Составные части микроскопа и назначение их деталей. Назначения частей микроскопа


Устройство микроскопа и правила работы с ним

Изучение клеток микроорганизмов, невидимых невооруженным глазом, возможно только при помощи микроскопов. Эти приборы позволяют получать изображение исследуемых объектов, увеличенное в сотни раз (световые микроскопы), в десятки и сотни тысяч раз (электронные микроскопы).

Биологический микроскоп называется световым, так как он обеспечивает возможность изучать объект в проходящем свете в светлом и темном поле зрения.

Основными элементами современных световых микроскопов являются механическая и оптическая части (рис. 1).

К механической части относятся штатив, тубус, револьверная насадка, коробка микромеханизма, предметный столик, макрометрический и микрометрический винты.

Штатив состоит из двух частей: основания и тубусодержателя (колонки). Основание микроскопа прямоугольной формы имеет снизу четыре опорные площадки, что обеспечивает устойчивое положение микроскопа на поверхности рабочего стола. Тубусодержатель соединяется с основанием и может перемещаться в вертикальной плоскости при помощи макро- и микрометрического винтов. При вращении винтов по часовой стрелке тубусодержатель опускается, при вращении против часовой стрелки – поднимается от препарата. В верхней части тубусодержателя укреплена головка с гнездом для монокулярной (или бинокулярной) насадки и направляющей для револьверной насадки. Головка крепится винтом.

Тубус – это труба микроскопа, позволяющая поддерживать определенное расстояние между основными оптическими деталями – окуляром и объективом. Вверху в тубус вставляется окуляр. Современные модели микроскопов имеют наклонный тубус.

Револьверная насадкапредставляет собой вогнутый диск с несколькими гнездами, в которые ввинчиваются 3–4 объектива. Вращая револьверную насадку, можно быстро установить любой объектив в рабочее положение под отверстие тубуса.

Рис. 1. Устройство микроскопа:

1 – основание; 2 – тубусодержатель; 3 – тубус; 4 – окуляр; 5 – револьверная насадка; 6 – объектив; 7 – предметный столик; 8 – клеммы, прижимающие препарат; 9 – конденсор; 10 – кронштейн конденсора; 11 – рукоятка перемещения конденсора; 12 – откидная линза; 13 – зеркало; 14 – макровинт; 15 – микровинт; 16 – коробка с механизмом микрометрической фокусировки; 17 – головка для крепления тубуса и револьверной насадки; 18 – винт для крепления головки

Коробка микромеханизма несет с одной стороны направляющую для кронштейна конденсора, а с другой – направляющую для тубусодержателя. Внутри коробки находится механизм фокусировки микроскопа, представляющий собой систему зубчатых колес.

Предметный столик служит для размещения на нем препарата или другого объекта исследования. Столик может быть квадратным или круглым, подвижным или неподвижным. Подвижный столик перемещается в горизонтальной плоскости при помощи двух боковых винтов, что позволяет рассматривать препарат в разных полях зрения. На неподвижном столике для обследования объекта в разных полях зрения препарат перемещают рукой. В центре предметного столика имеется отверстие для освещения снизу лучами света, направляемыми от осветителя. На столике имеются две пружинные клеммы, предназначенные для закрепления препарата.

Некоторые системы микроскопов снабжены препаратоводителем, необходимым при исследовании поверхности препарата или при подсчете клеток. Препаратоводитель позволяет производить передвижение препарата в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. На препаратоводителе имеется система линеек – нониусов, с помощью которых можно присвоить координаты любой точке исследуемого объекта.

Макрометрический винт (макровинт) служит для предварительной ориентировочной установки изображения рассматриваемого объекта. При вращении макровинта по часовой стрелке тубус микроскопа опускается, при вращении против часовой стрелки – поднимается.

Микрометрический винт (микровинт) используют для точной установки изображения объекта. Микрометрический винт является одной из наиболее легко повреждаемых частей микроскопа, поэтому с ним надо обращаться осторожно – не вращать с целью грубой установки изображения во избежание самопроизвольного опускания тубуса. При полном повороте микровинта тубус передвигается на 0,1 мм.

Оптическая часть микроскопа состоит из основных оптических деталей (объектив и окуляр) и вспомогательной осветительной системы (зеркало и конденсор).

Объективы (от лат. objektum – предмет) – наиболее важная, ценная и хрупкая часть микроскопа. Они представляют собой систему линз, заключенных в металлическую оправу, на которой указаны степень увеличения и числовая апертура. Наружная линза, обращенная плоской стороной к препарату, называется фронтальной. Именно она обеспечивает увеличение. Остальные линзы называются коррекционными и служат для устранения недостатков оптического изображения, возникающих при рассмотрении исследуемого объекта.

Объективы бывают сухие и иммерсионные, или погружные. Сухим называется объектив, у которого между фронтальной линзой и рассматриваемым объектом находится воздух. Сухие объективы обычно имеют большое фокусное расстояние и увеличение 8х или 40х. Иммерсионным (погружным) называют объектив, у которого между фронтальной линзой и препаратом находится специальная жидкая среда. Вследствие разницы между показателями преломления стекла (1,52) и воздуха (1,0) часть световых лучей преломляется и не попадает в глаз наблюдателя. В результате этого изображение получается нечетким, более мелкие структуры остаются невидимыми. Избежать рассеивания светового потока можно путем заполнения пространства между препаратом и фронтальной линзой объектива веществом, показатель преломления которого близок к коэффициенту преломления стекла. К таким веществам относятся глицерин (1,47), кедровое (1,51), касторовое (1,49), льняное (1,49), гвоздичное (1,53), анисовое масло (1,55) и другие вещества. Иммерсионные объективы имеют на оправе обозначения: I (immersion) – иммерсия, НI (homogen immersion) – однородная иммерсия, OI (oil immersion) или МИ – масляная иммерсия. В настоящее время в качестве иммерсионной жидкости чаще используют синтетические продукты, соответствующие по оптическим свойствам кедровому маслу.

