Работа с микроскопом

Основные технические характеристики микроскопа

Качество микроскопа определяется его увеличительной и разрешающей способностями.

Увеличительная способность микроскопа. Коэффициент увеличения микроскопа определяется произведением увеличения окуляра (К) и увеличением объектива (V):

Теоретически микроскоп может дать увеличение ^х2000 раз и более. Однако следует различать полезное и бесполезное увеличения микроскопа. Пределы полезного увеличения в обычно используемых микроскопах достигают ^х1400. При превышении границ полезного увеличения возникает дифракция и другие явления, обусловленные волновой природой света. Они незаметны в пределах полезного увеличения, но приводят к оптическим ошибкам в зоне бесполезных увеличений.

Увеличение, которое дает возможность рассматривать объект под предельным углом зрения, и есть полезное увеличение. Оно обычно превышает числовую апертуру объектива в 500—1000 раз. Например, для объектива с увеличением 40^х, имеющего числовую апертуру 0,65, полезное увеличение составляет ^х325—650. Такое увеличение позволяет различить все структуры, разрешаемые данным объективом. Поэтому, чтобы получить общее увеличение в пределах полезного, для объектива 40^х следует брать окуляр 15^х.

Применение более сильных окуляров не поможет выявлению более тонких деталей объекта.

Если объектив имеет увеличение 90^х (числовая апертура — А= 1,25), то полезное увеличение для него равно ^х1250. Следовательно, и в данном случае, чтобы не выходить за пределы полезного увеличения, не следует применять окуляры с увеличением более 15^х.

Разрешающая способность микроскопа. Эта характеристика особенно важна при исследовании микрообъектов и их структур. Если увеличительная способность микроскопа зависит от объектива и окуляра, то разрешающая способность определяется главным образом объективом и конденсором. Расчет разрешающей способности микроскопа проводят по формуле:

Максимальная разрешающая способность светового микроскопа составляет 0,2 мкм.

Пример расчета разрешающей способности микроскопа.

Разрешающая способность микроскопа тем лучше, чем меньше абсолютная величина d.

Среди существующих моделей современных микроскопов наиболее распространены микроскопы биологические исследовательские (МБИ-1, МБИ-2, МБИ-3, МБИ-6, МБИ-10) и учебные микроскопы биологические рабочие (МБР-1 МБР-1А).

Основные правила работы с микроскопом. Место для микроскопа выбирают подальше от прямого солнечного света. Работа на столе с темной поверхностью меньше утомляет глаза.

Лучше смотреть в окуляр левым глазом, не закрывая правого. В случае работы с бинокулярной насадкой сначала регулируют расстояние между окулярами в соответствии с расстоянием между глазами наблюдателя так, чтобы поля зрения обоих окуляров слились в одно.

Переносить микроскоп необходимо двумя руками: одной держать штатив, другой — основание микроскопа. Следует предохранять микроскоп от толчков, соприкосновения с сильнодействующими веществами (кислотами, щелочами и т. п.).

Не рекомендуется вынимать окуляр из трубы, чтобы не загрязнять пылью трубу и объективы.

Линзы должны быть всегда чистыми. Нельзя касаться пальцами оптических поверхностей.

Микроскоп следует хранить в чехле.

Работа с иммерсионной системой микроскопа. При работе с иммерсионным объективом (V = 90^х; А = 1,25) необходимо установить зеркало плоской стороной вверх и поднять конденсор.

Каплю иммерсионной жидкости (кедрового масла) наносят на препарат, не размазывая ее по стеклу. Погружать в иммерсионную жидкость можно только иммерсионные объективы (не сухие!).

Глядя сбоку на предметное стекло, опускают объектив до поверхности масляной капли. Далее, глядя в окуляр, осторожно опускают объектив при помощи макровинта, следя за появлением изображения.

Когда изображение объекта появится, переходят к использованию микровинта. Если изображение нерезкое, тусклое или плывет — что-то сделано неправильно: загрязнена фронтальная линза объектива, мешают пузырьки воздуха в масле, случайно закрыта диафрагма, сдвинуты лампа или зеркало. Причину некачественного изображения надо устранить.

По окончании работы поднимают тубус, снимают препарат и осторожно протирают фронтальную линзу объектива хлопчатобумажной салфеткой, смоченной очищенным бензином.

Иммерсионную жидкость (кедровое масло) рекомендуют хранить в специальных двухкамерных масленках. В наружную камеру наливают ксилол или очищенный бензин для очистки объективов от масла, во внутреннюю — кедровое масло. Камеру с маслом герметично закрывают пробкой, в которую вставляют стеклянную палочку для нанесения капли масла на препарат.

