch w pionie reguluje się odległość obiektyw-przedmiot (tj. nastawia się ostrość). Mogę też być stoliki specjalnego przeznaczenia np. obrotowy do pracy w świetle spolaryzowanym.

śruba makro- i mikrometyczna: śruby służące do ustawiania odległości przedmiot-obiektyw (nastawiania ostrości).

W zależności od konstrukcji śruba podnosi-opuszcza stolik przedmiotowy lub tubus z obiektywami. Śruba ruchu drobnego - mikrometryczna, zaopatrzona jest zwykle w poddziałkę mikrometyczną. Może ona wtedy służyć do pomiaru grubości (wysokości) obiektu. Wartości mierzone tą techniką nie odpowiadają wprost odczytowi z podziałki śruby. Opis techniki takiego pomiaru znajdziecie w artykule o pomiarze grubości szkiełka nakrywkowego. Parafokalność: w nowszych modelach mikroskopw (od połowy XX w.) mamy doczynienia z tzw. układem parafokalnym, tzn. rżne obiektywy mają niemal tą samą odległość przedmiotową tzn. po nastawieniu ostrości jednym obiektywem, i następnie po zmianie na obiektyw o innym powiększeniu, obraz jest nadal ostro widoczny; ewentualnie wymagana jest nieduża korekta ostrości. W starszych konstrukcjach nie jest to prawdą i przy zmianie obiektywu potrzebna jest nieraz istotna korekta odległości obiektyw-przedmiot.

Rewolwer: obiektywy mikroskopu są osadzone w gniazdach obrotowej tarczy - rewolweru, jego obracanie umożliwia prostą zmianę obiektywu a tym samym używanego powiększenia,

Tubus: przestrzeń pomiędzy obiektywem a nasadką okularową, w ktrej następuje formowanie się obrazu; długość tubusu (tzw. optyczna tubusu) w starszych konstrukcjach jest ustandaryzowana na 160mm (Zaiss i wielu innych) lub 170mm (Laica i nieliczni) i pod jedną lub drugą długość są projektowany obiektywy (ta długość jest wygrawerowana na obiektywach); w nowszych układach (koniec XX w. i obecnie) stosuje się przeważnie tzw. optykę nieskończoną i odpowiednie do tego obiektywy z wygrawerowanym symbolem nieskończoności,

Układ oświetleniowy: w najprostszym przypadku składa się z lusterka, w bardziej złożonych jest to specjalna lampa, z układem kolektora i rozmaitymi regulacjami; oświetlenie jest krytycznym elementem mikroskopowania i znajdziesz tu kilka artykułw poświęconych temu tematowi,

Układ mechaniczny kondensora: pozwala na regulacje położenia kondensora w pionie oraz w bardziej zaawansowanych modelach możliwe jest też centrowanie kondensora względem osi optycznej mikroskopu, niektre mikroskopy posiadają mechniczną blokadę (hamulec) zabezpieczający przed "wjechaniem" kondensorem w szkiełko przedmiotowe.



Elementy optyczne to :

Oświetlacz: w prostych mikroskopach będzie to lusterko, może też być wbudowana żarwka z reflektorem, lub pełnowymiarowy układ oświetlający z kolektorem, regulacją odległości, centrowaniem, osobnym zasilaniem z regulacją napięcia itd.

Kondensor: jest wtrym źrdłem oświetlenia, bezpośrednio oświetla przedmiot,

Szkiełko przedmiotowe, przedmiot, szkiełko nakrywkowe,

Imersja: wypełnienie cieczą przestrzeni pomiędzy szkiełkami a obiektywem i kondensorem,

Obiektywy: zbierają światło wychodzące z przedmiotu i tworzą jego powiększony obraz,

Tubus: tutaj formuje się obraz,

Nasadka okularowa: dłuży do osadzenia okularw i zmiany biegu promieni świetlnych na bardziej ergonomiczy dla obserwatora - pochylony; nasadki okularowe mogą być jednookularowe (w prostszych mikroskopach), dwuokularowe (binokularne) pozwalające na wygodną obserwację dwoma oczami - ważne nie tylko ze względu na ergonomię ale i dla zdrowia, w przypadku nasadek binokularnych może być dostępna regulacja rozstawu okularw (stosownie do odległości pomiędzy źrenicami obserwatora) oraz regulacja dioptrii (dostępna w jednym z okularw) dla wyrwnania rżnić pomiędzy oczami obserwatora; wreszcie nasadka może mieć wyjście do podłączenia aparatu fotograficznego, kamery cyfrowej, może to być tzw. nasadka trjokularowa lub dedykowana,