Объективы различают по их увеличению. Величина увеличения объективов обозначена на их оправе (8х, 40х, 60х, 90х). Кроме того, каждый объектив характеризуется определенной величиной рабочего расстояния. Для иммерсионного объектива это расстояние составляет 0,12 мм, для сухих объективов с увеличением 8х и 40х – 13,8 и 0,6 мм соответственно.

Окуляр (от лат. okularis – глазной) состоит из двух линз – глазной (верхней) и полевой (нижней), заключенных в металлическую оправу. Окуляр служит для увеличения изображения, которое дает объектив. Увеличение окуляра обозначено на его оправе. Существуют окуляры с рабочим увеличением от 4х до 15х.

При длительной работе с микроскопом следует пользоваться бинокулярной насадкой. Корпуса насадки могут раздвигаться в пределах 55–75 мм в зависимости от расстояния между глазами наблюдателя. Бинокулярные насадки часто имеют собственное увеличение (около 1,5х) и коррекционные линзы.

Конденсор (от лат. condenso – уплотняю, сгущаю) состоит из двух-трех короткофокусных линз. Он собирает лучи, идущие от зеркала, и направляет их на объект. При помощи рукоятки, расположенной под предметным столиком, конденсор может перемещаться в вертикальной плоскости, что приводит к увеличению освещенности поля зрения при поднятом конденсоре и уменьшению его при опущенном конденсоре. Для регулировки интенсивности освещения в конденсоре имеется ирисовая (лепестковая) диафрагма, состоящая из стальных серповидных пластинок. При полностью открытой диафрагме рекомендуется рассматривать окрашенные препараты, при уменьшенном отверстии диафрагмы – неокрашенные. Под конденсором расположена откидная линза в оправе, используемая при работе с объективами малого увеличения, например, 8х или 9х.

Зеркало имеет две отражающие поверхности – плоскую и вогнутую. Оно закреплено на шарнирах в основании штатива и его можно легко поворачивать. При искусственном освещении рекомендуется пользоваться вогнутой стороной зеркала, при естественном – плоской.

Осветитель выполняет функцию искусственного источника света. Он состоит из низковольтной лампы накаливания, закрепляющейся на штативе, и понижающего трансформатора. На корпусе трансформатора имеется рукоятка реостата, регулирующего накал лампы и тумблер для включения осветителя.

Во многих современных микроскопах осветитель вмонтирован в основание.

studfiles.net

Микроскоп МУ Упрощенный биологический микроскоп МУ (МБУ), 1957 (документация)

Упрощенный биологический микроскоп МУОписание и руководство к пользованию (1957г)

I. НАЗНАЧЕНИЕ МИКРОСКОПА

Основное назначение микроскопа — рассматривание мельчайших деталей, невидимых невооруженным глазом.

Микроскоп, предназначенный в основном для изучения прозрачных объектов, освещенных проходящим через них обыкновенным светом, принято называть биологическим; при небольших увеличениях с этим же микроскопом можно наблюдать поверхности и непрозрачных объектов.

Область его обычного применения — для учебных работ, а также для работы ботанических, зоологических, медицинских, сельскохозяйственных лабораторий, заводских лабораторий многих отраслей промышленности — можно расширить, дополняя этот микроскоп специальными вспомогательными приборами.

II. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ

1. Увеличение микроскопа от 80х до 600х.

2. «Механическая длина» тубуса 160 мм.

3. Один оборот маховичка грубой подачи соответствует линейному перемещению тубуса на 20 мм.

4. Один оборот маховичка микромеханизма соответствует перемещению тубуса на 0,1 мм.

5. Барабанчик микромеханизма имеет 50 делений (1 деление равно перемещению тубуса на 2 микрона).

6. Толщина покровного стекла 0,17 мм.

7. Основные показатели объективов и окуляров приведены ниже в таблицах:

8. Вес микроскопа без футляра - 2,715 кг.

9. Вес микроскопа со всеми принадлежностями - 2,865 кг.

10. Вес микроскопа в футляре - 4,765 кг.

11. Габариты микроскопа в рабочем положении - 130x205x305мм.

12. Габариты футляра - 148x236x365мм.

III. СХЕМА МИКРОСКОПА И ПРИНЦИП ЕГО УСТРОЙСТВА
Рис. 1. СХЕМА ОПТИКИ ТН — нижний край тубуса, ТВ — верхний край тубуса, ТМ — механическая длина тубуса, ТО — оптическая длина тубуса, п -предмет ИР — изображение реальное, ИМ — изображение мнимое, Фоб — задний фокус объектива, Фок — передний фокус окуляра.

В основу устройства микроскопа МУ, как оптического прибора, положено такое взаимное расположение линз, при котором увеличенное системой линз (объективом) изображение предмета еще раз увеличивается при помощи другой системы линз (окуляра).

Предмет, помещенный вблизи главного фокуса объектива, образует за объективом действительное, обратное и увеличенное изображение.

Это изображение, рассматриваемое в окуляр, как в лупу, наблюдатель видит еще более увеличенным, мнимым и прямым; в конечном счете микроскоп в целом дает изображение обратное, т. е. перевернутое, по отношению к предмету.

Зная в отдельности увеличение объектива и увеличение окуляра, нетрудно определить общее увеличение микроскопа, являющееся произведением увеличений окуляра и объектива.

Из элементарной оптики известно, что все линзы обладают по своей сущности рядом недостатков. Недостатки объектива сказываются на окончательном изображении сильнее, чем недостатки окуляра. Поэтому объектив всегда составляется из двух и большего числа линз, подобранных так, чтобы устранить недостатки изображения. Окуляр, в свою очередь, также составляется из двух линз, так как при одной простой линзе пришлось бы делать трубку микроскопа большего диаметра. Из схемы оптики, помещенной на рис. 1, наглядно видно расположение и действие линз микроскопа.

 

IV. КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА

Конструкция микроскопа показана на рис. 2. Основными частями его являются: основание, тубусодержатель, тубус, механизмы для быстрого и медленного движений тубуса, предметный столик, гильза для диафрагм, зеркало с вилкообразным держателем на качающемся рычаге.

