Что такое предметный столик в микроскопе ответы
Предметный столик – один из самых важных элементов микроскопа. Это полочка небольшого размера, на которую кладут образцы для исследований. Столик расположен прямо под объективом оптического прибора, рядом с системой освещения. Предметный столик микроскопа может быть подвижным и неподвижным, с препаратодержателями или препаратоводителем, съемный и несъемный. В этой статье мы расскажем о самых часто встречающихся моделях и нюансах использования этого аксессуара.
Освещение предметного столика микроскопа
Предметный столик и осветительная система – это два независимых друг от друга элемента конструкции микроскопа. Освещение предметного столика в зависимости от размещения осветителя бывает трех видов: верхнее, нижнее и комбинированное (столик освещается сразу с двух сторон). От этого зависит то, какие объекты вы сможете наблюдать, – прозрачные, непрозрачные или полупрозрачные. С предметным столиком связан еще один элемент осветительной системы – диафрагма. Иногда она бывает выполнена в виде диска с отверстиями, но чаще на микроскопы устанавливают ирисовую диафрагму. Она позволяет регулировать размер светового пучка, идущего от источника освещения. Диафрагма обычно встраивается внутрь предметного столика или помещается прямо под ним.
Аксессуары предметного столика
Как известно, на предметный столик любого микроскопа устанавливают образцы для исследований. Чтобы микропрепараты не смещались во время наблюдений, их фиксируют при помощи препаратодержателей – специальных подпружиненных «лапок». Обычно их делают из металла, но на детских моделях можно встретить и пластиковые держатели. В профессиональных микроскопах препаратодержатели обычно заменяют на препаратоводители. У этих аксессуаров есть не только «лапки», но и измерительные шкалы, а также ручки регулировки. С помощью препаратоводителя можно перемещать образец по предметному столику и определять линейные размеры изучаемых структур.
Дополнительные возможности
Различают подвижные и неподвижные предметные столики. Но нельзя сказать, что одна конструкция лучше или хуже другой. Тип конструкции указывает только на способ фокусировки микроскопа. Если столик подвижен – фокусировка осуществляется путем его перемещения по вертикали. При неподвижном предметном столике двигается уже окулярная головка, а столик остается на месте.
Некоторые модели микроскопов позволяют снимать предметный столик и заменять его на другой, например самодельный столик для микроскопа. Однако нам сложно сказать, в каких ситуациях такая замена будет целесообразна. Самая распространенная причина замены столика – его поломка, но это случается нечасто. Мы рекомендуем использовать только заводские элементы конструкции микроскопа.
Микроскопы с разными видами предметных столиков вы можете найти в этом разделе.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Компоненты микроскопа
Рассмотрим основные компоненты микроскопа. На рис. 1 и 2 приведены основные компоненты биологического микроскопа.
Обсудим функции каждого из этих компонентов и их взаимосвязь.
Первая характеристика окуляров — увеличение, указанное сверху или сбоку окуляра: 10х, 15х и т. п., которое составляет часть общего увеличения микроскопа. Последнее же равно произведению увеличения окуляра и объектива. Таким образом, общее увеличение микроскопа при использовании 10-кратного окуляра равно 10 х 10 = 100х. Вторая характеристика — вынос выходного зрачка, то есть расстояние от последней поверхности окуляра до плоскости изображения, которое появляется в микроскопе. Это расстояние обычно составляет величину от 15 до 24 мм. Последнее расстояние для исследователей, которые вследствие астигматизма постоянно носят очки. Для остальных наблюдателей это расстояние колеблется от 15 до 18 мм. Обычно в окулярах имеется посадочное место для установки в них сеток для измерений или других целей. Это приводит к уменьшению поля зрения. Заметим, что именно окуляр (а не объектив) определяет размер поля зрения микроскопа.
Насадка позволяет настроить расстояние между её окулярами до величины межзрачкового расстояния наблюдателя. Бинокуляр обычно включает в себя один подвижной (для настройки) тубус. Некоторые фирмы выпускают бинокулярные насадки с двумя перемещаемыми тубусами.
Настройка расстояния между окулярами осуществляется следующим образом. Глядя в окуляр фиксированной окулярной трубки, при помощи винтов грубой и точной фокусировки сфокусируйтесь на объект при использовании объектива 10х. Затем закройте этот глаз и, глядя другим глазом во второй окуляр, путем перемещения подвижного тубуса настройте фокусировку так, чтобы изображение было видно столь же резко, как и первым глазом. Разведите окуляры на расстояние шире, чем между вашими глазами, а затем постепенно сводите их, пока не появится одно поле зрения. Сначала вы увидите отдельные круги, затем они начнут сливаться; когда они будут полностью совмещены, остановитесь. Если сдвинете окуляры слишком близко, то ваше поле зрения окажется ограниченным. Бинокулярная насадка или другое оптическое устройство, введённое в оптический ход микроскопа, могут вносить дополнительное увеличение. Так, при использовании бинкулярной насадки с собственным увеличением 1,5 х будет увеличение микроскопа в указанном выше примере будет равно 10х10х1,5 = 150х.
