ЛПЗ № 1: Устройство и показатели микроскопа

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ № 1

«ЦИТОЛОГИЯ И ЭМБРИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИСТОТЕХНИКИ»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЦИТОЛОГИЯ, ГИСТОЛОГИЯ И ЭМБРИОЛОГИЯ»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ФАКУЛЬТЕТА ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

Улан- Удэ
2011

УДК 619:578(07)

Ц 946

Печатается по решению методического Совета
ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия
им. В. Р. Филиппова»

Рецензент:

Доктор ветеринарных наук, доцент

Цыбикова Р.Н., Цыдыпов Р. Ц., Малакшинова Л. М.,

Методическое издание «Рабочая тетрадь» для студентами факультета ветеринарной медицины по курсу «Цитология, Гистология и Эмбриология». Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2011.

Ц 946 Методическое пособие подготовлено в соответствии с действующей программой курса «Гистология, цитология и эмбриология домашних животных» для студентов факультета ветеринарной медицины и технологического факультета со специальностями 11201.65 – «Ветеринария» и 110501.65 «Ветеринарно-санитарная экспертиза» ориентирует студентов на самостоятельную, аудиторную и внеаудиторную работу. Пособие написано по единой схеме с выделением целей занятий, их мотивационной характеристики и перечня объектов изучения.

УДК 619:578(07)

© Цыбикова Р.Н.
Цыдыпов Р. Ц., Малакшинова Л. М.,

©Бурятская государственная сельскохозяйственная

академия им. Ф.Р. Филиппова, 2011

РАЗДЕЛ ОСНОВЫ ГИСТОТЕХНИКИ

Цель занятия:

· Изучить устройство светооптического микроскопа

· Усвоить основные показатели микроскопа

· Усвоить правила работы с микроскопом

Микроскоп – это оптический прибор, дающий увеличенное изображение объекта двумя самостоятельными оптическими системами – объективом и окуляром. Микроскоп состоит из оптической, механической частей и осветительной системы. К первой относятся объективы и окуляры. Механические части состоят из ножки (башмак), тубуса, предметного столика, штатива, включающего макро- и микровинты. К осветительной системе относятся зеркало и конденсор с диафрагмой.

Обычные биологические микроскопы (МБИ-I, МБР-I, БИОЛАМ и другие) в наборе имеют три объектива и столько же окуляров, в то время как у исследовательских число их намного больше. Увеличение объективов бывает 8, 40 и 90-кратным, а окуляров, соответственно 7, 10 15-кратным. Объективы являются важнейшими частями микроскопа, дающими увеличенное обратное действительное изображение. Объективы состоят из шлифованных стекол – линз. Последние в некоторой степени дают искажения изображения, которые называются абберациями. Они выражаются в появлении нечеткости и цветности изображения. Обычно различают три возможных вида абберации: хроматической, сферической и по кривизне поля зрения.

Хроматическая абберация появляется потому, что лучи белого света, проходя через линзу объектива, частично разлагаются на составные части. Поэтому получается частично цветное изображение объекта. Сферическая абберация появляются потому, что лучи света, падающие на различные поверхности линзы объектива, преломляются неодинаково и поэтому получается нечеткое изображение изучаемого объекта.

Кривизна поля зрения заключается в том, что центр и края поля зрения одновременно не получаются резкими из-за искривления поверхности изучаемого объекта.

Абберации в значительной степени устраняются при изготовлении объективов из нескольких линз, поэтому объективы особенно большого увеличения являются многолинзовыми системами.

Объективы современных микроскопов по качеству изображения, т.е. по степени устранения аббераций, подразделяются на несколько типов. Объективы ахроматы имеют простое устройство, частично лишены хроматической абберации по двум цветовым волнам и имеют остаточную окраску изображения. Они характеризуются вполне удовлетворительным качеством изображения и поэтому, используется для проведения повседневных работ. Объективы полуапохроматы или флюориты имеют меньше абберации, чем ахроматы. Самыми сложными и лучшими считаются объективы апохроматы, лишенные по существу хроматической абберации. Объективы полуапохроматы и апохроматы используются при проведении научно-исследовательских работ.

Вышеописанные объективы имеют существенный недостаток, который заключается в кривизне изображения, т.е. примерно от одной трети до половины радиуса поля зрения изображение становится размытым. Для устранения этого используются планахроматические и планапохроматические объективы. Они дают плоское изображение поля зрения. Поэтому изображение получается одинаковым на всем поле зрения. Такие объективы незаменимы для микрофотографирования изучаемых объектов.

Кроме того, объективы подразделяются на сухие и иммерсионные. В сухих – между объективом и изучаемым объектом находится воздушная среда. К ним относятся, в основном, объективы малого и среднего увеличения (8× и 40×).

В объективах большого увеличения – 60× (имеется в научно-исследовательских микроскопах) и 90× пространство между фронтальной линзой объектива и препаратом заполняется иммерсионной средой – водой, водным раствором глицерина или кедровым маслом. Иммерсионные системы обладают большей преломляющей способностью лучей свет, чем воздушная среда и поэтому в объектив попадает больше лучей света.