stereoskopia - mikroskop z nasadką binokularną to nie to samo co mikroskop stereoskopowy, w mikroskopii stereoskopowej obraz dochodzący do każdego z oczu rżni się, obserwator ma wrażenie postrzegania głębi obrazu, w mikroskopie binokularnym jest ten sam; mikroskopy stereoskopowe, ze względw konstrukcyjnych, najczęściej operują na powiększeniach (obiektyw x okular) poniżej 100x,

Okulary: służą do powiększenia (i obserwacji ocznej) obrazu tworzonego przez obiektyw mikroskopu, dodatkowo mogą korygować wady obrazu z obiektywu,





MIKROSKOP POLARYZACYJNY

Mikroskop opt. przystosowany do badania preparatw (gł. anizotropowych) w świetle spolaryzowanym liniowo. Mikroskop polaryzacyjny jest zaopatrzony dodatkowo w polaryzator, analizator oraz soczewkę Bertranda, ktrej włączenie powoduje, że przez okular obserwuje się nie obraz badanego preparatu, lecz obraz źrenicy wejściowej obiektywu. Jeśli polaryzator jest skrzyżowany z analizatorem, w źrenicy obiektywu jest widoczny czarny krzyż tzw. konoskopowy; wstawienie do mikroskopu polaryzacyjnego preparatu anizotropowego modyfikuje krzyż, a nawet przekształca go w zupełnie inną figurę (zależnie od charakteru anizotropowości). Gdy badanym obiektem jest jedno- lub dwuosiowy kryształ, oprcz krzyża obserwuje się barwne prążki i figury interferencyjne (tzw. obrazy konoskopowe), do ktrych analizy służą zwykle załączone kompensatory dwjłomne lub płytki opźniające (np. ćwierćfalwka). Pierwszy mikroskop polaryzacyjny zbudował 1834 H.F. Tabolt, a D. Brewster wykorzystał do pierwszych systematycznych badań minerałw. Mikroskopy polaryzacyjne są stosowane m.in. w metalografii, przemyśle szklarskim, przemyśle włk., biologii (do badania struktury komrek i tkanek).





MIKROSKOP ELEKTRONOWY SKANINGOWY

(ang. Scanning Elektron Microscope (SEM)) Rodzaj mikroskopu elektronowego, w ktrym wiązka elektronw, skupiona na powierzchni badanej prbki w plamkę o b. małej średnicy (do 0,1 nm), omiata wybrany prostokątny obszar powierzchni ruchem skanującym, linia po linii. Wiązka elektronw, wytworzona w dziale elektronowym, jest przyspieszana w polu elektr. o potencjale 0,1 30 kV i skupiana przez soczewki elektromagnet.; cewki odchylające nadają jej ruch skanujący. Elektrony wiązki, wnikające w prbkę na niewielką głębokość, częściowo z powrotem z niej wychodzą, ulegając tzw. wstecznemu rozproszeniu; większość z nich jednak pozostaje w prbce, tracąc energię w rżnego rodzaju oddziaływaniach, czemu towarzyszy emisja elektronw wtrnych, elektronw Augera, promieni rentgenowskich, światła i in. Rżnego rodzaju promieniowanie (po zastosowaniu odpowiedniego detektora) można wykorzystać do tworzenia obrazu prbki oglądanego na ekranie monitora (najczęściej wykorzystuje się emisję elektronw wtrnych, ktrych powstaje najwięcej). Na przykład emitowane przez prbkę elektrony wtrne lub wstecznie rozproszone zostają wychwycone przez detektor, a sygnał wychodzący z detektora, po wzmocnieniu, steruje jasnością wiązki elektronw poruszającej się po ekranie monitora obrazowego synchronicznie z ruchem wiązki skanującej prbkę; obraz jest zatem tworzony czysto elektronicznie, bez udziału soczewek, i jest pewnego rodzaju mapą intensywności emisji elektronw wtrnych lub rozproszonych; rżnice w ilości emitowanych elektronw, związane z lokalnymi rżnicami kąta padania na nierwności powierzchni albo ze zrżnicowanym składem chem., powodują powstanie kontrastw w obrazie. Zwykle używa się rżnych detektorw dla elektronw wtrnych (o małej energii) i dla elektronw wstecznie rozproszonych (o energii zbliżonej do energii elektronw bombardujących prbkę). Zastosowanie do tworzenia obrazu detektora promieniowania rentgenowskiego, sprzężonego z analizatorem energii tego promieniowania (np. spektrometrem rentgenowskim) umożliwia dokonywanie analiz chem. wybranych obszarw, a nawet uzyskanie mapy składu chem. powierzchni prbki.