Объектив микроскопа представляет собой сложную оптическую систему, образующую увеличенное изображение объекта, и является основной и наиболее ответственной частью микроскопа. Объектив создает изображение, которое рассматривается через окуляр. Поскольку окуляры могут давать существенное увеличение, то и оптические искажения, вносимые объективом, также будут увеличены окуляром. Это накладывает на качество объектива значительно большие требования чем на окуляр. Объективы биологических микроскопов в значительной степени унифицированы и взаимозаменяемы. На взаимозаменяемость в первую очередь влияют механические (присоединительные) параметры объектива. Объектив микроскопа характеризуется номинальным увеличением (как правило из ряда 2,5; 3,2; 4; 5; 10; 20; 40; 63; 100; 120).
Предметный столик микроскопа
Предметный столик микроскопа представляет собой механическое устройство для закрепления на нем предметных стёкол с препаратом и их перемещения, позволяющее переместить любой участок препарата в плоскость поля зрения микроскопа, снабженное рукоятками (с накаткой) для перемещения их вперед — назад (север- юг) и справа (восток-запад).
Эти рукоятки могут располагаться на одной оси (коаксиально) или раздельно; они могут находиться справа или слева — здесь нет единого стандарта для всех производителей. Однако поскольку микроскоп — прибор, предназначенный для работы двумя руками, и бинокуляр, как правило, поворачивается на 360 градусов, то можно повернуть бинокулярную насадку, чтобы перемещать столик другой рукой.
Очевидно, что при выборе участка препарата предметный столик должен перемещаться строго под углом 90 градусов к оптической оси микроскопа. Тогда при перемещении препарата последний будет оставаться в фокусе.
Как показывает название этого компонента , он предназначен для сбора световых лучей от источника света и направления их на препарат. Конденсор всегда имеет ирисовую, регулируемую по размеру диафрагму, которая раскрывается в соответствии с численной апертурой объектива (подобно тому, как расширяется зрачок глаза при переходе человека отсвета к темноте). Кронштейн, в котором закрепляется конденсор, может перемещаться вверх или вниз, обеспечивая его фокусировку. Под конденсатором обычно расположен держатель светофильтра.
Продемонстрируем правильный метод использования ирисовой диафрагмы конденсора. Поместите хорошо знакомый вам препарат на микроскоп и настройте фокусировку при использовании объектива 10х. Поднимите конденсор до упора и затем опустите его примерно на 0,5 мм. Определите часть препарата, для детального исследования которой требуется более высокий контраст. Понаблюдайте за изменениями изображения препарата, открывая и закрывая апертурную диафрагму. При такой настройке становится темнее, но разрешающая способность изображения изменяться не будет. Если вытащить окуляр и посмотреть в тубус на положение диафрагмы, то она будет открыта на 2/3. Тщательно проверьте фокусировку препарата с использованием объектива 10х.
Светофильтры изготавливаются в основном из матового, нейтрального и различных цветных стекол. Светофильтры обычно устанавливается в выдвижной держатель под конденсором, или иногда после коллекторной линзы осветителя. Они вводятся в оптический ход лучей только в случае необходимости, так как при их введении уменьшается освещенность препарата. Синие светофильтры используются с вольфрамовыми лампами для получения эффекта дневного света, который приятнее для глаз, чем нескорректированный желтый свет. Галогеновые лампы дают свет ближе к белому, поэтому с ними можно использовать более тонкие синие светофильтры. Для фазового контраста предназначен зеленый светофильтр, однако, согласно недавним исследованиям, могут быть полезны и светофильтры других цветов. Помните от светофильтров должна быть реальная польза. Если же ее нет - устанавливать их не нужно. Любой дополнительный элемент в оптическом ходе лучей поглощает свет, а недостаток освещения всегда создаёт проблемы при работе с микроскопом.