Установка освещения. Удобнее пользоваться искусственным источником света — он более постоянен, чем дневной, лучше освещает объект, что особенно важно при работе с объективами с сильным увеличением (90 х).

Освещение препарата по Келеру. Наилучшее освещение объекта достигается при использовании точечного источника света — осветителя (например, осветителей типа ОИ-7, ОИ-9. ОИ-19).

Принцип Кёлера состоит в том, что освещение апертуры коллектора осветителя, конденсора и объектива должно быть одинаковым.

Последовательность установки света по Келеру следующая:

1. На расстоянии 25—30 см от микроскопа с помощью соединительной планки (крестовины) устанавливают осветитель с низковольтной лампочкой;

2. Препарат помещают на предметный столик, устанавливают объектив 8х, поднимают до упора конденсор, открывают полностью его ирисовую диафрагму, почти полностью закрывают полевую диафрагму осветителя, оставляя лишь небольшое отверстие (1,0— 1,2 см в диаметре), отодвигают матовое стекло и ставят плоское зеркало;

3. Включают осветитель, устанавливают яркость света таким образом, чтобы нить лампы не давала слишком большого накала (это вредно для глаз). На зеркало помещают белый лист бумаги и фокусируют на него изображение нити лампы осветителя;

4. Глядя в окуляр, движением зеркала проектируют световой поток в поле зрения микроскопа, фокусируют препарат, опуская конденсор и улавливая изображение полевой диафрагмы осветителя в виде светлого круглого пятна. С помощью зеркала надо добиться того, чтобы световое пятно попало в центр поля зрения. Чем больше отверстие диафрагмы осветителя, тем больше световое пятно. Если оно занимает большую часть поля зрения, его следует уменьшить, сузив отверстие диафрагмы (делать это надо смотря в окуляр);

5. Наблюдая в микроскоп, фокусируют препарат в области светового пятна, продолжая слегка опускать конденсор. Если все сделано правильно, то световое пятно, видимое одновременно с препаратом, должно быть равномерно освещено. В противном случае следует слегка повернуть корпус осветителя;

6. Продолжая смотреть в окуляр, открывают диафрагму осветителя до тех пор, пока световое пятно не займет все поле зрения. Лучше, если освещенный круг немного выйдет за пределы поля зрения.

Положение зеркала, конденсора и диафрагмы осветителя больше не меняют. Диафрагмой конденсора пользуются только при смене объективов.

Установку света по Кёлеру рекомендуют также и при темнопольной и фазово-контрастной микроскопии.

Измерение объектов. Измерять клетки микроорганизмов (в мкм) можно на фиксированных и живых препаратах с помощью шкалы окулярного микрометра — окулярной линейки. У кокков определяют диаметр клеток, у бактерий другой формы — длину и ширину.

Окулярная линейка — круглая стеклянная пластинка, посредине которой нанесена шкала делений (50 или 100 делений) общей длиной 5 мм. Вставляют окулярную линейку шкалой вверх на диафрагму окуляра, предварительно вывинтив линзу окуляра. Затем ставят препарат и определяют, скольким делениям линейки соответствует длина и ширина клетки. Измеряют не менее 10—20 клеток.

Чтобы рассчитать истинные размеры клеток, определяют цену деления окулярной линейки с помощью объектного микрометра. Последний представляет собой металлическую пластинку в форме предметного стекла с отверстием в центре; в отверстие помешено стекло с линейкой (шкала из 100 делений). Общая длина шкалы объектного микрометра — 1 мм, величина одного деления — 10 мкм (0,01 мм).

Для определения цены деления окулярной линейки объектный микрометр помещают вместо препарата на столик микроскопа и фокусируют изображение линейки при малом увеличении. Затем линейку перемещают в центр поля и меняют объектив на тот, при котором измеряли клетки. Передвигая столик микроскопа и поворачивая окуляр, устанавливают объектный и окулярный микрометры так, чтобы их шкалы были параллельны и одна перекрывала другую. Определение цены деления окулярного микрометра проводят по принципу нониуса, т. е. совмещают одну из черт шкалы окулярного микрометра с чертой объектного микрометра и находят следующее совмещение. Допустим, в двух делениях объектною микрометра (20 мкм) умещается пять делений окулярного микрометра, тогда одно деление окулярного микрометра при данном увеличении равняется 4 мкм

(20: 5). Зная, скольким делениям окулярной линейки соответствует длина и ширина изучаемых клеток, умножают цену деления окулярного микрометра на эти числа.

Полученные значения цены делений окулярной линейки справедливы только для данной системы окуляр — объектив.

Дата добавления: 2014-01-04