Рис. 2. УПРОЩЕННЫЙ МИКРОСКОП БЕЗ РЕВОЛЬВЕРА 1 — основание штатива, 2 — тубусодержатель, 3 — микрометренный механизм, 4 — кремальера (трибка и рейка), 5 — окуляр, 6 — тубус, 7 — объектив, 8 — предметный столик, 9 — зеркало.

Основание штатива (поз. 1) — ножка подковообразной формы (башмак) — имеет три опорных площадки для соприкосновения со столом и два выступа, предохраняющие штатив от падения при боковых толчках; тяжесть ножки удерживает микроскоп от опрокидывания даже в случае горизонтального положения тубусодержателя.

Тубусодержатель (поз. 2), соединяющийся шарнирно с основанием, имеет форму сегмента; выемка в средней части сегмента позволяет удобно переносить микроскоп и ставить на его предметный столик объекты большого размера. «Тугость» движения шарнирного соединения, обеспечивающая желательное положение тубуса, мажет регулироваться с помощью прилагаемого к микроскопу ключа; упорные винты в нижней части тубусодержателя обеспечивают установку тубуса в горизонтальное положение. В расширенной верхней части сегмента находится микромеханизм для точной фокусировки тубуса в направлении оптической оси микроскопа.

Тубус микроскопа (поз. 6) — составной: в нижнюю часть ввернута втулка, служащая для ввертывания объективов; верхняя часть — трубка — служит для вкладывания в нее сменных окуляров.

Для установки тубуса микроскопа на необходимом расстоянии от рассматриваемого предмета, т.е. для фокусировки микроскопа на резкость, последний снабжен двумя механизмами, из которых каждый обеспечивает точное перемещение тубуса в направлении оптической оси микроскопа, но с различной скоростью.

Механизм для быстрого, или, как принято говорить, «грубого» движения тубуса (поз. 4) состоит из закрепленной на тубусе рейки,и сцепляющегося с ней зубчатого колеса (трибки). На обоих концах оси трибки имеются маховички, вращением которых можно быстро опускать или поднимать тубус. Конструкция маховичков позволяет регулировку легкости хода поворотом одного маховичка по отношению к другому. Косое направление зуба рейки сообщает движению необходимую плавность, однако недостаточную при фокусировке объектива с большим увеличением. Для последней цели служит второй механизм движения тубуса, так называемый, механизм для микрометренного (медленного — «тонкого») опускания и подъема (поз. 3). После 24—25 оборотов стопорный механизм ограничивает возможность дальнейшего движения; два штриха на направляющей показывают предельный ход тубуса с помощью микрометренного механизма.

Необходимо помнить, что работать микрометренным механизмом следует на определенном участке от среднего положения тубуса (т. е. точка на тубусодержателе должна находиться в среднем положении между штрихами на направляющей), т.к. при работе в крайних положениях, от неосторожного нажима на стопорный механизм, может произойти его поломка, вследствие чего микроскоп будет выведен из строя.

Опускание тубуса осуществляется вращением маховичков механизма по направлению часовой стрелки. С помощью этого механизма можно в ряде случаев определять также толщину исследуемого под микроскопом объекта путем двух последовательных фокусировок на верхнюю и нижнюю его плоскости и отсчетов показаний на барабанчике.

Предметный столик (поз. 8) микроскопа скреплен с его несущим кронштейном, а последний — с тубусодержателем. Удобная круглая форма столика и достаточный его размер удовлетворяют в значительной степени основным требованиям микроскописта;

Столик имеет семь отверстий: четыре крайних — для зажимающих препарат пружинящих клемм и три средних — для крепления накладного препаратоводителя.

Кронштейн под столиком микроскопа несет цилиндрическую пружинящую гильзу для диафрагм. К микроскопу прикладывается набор сменных диафрагм, состоящий из 3 шт. Диафрагму с отверстием 1 мм следует применять с объективом 40х, а 3 мм — с объективом 8х. Для освещения объекта имеется зеркало (поз. 9), закрепленное на качающемся рычаге.

Предусмотренная возможность вращения зеркала вокруг двух горизонтальных осей позволяет наилучшим образом направить свет от источника освещения на наблюдаемый объект.

Ахроматические объективы (поз. 7) микроскопа рассчитаны на нормальную работу, при механической длине тубуса 160 мм и при толщине покровного стекла 0,17 мм; в этом случае при надлежащем правильном освещении указанные в таблице основные показатели их (апертура) используются полностью.

Каждый объектив снабжен специальным футляром (из пластической массы) с завинчивающейся крышкой, предохраняющей объектив от запыления; собственное увеличение и апертура объектива выгравированы на оправе объектива и на дне футляра.

Окуляры (поз. 5) типа Гюйгенса (входящие в нормальный набор оптики микроскопа) построены так, что при замене одного из них другим, изображение остается в той же плоскости; они плавно входят в окулярную трубку микроскопа. Каждый окуляр снабжен маркой, указывающей его собственное увеличение.

Микроскоп упакован в металлический футляр.

Футляр микроскопа состоит из массивного основания и колпака, с ручкой для переноски. Футляр запирается на замок.

V. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ

Исследуемый прозрачный объект должен быть надлежащим образом освещен, и поэтому микроскоп должен быть правильно установлен по отношению к источнику освещения: естественному или искусственному, сила которого должна быть тем больше, чем больше применяемое при работе общее увеличение. Свет источника должен освещать зеркало равномерно и направляться последним через отверстие цилиндрической диафрагмы на препарат. Диаметр освещенного кружка препарата не должен быть больше того, чем требуется для данного объектива: всякий лишний свет будет ухудшать качество изображения. С целью предохранения глаза от излишнего света полезно работать в затемненном помещении. При работе с дневным светом следует предпочитать окно, обращенное на северную сторону, откуда на зеркало не смогут попадать непосредственно лучи солнца. Работать надлежит попеременно: то правым, то левым глазом, оставляя свободный глаз открытым, что также предупреждает излишнее утомление. Не менее важно в этом отношении правильное положение корпуса и рук микроскописта, соответствующая высота стола и стула; положение микроскопа на столе и его наклон также должны быть отрегулированы.