Сейчас сложно найти микроскоп без встроенного осветителя. Осветитель находится, как правило, в основании микроскопа и имеет коллекторную линзу, которая направляет свет на конденсор. Если в осветителе имеется ирисовая диафрагма , то она служит для настройки размера освещённого поля и называется полевой диафрагмой. Лампа имеет низкое напряжение (менее 6 или 12 В, или напряжение в сети от настенной розетки), снабжена трансформатором с возможностью регулировки яркости; лампа 6 или 12 В имеет регулятор яркости или резистор для ограничения освещенности препарата. Распространенная ошибка в конструкции недорогих микроскопов- отсутствие регулятора яркости лампы 6 или 12 В и настройка интенсивности освещения при помощи ирисовой диафрагмы конденсора. Это неправильно! Ирисовая диафрагма регулирует лишь контраст изображения (существенное закрытие этой диафрагмы приводит, кроме того, к ухудшению разрешающей способности микроскопа). Таким образом, оптимальным вариантом изменения освещенности изображения является регулировки яркости источника света. Большинство ламп низкого напряжения — галогеновые лампы. Они имеют вольфрамовую нить, выделяющую пары металла, которые взаимодействуют с парами йода и оседают на нити. Благодаря этому внутренняя поверхность лампы остается чистой, а яркость — постоянной на всем протяжении срока эксплуатации лампы. Однако взаимодействие паров увеличивает давление внутри лампы, поэтому лампа изготовлена из кварцевого стекла. При замене лампы её необходимо очистить перед включением и нагревом. Связано это с тем, что пальцы оставляют следы на кварцевом стекле, тем самым снижая количество света, который проходит через конденсор. Как узнать, достаточно ли освещения для работы с микроскопом? Включите весь свет. Если после этого вам придётся уменьшить яркость, то освещения достаточно. Всем лампам низкого напряжения необходим нагрев в течение двух-трех минут. Обычно, если вы включаете осветитель при самом низком напряжении, свет виден. Затем выберите или подготовьте препарат, поместите его на столик и настройте фокусировку для объекта 10х — за это время лампа достаточно нагреется, чтобы можно было повысить напряжение до необходимого значения.
Не поднимайте напряжение выше необходимого. Это продлит срок службы лампы. Хорошее правило для продления срока эксплуатации осветителя микроскопа: если вы отходите от микроскопа на достаточное время, чтобы лампа могла остыть, выключите осветитель. Если времени для полного охлаждения лампы не хватит, снизьте напряжение до минимального, но не выключайте её.
Конденсоры
Предметным столиком называют поверхность в конструкции микроскопа, на которой устанавливается и крепится в определенном положении микроскопический препарат. Предметные столики в различных моделях микроскопах могут различаться по своей конструкции и обеспечивать движение препарата по вертикали или горизонтали или поворот на определенный угол.
Итак, в зависимости от своей конструкции все предметные столики можно разделить на две больше группы: подвижные и неподвижные.
Неподвижные предметные столики. Это наиболее примитивные по своей конструкции предметные столики, которые используются в детских и школьных микроскопах. При этом движение микроскопического аппарата осуществляется вручную наблюдающим. При использовании подобных столиков, как правило, имеют место быть небольшие допуски на перпендикулярность и параллельность рабочей поверхности, что выражается в некачественной картинке (например, наблюдается неравномерная резкость). Однако подобные столики отличаются низкой ценой и доступностью, поэтому весьма распространены для использования в учебных целях.
Подвижные предметные столики. Такие столики имеют уже более сложную конструкцию, в которой минимум две составные части перемещаются. Благодаря такому строению предметные столики обеспечивают движение препарата по осям или поворот на некий угол. В зависимости от способа движения подвижные предметные столики подразделяются на следующие подгруппы: координатные, поворотные и вращающиеся.
Координатные предметные столики. С помощью данных столиков можно осуществлять движение препарата по двум осям (для точности перемещения столики оборудованы координатной шкалой и нониусом ) с помощью специальной рукоятки или электродвигателя (так называемые, сканирующие столики). Последние могут оборудованы специальным джойстиком управления (в цифровом микроскопе управление осуществляется с помощью компьютерной программы). Координатное перемещение обычно указывается следующим обозначением: например, 120 x 100 мм.
Поворотные предметные столики. Данные столики дают возможность повернуть координатный стол на некоторый угол. Обозначение для поворотного столика будет выглядеть так: 75 х 50/240°, где первые два числа обозначают координатное перемещение, а третье значение - это угол поворота.
Вращающиеся предметные столики. Вращающиеся столики используются в поляризационных микроскопах. Такой столик оборудован специальным вращающимся диском, а также специальным стопорным винтом для фиксации положения через каждые 30° - 45°. В обозначении подобных столиков, как правило, присутствует маркировка "Pol" (для поляризационных исследований).
Автор: Галетич Юлия
Дата публикации: 18.11.2011
Перепечатка без активной ссылки запрещена
Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен?
Читайте также: