Mikroskop
Kategorie: Fyzika a astronómia (celkem: 480 referátů a seminárek)
Mikroskop
MikroskopMikroskop (drobnohľad) - je to optický prístroj, ktorý slúži na pozorovanie malých predmetov a presné meranie.
História mikroskopu:
Za vynálezcu mikroskopu sa pokladá holanský optik, výrobca okuliarov - Zacharias Janssen (1580-1638). Zostrojil ho v rokoch 1590-1609. Za rozšíriteľa mikroskopu je považovaný Antony van Leewenhoek, ktorý poukázal na význam tejto základnej výskumnej pomôcky pri sledovaní buniek krvi, spermatozoidov a mikróbov. Vynikajúci český bádateľ J. E. Purkyně rozšíril a spresnil na základe mikroskopických pozorovaní poznatky o bunke. Najjednoduchší mikroskop:
Najjednoduchší mikroskop je vlastne každá spojná šošovka - zväčšovacie sklo, tzv. lupa.
Pre dosiahnutie väčších zväčšení je potrebné použiť šošovku s veľmi malou ohniskovou vzdialenosťou, ale výroba takejto lupy a kompenzácia optických chýb by však robila veľké ťažkosti, preto sa používajú dve šošovky.
Zloženie mikroskopu:
1) objektív:
- je to šošovka s malou ohniskovou vzdialenosťou
- je naskrutkovaný v dolnej časti tubusu
- používa sa na veľké zväčšenie obrazu malého predmetu umiestneného v blízkosti ohniska
- pri dokonalejších mikroskopoch je niekoľko objektívov (rozdielne zväčšujúcich) nasadených na revolveri - otáčanie revolvera umožňuje ich ľahkú výmenu
2) okulár:
- pomocou okuláru pozorujeme obraz vytvorený objektívom ako lupou znova zväčšený
3) tubus:
- je obvykle kovová, zvnútra čierna trubica, na ktorú je zhora nasadený okulár a zdola nasunutý objektív
- tubus má zabrániť rušivému pôsobeniu svetla prichádzajúceho zo strán
- je namontovaný na statíve
4) stolček so svorkami:
- je to štvorcová plocha, uprostred ktorej sa nachádza kruhovitý otvor, ktorým prichádza svetlo odrážané zrkadielkom
- sem umiestňujeme preparáty, ktoré zachytávame svorkami
5) zrkadielko:
- slúži na nasmerovanie svetelných zväzkov do kruhového otvoru stolčeka
- zabezpečuje presvetlenie preparátu
6) irisová clonka:
- reguluje množstvo zväzkov svetelných lúčov odrazených zrkadielkom
- nachádza sa pod stolčekom
7) *kondenzor:
- skladá sa zo sústavy šošoviek
- používa sa pri silnejších objektívoch, umožňuje ostré zachytenie obrazov predmetu
- nachádza sa nad clonou
Vzniknutý obraz pozorovaný okom cez okulár je: medziobraz prevrátený a zdanlivý v nekonečne
Druhy mikroskopov:
1) binokulárny mikroskop - sú to vlastne dva mikroskopy spojené do dvojice, ktorá umožňuje pozorovať predmet oboma očami, takže ho vidíme priestorovo
2) metalografický mikroskop - slúži na zistenie štruktúry kovov pri výskume kovov a ich zliatín. Vzorky kovov sa obyčajne vopred vyleštia a potom sa pôsobí na ich povrch vhodnými chemikáliami, aby dobre vynikla mikroštruktúra. Vzorka sa pozoruje v odrazenom svetle.
3) zrkadlový mikroskop - nemá farebnú chybu, pretože objektív je vytvorený zrkadlovou optikou. Veľkou výhodou je až desaťkrát väčšia vzdialenosť medzi pozorovaným predmetom a objektívom, čo umožňuje lepšiu manipuláciu s predmetom pri pozorovaní. 4) elektrónový mikroskop - využíva namiesto svetla prúd elektrónov, ekvivalentný /podobný/ žiareniu s veľmi malou vlnovou dĺžkou. Zväčšený obraz vzniká dopadom elektrónov na fluorescenčné tienidlo alebo na fotografickú platňu. Obraz vzniká prechodom elektrónov skúmaným predmetom alebo jeho odtlačkom v podobe tenkej blany (transmisná mikroskopia), alebo odrazom elektrónov od jeho povrchu (odrazová mikroskopia), resp. sa vytvorí elektrónmi emitovaný z povrchu skúmaného predmetu (emisná mikroskopia). Pri konštrukcii elektrónového mikroskopu sa využil poznatok, že prúd elektrónov prechádzajúci elektromagnetickou alebo elektrostatickou šošovkou podlieha tým istým zákonom ako svetelný lúč prechádzjúci optickou šošovkou. V elektrónovom mikroskope sú teda optické šošovky nahradené elektromagnetickými šošovkami. Elektrónový mikroskop je ďalej vybavený aj: vákuovou čerpacou sústavou, zdrojom vysokého napätia na urýchľovanie elektrónov a zdrojom stabilného prúdu pre magnetické šošovky. Pre svoju neoceniteľnú schopnosť maximálneho zväčšenia 250 000-krát má široké uplatnenie. Používa sa v biológii, fyzike i chémii, matalurgii a v paleontológii. Prvý elektrónový mikroskop zhotovili v roku 1933 nemeckí fyzici E. Rusk a M. Knoll. 5) rastový elektrónový mikroskop (SEM) - zväčšuje povrchové detaili v postupných obrazoch. Tieto obrazy sa snímajú rastrovacím lúčom elektrónov (základy M. Knoll -1935, zhotovenie Ardenne v Nemecku 1938). V rastovom mikroskope elektrónová optika urýchľuje a koncentruje úzky zväzok elektrónového lúča, ktorý vychádza z elektrónovej dýzy. Vychylovací systém pohybuje lúčom v smere riadkov bod za bodom po povrchu vzorky, podobne ako pri snímaní televízneho obrazu. V tom istom slede prebieha riadkovanie i na obrazovke oscilografu. Obraz vyniká ostrou kreskou a plastickosťou. 6) fluorescenčný mikroskop - je založený na poznatku, že niektoré látky po dopade svetla určitej vlnovej dĺžky žiaria svetlom inej vlnovej dĺžky. Fluorescencia sa vyvoláva zdrojom ultrafialového žiarenia (ortuťová výbojka, oblúkovka), ktorým sa predmet osvetľuje.
Týmto mikroskopom sa dajú skúmať aj nefluoreskujúce látky, ak sú zafarbené fluoreskujúcou látkou.
7) fotografický mikroskop - je opatrený fotografickým zariadením, ktorým sa dajú robiť fotografické snímky pozorovaného predmetu.
8) dielenský mikroskop - slúži na presné meranie v nástrojárňach.
9) geodetický mikroskop - používa sa na čítanie údajov dĺžkovej mierky.