При правильном освещении оптика микроскопа обеспечивает полное разрешение деталей объекта, соответственно апертуре примененного объектива.

Очень полезно проверить правильность установленного освещения при помощи хорошо известных микроскописту препаратов; лучше для этой цели пользоваться, так называемыми, «тест-объектами» (пробными препаратами).

Исследование всякого объекта следует начинать с помощью объектива с малым увеличением, что позволяет видеть больший участок на препарате при том же окуляре, и выбрать интересующее место для более детального рассмотрения. Подведя именно этот участок к центру видимого поля зрения, можно быть уверенным, что заменяя объектив следующим, с большим увеличением, мы сохраним участок в поле зрения.

Фокусировка (почти совершенная) микроскопа с объективом малого увеличения осуществляется одним грубым (кремальерным) механизмом движения тубуса; при этом безразлично, используем ли мы поднимание или опускание тубуса. При объективах с большим увеличением нельзя доверять при фокусировке одному кремальерному движению. Это может привести к раздавливанию покровного стекла, порче объектива и наблюдаемого, возможно уникального, препарата; поэтому, необходимо, наблюдая за объективом микроскопа, т.е. помещая глаз на уровне покровного стекла препарата, опустить кремальерным механизмом тубус почти до соприкосновения объектива со стеклом и только после этого, глядя в окуляр микроскопа и действуя грубым механизмом, медленно поднимать тубус микроскопа до момента, когда в поле зрения появится искомая плоскость наблюдаемого объекта; точная наводка осуществляется микромеханизмом.

При окончательной регулировке освещения, ранее установленное в центральном положении, зеркало (обычно плоское) приходится поправлять, глядя в окуляр, лишь в очень малой степени.

Весьма полезно проверить при вынутом окуляре, насколько равномерно освещена задняя линза объектива и нет ли на матовой внутренней поверхности тубуса и его окулярной части вредных световых бликов. Достаточно хорошие результаты в отношении качества изображения получаются тогда, когда при обязательной равномерности освещения задней линзы получается кружок, примерно, на 7/8 покрывающий ее поверхность. Опыты показали, что если, этот освещающий линзу кружок в объективе эксцентричен, т.е. освещение установлено неправильно, то объектив не дает полного разрешения; это же иногда является причиной искажений тонкой структуры «тест-объектов» и других регулярных структур.

VI. ПРАВИЛА УХОДА ЗА МИКРОСКОПОМ

При получении нового микроскопа следует обратить внимание на сохранность упаковки, обеспечиваемой особой пломбой завода-изготовителя.

Распаковка микроскопа должна производиться только после того, как он приобретет комнатную температуру. Чтобы снять микроскоп с основания футляра надо, слегка наклонив основание, отвинтить винт, привинчивающий микроскоп к основанию футляра (головка винта находится с внешней стороны дна, отвертка обернута бумагой и прикреплена шпагатом к столику микроскопа). Сняв микроскоп с основания футляра, необходимо извлечь упорную колодку, находящуюся между столиком и тубусодержателем.

Объективы, окуляры и сменные диафрагмы хранятся в углублениях основания футляра. Кисть для чистки оптики и комбинированная отвертка-ключ обертываются бумагой и прикрепляются к столику микроскопа.

Микроскоп отправляется с завода тщательно проверенным и может многие годы работать безотказно, но для этого необходимо содержать его всегда в чистоте и предохранять от механических повреждений. Заводская упаковка обеспечивает сохранность микроскопа при его перевозке.

В нерабочее время микроскоп следует убирать в футляр или, еще лучше, оставляя на рабочем столе, накрывать стеклянным колпаком, нижний край которого плотно, без щелей соприкасается с поверхностью стола.

Если же, несмотря на принимаемые предосторожности, на микроскопе обнаружилась пыль, то ее следует смахнуть мягкой чистой кистью.

После тщательного удаления пыли необходимо прибор сначала протереть мягкой тряпочкой, пропитанной бескислотным вазелином, а затем сухой, мягкой, совершенно чистой салфеткой. Пыль с кисточки необходимо удалить, ударяя ее ручку о край стола.

Кисть и салфетку, предназначенные для вытирания микроскопа, следует хранить в стеклянной, плотно закрывающейся банке или в чистой коробке с крышкой.

Микроскоп отпускается с завода надлежаще смазанным особой смазкой. Если через довольно большой промежуток времени замечается, что смазка в направляющих грубого движения микроскопа сильно загрязнилась и загустела, то, смыв ее ксилолом или бензином и вытерев трущиеся поверхности чистой тряпочкой, следует слегка смазать их бескислотным вазелином или специальной смазкой.

Жидкости, попадающие на микроскоп во время работы, должны тщательно удаляться (кедровое масло и канадский бальзам смываются бензином, наркозным эфиром или ксилолом).

Сохраняя в порядке и чистоте металлические детали микроскопа, особое внимание следует обращать на чистоту его оптических частей, особенно объективов.

Для того, чтобы предохранить объективы от оседания пыли на их внутренних поверхностях, следует всегда оставлять один из окуляров в тубусе микроскопа.

Никогда не следует касаться поверхностей линз пальцами, так как это загрязняет их жиром и потом.

Для чистки внешних поверхностей линз следует первоначально удалить пыль очень мягкой кисточкой, предварительно хорошо промытой в эфире и хранящейся завернутой в чистую бумагу в особой коробочке.

Если после удаления пыли кистью, поверхность линзы все же остается недостаточно чистой, то ее следует слегка протереть мягкой, много раз стираной (в последний раз без мыла) полотняной или лучше батистовой тряпочкой, слегка смоченной бензином, наркозным эфиром или ксилолом. Во избежание выпадания фронтальной линзы чистка объектива спиртом не допускается.