Powiększenie SEM jest prostym stosunkiem wielkości ekranu monitora obrazowego do wielkości skanowanego obszaru i można go zmieniać w szerokich granicach. Rozdzielczość najlepszych SEM sięga obecnie (1999) 1 nm, a powiększenia dochodzą do kilkuset tysięcy razy. SEM odznaczają się b. dużą głębią ostrości, dzięki czemu stosuje się je do badania preparatw o nierwnej powierzchni (przełomw materiałw konstrukcyjnych, całych mikroorganizmw, papieru, tkanin). W ostatnim trzydziestoleciu SEM znalazł zastosowanie we wszystkich prawie dziedzinach nauki i techniki, wszędzie tam, gdzie są potrzebne informacje o morfologii powierzchni i składzie chem. w mikroobszarach. Pomysłodawcą zbudowania SEM był 1938 niem. fizyk M. von Ardenne; jednak został skonstruowany dopiero w poł. lat 60., ponieważ wymagało to użycia zaawansowanych elementw elektronicznych.



Skaningowy mikroskop sił atomowych (skonstruowany po raz pierwszy w laboratoriach firmy IBM) jest połączeniem bardzo prostej idei z zaawansowanymi rozwiązaniami technicznymi, dostępnymi dopiero w obecnych latach. Konstrukcja przyrządu bardzo przypomina ideę gramofonu starego typu. Po powierzchni badanej prbki (lub nad nią) przesuwa się delikatne ostrze umieszczone na końcu małej, płaskiej sprężynki. Pod działaniem siły pomiędzy atomami ostrza i atomami prbki sprężynka ulega ugięciu, zgodnie z prostym rwnaniem F = k. x, gdzie F jest wartością działającej siły, x wychyleniem, a k stałą opisującą sprężynkę (stałą sprężystości). Zasada działania oparta jest na pomiarze tej siły. Ponieważ aktualne metody pozwalają na pomiar wychylenia x z precyzją wielokrotnie wyższą, niż średnica atomu, dokładność pomiaru siły jest tak duża, że możliwe jest odwzorowanie szczegłw o wielkości porwnywalnej z rozmiarami atomu. Można uzyskać mikroskopowe mapy, opisujące zarwno ukształtowanie powierzchni, jak też jej własności jak tarcie, adhezja, rozkład ładunku elektrostatycznego, czy struktura domen magnetycznych. Przeprowadzenie pomiaru zwykle nie wymaga skomplikowanych procedur dla przygotowania badanej prbki i może być dokonane zarwno w powietrzu, jak w cieczy, czy w prżni. Otwiera to nowe, dotychczas nieosiągalne możliwości - tak np. w biologii staje się możliwe obrazowanie i badanie własności żywych komrek w ich naturalnym, ciekłym środowisku, co jest utrudnione w przypadku szeroko dotychczas stosowanej mikroskopii elektronowej. Aby pomiary mogły być przeprowadzane w naturalnym środowisku biologicznym, mikroskop został wzbogacony o specjalną przystawkę, tzw. komorę cieczową. Mikroskop zbudowany w IFJ jest aktualnie wykorzystywany w dwch obszarach badań. Pierwszy z nich to badanie własności powierzchni materiałw tj. ukształtowania, szorstkości oraz wspłczynnika tarcia. Drugi obszar obejmuje badania materiału biologicznego, przede wszystkim własności mechanicznych żywych komrek - adhezji oraz elastyczności (modułu Younga), mających ogromne znaczenie dla poznania procesw biologicznych w skali komrki i subkomrkowej, w tym rwnież dla medycyny.



Mikroskopijny mikroskop





Schemat urządzenia.

Każdy ze skanerw operuje w innym wymiarze

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley budują mikroskopijny mikroskop. W przyszłości, dzięki podobnym urządzeniom doktorzy obserwować będą mogli np. wnętrze komrki guza, kiedy wdziera się do niej lek na raka.