Для научно-исследовательской работы часто используются объективы специального назначения: фазово-контрастные, эпиобъективы и другие.

Второй оптической системой микроскопа являются окуляры, которые увеличивают изображение, проецированные объективом. Наиболее простым и широко используемыми являются окуляры Гюйгенса. Они применяются с ахроматическими объективами.

Для работы с планахроматическими и апохроматическими объективами больших увеличений применяются компенсационные окуляры. Они более сложно устроенные и в значительной степени исправляют абберации и, тем самым, улучшают качество изображения. Кроме того, для специальных целей применяются фотоокуляры и гомали. Фотоокуляры служат для проецирования изображения на фоточувствительные материалы или же на экран.

Известно, что ахроматические и апохроматические объективы имеют значительную кривизну изображения. Гомали устраняют этот недостаток и поэтому могут быть использованы для фотографирования объекта. В то же время они до одной трети уменьшают поле зрения.

На объективах и окулярах имеются гравировки. С одной стороны обоймы объектива фигуры или написано «ЛОМО» (Ленинградское оптико-механическое объединение), здесь же указывается номер объектива. На противоположной стороне обоймы объектива указывается его увеличение, численная апертура, а иногда и максимально допустимая толщина покровного стекла (0,17мм). В объективах большого увеличения (90×) гравировано «МИ» (масляная иммерсия).

Кроме того, в объективах планахроматах, полуапохроматах и апохроматах гравированы слова «планахромат», «полуапохромат», и «апохромат». В окулярах обычно имеется гравировка увеличения, а в компенсационных буква «К».

На занятиях по самостоятельной работе студенты берут закрепленные за ними на ЛПЗ микроскопы. Каждый студент должен определить общее увеличение микроскопа и разрешающую способность его объективов. Для их определения необходимо знать численную апертуру объектива. Численная апертура – это произведение показателя преломления среды на половину апертурного угла и определяется по формуле:

А = n*sin

Где n – показатель преломления среды, находящегося между препаратом и фронтальной линзой объектива; u – половина апертурного угла. Он образуется коническим пучком света, попадающим в объектив из точки препаратов.

Показатель преломления сред различный:

N n_{воздуха} = 1,0; n_воды =1,33 и n_масла = 1,51

Таким образом, используя иммерсионные среды, можно увеличить апертуру объектива. В современных микроскопах апертуры определена и выгравированы на объективах. У объективов с увеличением 8 численная апертура равна 0,20 и соответственно 40=0,65, 90=1,25.

Человеческий глаз при нормальной остроте зрения на расстоянии наилучшего видения (250мм) способен различить две линии или точки, отстоящие друг от друга на расстоянии не меньше, чем на 0,08мм. Эта величина называется разрешающей способностью глаза.

Под разрешающей способностью микроскопа понимается то наименьшее расстояние между двумя деталями изучаемого объекта, когда они видны раздельно. Чем меньше это расстояние, тем выше разрешающая способность микроскопа.

Если изучаемый объект будет равным или большим разрешающей способности, то он будет виден в действительной форме, т.е. таким каким он является. Если же изучаемый объект будет меньше разрешающей способности, но не меньше ее половины, то он будет округлым независимо от его истинной формы, равным величине разрешающей способности. Если объект меньше половины разрешающей способности он не будет виден.

Разрешающая способность светооптического микроскопа определяется по формуле:

e = λ / -А,

где е – разрешающая способность объектива;

λ – длина световой волны;

А – численная апертура.

Длина волны белого света λ = 0,55мкм, красного цвета = 0мкм, фиолетового = 0,4мкм. Из формулы видно, что можно увеличить разрешающую способность объектива, используя лучи коротковолновой части спектра.

При работе со светооптическим микроскопом нужно учитывать полезное увеличение, которое не должно превышать тысячекратной численной апертуры (1000 А). Можно добиться увеличения, превышающего 1000 А, используя сильные окуляры. Однако при этом заметно ухудшается освещенность и качество изображения. В то же время иногда используется увеличение микроскопа превышающее 1000А при микрофотографии, микропроекции и в целях измерения.

Задачей самостоятельной работы заключается в подробном изучении устройства и показателей микроскопа. Нужно уяснить, что означает гравировка на объективах и окулярах микроскопа. Используя настоящее пособие, в тетрадях для самостоятельной работы сделать краткие конспекты, определить общее увеличение микроскопа при разных объективах и окулярах по формуле:

β_м = β_об * β_ок

где β_м – общее увеличение микроскопа;

β_об – увеличение объектива;

β_ок – увеличение окуляра.

Задание:

· Определить разрешающую способность разных объективов микроскопа и записать полученные расчеты

· Заполнить таблицу №1 «Устройство светового микроскопа».

Дата добавления: 2015-04-30