Гораздо труднее удалить пыль с глубоко сидящей в оправе последней линзы объектива: в этом случае, после удаления пыли мягкой беличьей или колонковой кисточкой, поверхность линзы протирается очень осторожно чистой батистовой тряпочкой, навернутой на деревянную палочку. Лучше такой загрязненный объектив для чистки отправить в специальную мастерскую. Точно также следует поступать и с загрязненными окулярами.

Развинчивать и разбирать объектив нельзя — объектив будет испорчен.

VII. КОМПЛЕКТ ПРИБОРА

В комплект прибора входят:

1. Штатив с зеркалом.

2. Объективы 8х (ап. 0,20) и 40х (ап. 0,65) в футлярах.

3. Окуляры 7х, 10х и 15х

4. Набор сменных цилиндрических диафрагм с отверстиями 1 мм, 3 мм и 6 мм.

5. Салфетка.

6. Ключ с отверткой.

7. Описание.

8. Аттестат.

9. Металлический футляр.

www.laboratorium.dp.ua

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

к практическому занятию по разделу «Биология клетки»

для студентов 1 курса специальности «Лечебное дело»

ТЕМА. Микроскоп и правила работы с ним

ЦЕЛЬ.На основании знания устройства светового микроскопа, освоить технику микроскопирования и приготовления временных микропрепаратов.

ПЕРЧЕНЬ ЗНАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ

1. Знать основные части микроскопа, их назначение и устройство.

2. Знать правила подготовки микроскопа к работе.

3. Уметь работать с микроскопом при малом и большом увеличении.

4. Уметь готовить временные микропрепараты.

5. Уметь правильно вести протокол практической работы.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

1. Основные виды микроскопии.

2. Основные части светового микроскопа их назначение и устройство.

3. Элементы механической части микроскопа.

4. Осветительная часть микроскопа. Каким образом можно увеличить интенсивность освещенности объекта?

5. Оптическая часть микроскопа. Как определить увеличение объекта?

6. Правила подготовки микроскопа к работе.

7. Правила работы с микроскопом.

8. Техника приготовления временного микропрепарата.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЕМЫ

Микроскоп используется для изучения мелких объектов. В практической работе обычно пользуются микроскопом МБР-1 микроскоп биологический рабочий), или МБИ-1 (микроскоп биологический исследовательской) «Биолам» и МБС-1 (стереоскопический микроскоп).

ВИДЫ МИКРОСКОПИИ: световая (лупа, люминесцентный, обычный световой микроскоп – МБИ – 1, МБР-1, «Биолам» и др.) и электронная (просвечивающий и сканирующий микроскоп).

СВЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ – основной метод изучения биологических объектов, поэтому освоение техникой микроскопирования, приготовления временных микропрепаратов необходимо для практической работы врача. Разрешающая способность светового микроскопа ограничена длиной световых волн. Современные световые микроскопы дают увеличение до 1500. Очень важно, что в световом микроскопе можно изучать не только фиксированные, но и живые объекты. Поскольку структуры большинства живых клеток недостаточно контрастны (они прозрачны), разработаны специальные методы световой микроскопии, позволяющие повысить контрастность изображения объекта. К таким методам относятся фазово-контрастная микроскопия, микроскопия в темном поле и др.

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ – использует не свет, а поток электронов, проходящий через электромагнитные поля. Длина волны электронов зависит от напряжения, подаваемого для генерации электронного пучка, практически можно получить разрешение приблизительно в 0,5 нм, т.е. примерно в 500 раз больше, чем в световом микроскопе. Электронный микроскоп позволил не только изучить строение ранее известных клеточных структур, но и выявить новые. Так, было обнаружено, что основу строения многих клеточных органоидов составляет элементарная клеточная мембрана.

Основные части микроскопа: механическая, оптическая и осветительная.

Механическая часть.К механической части относятся штатив, предметный столик, тубус, револьвер, макро- и микрометрические винты. Штатив состоит из основания, придающего микроскопу устойчивость. От середины основания вверх отходит тубусодержатель, к нему прикреплен тубус, расположенный наклонно. На штативе укреплен предметный столик. На него помещают микропрепарат. На предметном столике имеются два зажима (клеммы) для фиксации препарата. Через отверстие в предметном столике обеспечивается освещение объекта.

На боковых поверхностях штатива имеются два винта, с помощью которых можно передвинуть тубус. Макрометрический винт служит для грубой настройки на фокус (на четкое изображение объекта при малом увеличении микроскопа). Микрометрический винт используется для тонкой настройки на фокус.

Оптическая часть.Оптическая часть микроскопа представлена окулярами и объективами. Окуляр (лат. осиllus – глаз) находится вверхней части тубуса и обращен к глазу. Окуляр представляет собой систему линз. Окуляры могут давать различное увеличение: в 7 (×7), 10 (×10), 15 (×15) раз. На противоположной стороне тубуса находится вращающийся диск – револьверная пластинка. В ее гнездах закреплены объективы. Каждый объектив представлен несколькими линзами, так же как окуляр, позволяет получить определенное увеличение: ×8, ×40, ×90.

Общее увеличение микроскопа равно увеличению окуляра, умноженному на увеличение объектива.

Осветительная частьмикроскопа состоит из зеркала, конденсора и диафрагмы. Зеркало расположено в нижней части штатива и служит для направления светового пучка от источника света на объект. Зеркало имеет плоскую и вогнутую поверхности. Плоскую поверхность зеркала используют при естественном освещении, вогнутую – при искусственном свете. Конденсор находится между зеркалом и предметным столиком. ОН состоит из 2-3 линз, заключенных в общую оправу. Меняя положение конденсора (выше, ниже), можно изменять интенсивность освещенности объекта. Для перемещения конденсора используют специальный винт. При опускании конденсора освещенность уменьшается, при поднятии (к предметному столику) – увеличивается.