Profesor Luke P. Lee i doktoryzujący się u niego Sunghoon Kwon zajrzeli do wnętrza komrki rośliny przez soczewki nie większe niż kropka na końcu tego zdania. Skaner i mikrosoczewki stworzone przez prof. Lee są 500 do 1000 razy mniejsze niż zwyczajne urządzenia podobnej klasy. Testy wykazały, że zdjęcia wykonane przez miniaturowe urządzenie są takie same, jak te zrobione przez duże maszyny. Testowano zdjęcia dwuwymiarowe.

W przygotowaniu są obrazy trjwymiarowe. Maleńki mikroskop wprowadzić będzie można do wnętrza organizmu, aby np. na żywo obserwować proces leczenia. Urządzenie prof. Lee będzie nie tylko mniejsze, ale rwnież dużo tańsze niż duże mikroskopy tej samej klasy, ktre kosztują około miliona dolarw.






Przykadowe prace

Zemsta - opracowana scenka!

Zemsta - opracowana scenka! Zemsta Akt IV, scena 5 Cześnik Hola, hola, nie tak zrobię – Wszystko to są z mydła bańki – Lepszą zemstę przysposobię, Ale trzeba zażyć z mańki. Bylem syna dostał w siatkę, Mam dla niego dobr...

Dulszczyzna na świecie.

Dulszczyzna na świecie. Wkroczyliśmy w XXI wiek, jednak problem zakłamania i tzw. "życia na pokaz" nadal istnieje i dotyczy zarwno średniej warstwy społecznej, jak i ludzi bardzo zamożnych, pełniących ważne funkcje publiczne, bądź będących gwiazdami filmu, cz...

Metody i formy pracy w świetlicy

Metody i formy pracy w świetlicy Metody i formy pracy w świetlicy W świetlicy szkolnej metody i formy muszą być tak dobrane, by dawały wytchnienie po nauce szkolnej, a jednocześnie rozbudzały twrczą inicjatywę do dalszego samokształcenia i rozwijania się. S...

Opis zajścia na uczcie w Kiejdanach, reakcja Kmicica

Opis zajścia na uczcie w Kiejdanach, reakcja Kmicica Książe Janusz Radziwiłł zaprosił na ucztę najznamienitszych przywdcw, posłw i żołnierzy litewskich. Gdy pojawił się w sali wszystkie spojrzenia zwrciły O się w jego stronę, patrzyli na niego z podzi...

Historia regionalna - historia miasta Lubań Śląski

Historia regionalna - historia miasta Lubań Śląski Na zachd od rzeki Kwisy, aż po Nysę Łużycką rozciąga się ziemia, ktra przez długi okres dziejw należała do tzw. Milska. W przekazach XVII i XVIII wieku zaliczano ją do Grnych Łużyc. Tu wła...

Podejmowanie decyzji w systemach logistycznych

Podejmowanie decyzji w systemach logistycznych Proces podejmowania decyzji to inaczej proces planowania. Słowo “planować pochodzi od łacińskiego “planta - szkic budynku. “Planować znaczy, zatem: zaprojektować szkic, schemat, jak należy coś zrobić czy wykonać. Pr...

Słowa ... aby wszyscy obywatele mogli żyć szczęśliwie i bezpiecznie jako motto twrczości Reja, A. Frycza Modrzewskiego, Kochanowskiego.

Słowa ... aby wszyscy obywatele mogli żyć szczęśliwie i bezpiecznie jako motto twrczości Reja, A. Frycza Modrzewskiego, Kochanowskiego. Stwierdzenie zawarte w temacie zmusiło mnie do zastanowienia się nad pewną rzeczą, a mianowicie, co musi być spełnione, żeby mot...

Sylwetka społeczno-zawodowa przedsiębiorczych kobiet wiejskich w wojewdztwie podlaskim.

Sylwetka społeczno-zawodowa przedsiębiorczych kobiet wiejskich w wojewdztwie podlaskim. I. WSTĘP W okresie transformacji ustrojowej na tradycyjne problemy polskiego rolnictwa, wynikające głwnie ze struktury agrarnej i społeczno – zawodowej, jakimi są: nadmierne rozdro...

Zobacz wszystkie

Nawigacja

Tagi

studia szkoa streszczenie notatka ciga referat wypracowanie biografia opis praca dyplomowa opracowania test liceum matura ksika

Prawa

Do g?ry