Ирисовая диафрагма, вмонтированная в нижнюю часть конденсора, регулирует освещение. Диафрагма состоит из пластинок, расположенных по кругу и частично перекрывающих друг друга таким образом, что в центре остается отверстие для прохождения светового пучка. С помощью ручки можно менять размер отверстия диафрагмы. Максимально суженная диафрагма способствует наибольшей четкости изображения, что важно при рассмотрении прозрачных объектов.

Правила работы с микроскопом МБР-1

При переносе микроскоп следует брать правой рукой за ручку штатива и поддерживать его снизу левой рукой.

1. Установите микроскоп так, чтобы его зеркало нахо­дилось против источника света.

2. Поставьте в рабочее положение объектив малого увеличения. Для этого поворачивайте револьвер до тех пор, пока нужный объектив не займет срединное положение по отношению к тубусу и предметному столику (встанет над отверстием столика). Когда объектив занимает средин­ное (центрированное) положение, в револьвере срабаты­вает устройство — защелка; при этом слышится легкий щелчок, и револьвер фиксируется.

Запомните, что изучение любого объекта начинается с малого увеличения.

3. С помощью макрометрического винта поднимите объектив над столиком на высоту примерно 0,5 см. От­кройте диафрагму и немного приподнимите конденсор.

4. Глядя в окуляр (левым глазом!), вращайте зеркало в разных направлениях до тех пор, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно.

5. Положите на предметный столик приготовленный препарат покровным стеклом вверх, что­бы объект находился в центре отверстия предметного столика.

6. Под контролем зрения медленно опустите тубус с помощью макрометрического винта, чтобы объектив на­ходился на расстоянии около 2 мм от препарата.

7. Смотрите в окуляр и одновременно медленно под­нимайте тубус с помощью макрометрического винта до тех пор, пока в поле зрения не появится изображение объекта (фокусное расстояние для малого увеличения равно приблизительно 0,5 см).

8. Чтобы перейти к рассмотрению объекта при боль­шом увеличении микроскопа, необходимо центрировать препарат, т.е. поместить объект или ту часть его, которую вы рассматриваете, в самый центр поля зрения, глядя в окуляр, пока объект не займет нужного положения. Если объект не будет центрирован, то при большом увеличе­нии он останется вне поля зрения.

9. Вращая револьвер, поставьте над препаратом объек­тив большого увеличения. При этом слышится щелчок, и револьвер фиксируется.

10. Для тонкой фокусировки используйте микрометри­ческий винт.

11. При зарисовке препарата смотрите в окуляр левым глазом, а в альбом — правым.

При изучении в световом микроскопе мелких объектов используют иммерсионный (лат. immersia — погружать или окунать) объектив. При работе с этим объективом на по­кровное стекло необходимо поместить каплю вещества, имеющего показатель преломления, одинаковый со стеклом. Обычно для этого используют кедровое масло. Между лин­зой и покровным стеклом не остается воздушной прослой­ки, и луч света проходит через однородную в отношении показателя преломления среду без отклонения. При работе с иммерсионным объективом пункт 8 и 9 остаются в силе.

12. Опустите тубус (глядя на него сбоку) так, чтобы нижняя линза объектива погрузилась в каплю иммерси­онного масла.

13. Затем, глядя в окуляр, с помощью только микро­винта следует осторожно (!) (фокусное расстояние для объектива х90 еще меньше, чем для объектива х40) не­много опустить, а затем поднять объектив, чтобы полу­чить четкое изображение.

Помните, что работа с иммерсионным объективом требует более интенсивного освещения поля зрения.

Микроскоп МБС-1

МБС-1 — стереоскопический микроскоп, позволяю­щий получить прямое и объемное изображение рассмат­риваемого предмета. Этот микроскоп используется для препаровальных работ и изучения крупных объектов.

Микроскоп состоит из столика, штатива, оптической головки и окулярной (бинокулярной) насадки.

Столик имеет вид круглого корпуса, обеспечивающе­го устойчивость микроскопа. Внутрь корпуса вмонтирова­но плоское зеркало, одна сторона которого матовая. В отличие от зеркала микроскопа МБР-1 оно может вра­щаться только в горизонтальной плоскости. Спереди, на­против зеркала, в стенке корпуса сделан вырез, через который свет (дневной или искусственный) падает на зеркало. Поскольку зеркало вращается только вокруг го­ризонтальной оси, при искусственном освещении мож­но использовать источник, расположенный непосред­ственно перед вырезом корпуса, или специальный осве­титель (в условиях студенческих лабораторий последние, как правило, не применяются). При работе с искусствен­ным освещением рекомендуется использовать матовую поверхность зеркала.

Штатив микроскопа состоит из плоского основания округлой формы, представляющего собой верхнюю повер­хность столика, и массивного стержня, вмонтированно­го в основание и несущего на себе оптическую головку. Спереди, над зеркалом, основание микроскопа имеет отверстие округлой формы, закрытое стеклянной пластин­кой.

Оптическая головка — основная часть микроскопа. Корпус оптической головки имеет прямоугольную фор­му. Верхняя часть имеет резьбу для бинокулярной насад­ки, на нижней — укреплен объектив. На боковых сторо­нах оптической головки расположены вращающийся ба­рабан (кпереди) и винт (кзади). Барабан — это часть ус­тройства для регулировки увеличения. Ось барабана вы­ведена на боковую стенку оптической головки. На ней имеются цифры 0,6; 1; 2; 4; 7, обозначающие различную степень увеличения. Барабан можно закреплять в любом из пяти положений, соответствующих указанным цифрам. При вращении, когда барабан занимает любое из указан­ных положений, слышится легкий щелчок и происходит его фиксация. Винт, находящийся на боковой стороне оптической головки позади барабана, служит для перемещения головки вверх или вниз по стержню, т.е. для ориентировочной наводки на фокус.

На верхней поверхности оптической головки укрепле­на окулярная (бинокулярная) насадка. Она состоит из двух цилиндрических трубок, в которые вставлены окуляры и объективы. Расстояние между окулярами можно изменять, раздвигая или сближая их руками, что позволяет добиться совмещенного зрения, т.е. соединить два изображения в одно.

Правила работы с микроскопом МБС-1

1. Установите микро­скоп штативом к себеи расположите так, чтобы свет от лампы падал через вырез в корпусе столика на зеркало.

2. Глядя в окуляры и вращая зеркало, добейтесь ин­тенсивного и равномерного освещения поля зрения.

3. Поместите на стеклянную пластинку основания мик­роскопа постоянный микропрепарат.

4. Установите барабан в положение, соответствующее цифре 1 и, опуская или поднимая оптическую головку с помощью винта, получите изображение объекта.

5. Сдвигая или раздвигая руками окулярные трубки, добейтесь, чтобы два изображения слились в одно.

6.При настройке микроскопа необходимо следить, чтобы ось головки микроскопа совпадала с центром стеклянной пластинки, иначе может наблюдаться неравномерное освещение поля зрения.

При работе с микроскопом необходимо соблюдать осторожность. Так, при переносе микроскопа можно брать его только за штатив, нельзя без необходимости вынимать окуляры, крутить микрометрический винт и т.д. Протирать окуляры следует только мягкой тряпочкой, предназначенной специально для этой цели.

 

Правила оформления лабораторной работы

Необходимым элементом микроскопического изучения объекта является его зарисовка в альбом. Это делают для того, чтобы лучше понять и закрепить в памяти строение объекта, форму отдельных структур, их взаимное распо­ложение.

Для выполнения зарисовок необходимо иметь альбом (оптимальный формат 30x21 см) и карандаши (простой и цветные).

1. Поскольку рисование на занятиях по биологии не са­моцель, а метод изучения объекта, при зарисовке следу­ет придерживаться ряда правил. Рисовать можно только на одной стороне листа, так как рисунки, сделанные на обеих сторонах, накладыва­ются друг на друга и со временем портятся.

2. До начала зарисовки вверху страницы следует запи­сать название темы. Если изучается зоологический объект, то надо указать название типа, подтипа и класса, к ко­торому он относится в соответствии с Международной номенклатурой. Каждое из этих названий (тип, подтип, класс) нужно писать на отдельной строке по-русски и по-латыни.

3. Рисунок должен быть крупным, детали хорошо раз­личимыми. На одной странице не должно быть более 3— 4 рисунков, если объекты простые. Если же объект слож­ный и крупный (вскрытая лягушка, вскрытая крыса), то на странице делают только один рисунок.

4. Правильное отражение соотношения размеров изучаемого объекта позволит выполнить и второе требование — показать индивидуальные особенности объекта, т.е зарисовать не абстрактную клетку, амебу и т.д. Это очень важно, так как приучает будущего врача к наблюдательности, учит видеть наряду с общим индивидуальное.

5. Вокруг рисунка не нужно обозначать контуры поля зрения микроскопа.

6. К каждому рисунку обязательно должны быть сделаны обозначения его отдельных частей. Обозначение можно делать двумя способами:

а) к отдельным частям объекта ставят стрелочку и против каждой пишут определенную цифру, затем сбоку от рисунка или под ним столбиком по вертикали пишут цифры, а против цифр — название;

б) к отдельным частям объекта ставят стрелочки и против каждой пишут название. Надписи должны был расположены параллельно друг другу.

7. Если работа выполнена правильно, то в конце занятия ее подписывает преподаватель. Если работа не соответствует предъявляемым требованиям, то ее необходимо переделать.

 

mykonspekts.ru

Виды микроскопов, основные характеристики и назначение :: SYL.ru

В данной статье мы ознакомимся широко развитой методикой исследования разнообразных микроэлементов нашего мира – микроскопией. Здесь мы рассмотрим описание микроскопа, его предназначение, устройство, правила работы и исторические факты.

Ознакомление с приборами микроскопии

Микроскоп – это механизм, предназначение которого заключается в получении увеличенного изображения какого-либо объекта, а также в измерении структурных деталей, которых невозможно наблюдать невооруженным глазом.

Изобретение и создание разнообразных видов микроскопов позволило создать микроскопию – технологический метод практической эксплуатации этих приборов.

Исторические сведения

Кем был создан первый микроскоп в истории человечества, определить довольно проблематично. Впервые такой механизм был изобретен на рубеже шестнадцатого и семнадцатого веков. Вероятным изобретателем считают Захария Янсена, голландского ученого.

Будучи еще ребенком, Янсен используя дюймовую трубочку, установил на двух ее краях по одной выпуклой линзе. Увиденное заставило изобретателя создать нечто новое и улучшить его. Возможно, это обусловило изобретение первого в мире микроскопа, что произошло приблизительно в 1590 году.

Однако еще в 1538 г. итальянец Дж. Фракасторо, работая врачом, выдвинул предположение о комбинировании двух линз с целью создания еще большего увеличения изображений. Следовательно, его работа могла стать началом для появления первого микроскопа. Хотя термин был введен гораздо позже.

Другим первооткрывателем считается Галилео Галилей. Услышав приблизительно в 1609 г. о появлении такого увеличительного устройства и разобравшись в общей идее его механизма, уже в 1612 г. итальянский физик создал собственное массовое изготовление микроскопов. Название этому прибору дал академический друг Галилея, Джованни Фабер в 1613.

Уже в шестидесятых годах XVII века были получены данные о применении микроскопа в научной исследовательской деятельности. Первый это сделал Роберт Гук, занимавшийся наблюдением за устройством разнообразных растений. Именно он в работе «микрография» сделал зарисовки увиденного в микроскоп изображения. Он установил, что растительные организмы строятся из клеток.

Разрешающие способности

Одним из параметров микроскопа является его разрешающая способность. Различные виды микроскопов имеют, соответственно, разный показатель этой характеристики. Так что же это такое?

Разрешающая способность – это возможности прибора показывать четкое и качественное изображение, картинку двух расположенных рядом, фрагментов исследуемого объекта. Показатель степени углубления в микромир и общая возможность его исследования базируются именно на этой способности. Данную характеристику определяет длина волны излучения, которую используют в микроскопе. Главным ограничением является невозможность получения картинки объекта, размеры которого меньше размера длины излучения.

Ввиду написанного выше становится очевидно, что благодаря разрешающей способности мы можем получать четкое изображение деталей изучаемого объекта.

Основные параметры

К другим важным параметрам в строении микроскопа относятся его увеличение, насадки, размер предметного столика, возможности подсветки, оптическое покрытие и т. д.

Рассмотрим главный из перечисленных в этом пункте показателей – увеличение.

Увеличение – это общая способность микроскопа показывать изучаемые объекты в больших размерах, чем они есть на самом деле. Вычисление этого параметра можно произвести путем умножения объективного увеличения на окулярное. Данная возможность в оптических микроскопах доходит до 2000 крат, а электронный имеет увеличение в сотни раз больше, чем световой.

Основная характеристика микроскопа – это именно его разрешающая способность, а также увеличение. Поэтому при выборе такого прибора на эти показатели необходимо обратить особое внимание.

Составные элементы

Микроскоп, как и любой другой механизм, состоит из определенных деталей, среди которых выделяют:

  • предметный столик;
  • рукоятку переключения;
  • окуляр;
  • тубус;
  • держатель для тубуса;
  • микрометренный винт;
  • винт грубой наводки;
  • зеркальце;
  • подставку;
  • объектив;
  • стойку;
  • бинокулярную насадку;
  • оптическую головку;
  • конденсор;
  • светофильтр;
  • ирисовую диафрагму.

Ознакомимся с основными характеристиками образующих структур микроскопа.

Объектив – является средством определения полезного увеличения. Образуется из определенного количества линз. Увеличительные возможности указываются цифрами на его поверхности.

Окуляр – состоящий из двух-трех линз элемент микроскопа, увеличение которого обозначается на нем цифрам. Общий показатель увеличительных способностей прибора определяется путем перемножения показателя увеличения объектива на увеличение окуляра.

Осветительные устройства включают в себя зеркальце или электроосветитель, конденсор и диафрагмой, светофильтр и столик.

Механическая система образуется подставкой, коробочкой с микрометренным механизмом и винтом, тубусодержателем, винтом грубой наводки, конденсором, винтом перемещения конденсора, револьвером и предметным столиком.

Оптическая микроскопия

Среди существующих видов микроскопов выделяют несколько основных групп, характеризующихся определенными особенностями устройства и предназначения.

Глаз человека – это своего рода естественная оптическая система с определенными параметрами, например, разрешением. Разрешение, в свою очередь, характеризуется наименьшим показателем разности в расстоянии между составными компонентами объекта, за которым наблюдают. Важнейшим пунктом здесь является наличие визуального отличия между наблюдаемыми фрагментами. Ввиду того, человеческий глаз не в силах наблюдать естественным путем за микроорганизмами, как раз и были созданы подобные увеличительные приборы.

Оптические микроскопы позволяли работать с излучением, лежащем в диапазоне от 400 до 700 нм и с ближним ультрафиолетом. Это длилось до середины двадцатого века. Подобные приборы не позволяли получать разрешающую способность меньшую, чем полупериод волны излучения опорного типа. Вследствие этого микроскоп позволял наблюдать за структурами, расстояние между которыми было около 0.20 мкм, из чего следует, что максимальное увеличение могло достигать 2000 крат.

Микроскопы бинокулярного типа

Бинокулярный микроскоп – это устройство, при помощи которого можно получить объемное увеличенное изображение. Другое название таких приборов – стереомикроскопы. Они позволяют человеку четко различать детали исследуемых объемных объектов.

В бинокулярном микроскопе рассмотрение объекта происходит сквозь две линзы, независимые между собой. В настоящее время используются сразу 2 окуляра и 1 объектов. Отлично работают в условиях наличия проходящего и отраженного света.

Электронная микроскопия

Появление электронного микроскопа позволило использовать электроны, обладающие свойствами и частиц, и волн в микроскопии.

Электрон обладает длинной волны, которая зависит от его энергетического потенциала: E = Ve, где V – величина разности потенциалов, e – электронный заряд. Длина волны электрона при пролете разности в потенциалах равной 200000 В составит около 0,1 нм. Электрон легко фокусируется при помощи электромагнитных линз, что обуславливается его зарядом. После электронную версию изображения переводят в видимую.

Среди таких увеличительных устройств набрал широкую известность цифровой микроскоп. Он позволяет подключать адаптеры к аппарату с целью переноса изображения на компьютер и его сохранения. При работе с подобными устройствами камера регистрирует наблюдаемое изображение, далее переносит его на ПК при помощи USB-кабеля.

Цифровой микроскоп может классифицироваться в соответствии с его режимом работы, увеличительной кратности, числу подсветок и разрешению камеры. Их главными достоинствами считаются наличие возможности переносить изображение на ПК и сохранять его, возможность в пересылке полученной информации на большие расстояния, редактирование, детальный анализ и хранение результатов исследования, а также умение проецировать картинку при помощи проекторов.

Электронные микроскопы обладают разрешающей способностью превосходящей световые в 1000-10000 раз.

Сканирующие зонды

Другой вид микроскопа – это сканирующий зонд. Сравнительно новая ветвь в развитии таких приборов.

Сокращенно их называют – ЗСМ. Изображение воспроизводится благодаря регистрации взаимодействия зонда и поверхности, которую он исследует. В современном мире такие механизмы позволяют наблюдать за взаимодействием зонда с атомами. Разрешающая способность ЗСМ сопоставима с микроскопами электронного типа, а в некоторых параметрах даже лучше.

Рентгеновская микроскопия

Рентгеновский микроскоп был создан для наблюдением за чрезвычайно малыми объектами, величина которых сопоставима с рентгеновскими волнами. Базируется на эксплуатации излучения электромагнитного характера, в котором длина волны не превышает один нанометр.

Разрешающая способность таких микроскопов заняла промежуточное место между оптическими и электронными. Теоретическая р.с. такого устройства может достигать 2-20 нм, что гораздо больше возможностей оптических микроскопов.

Общие сведения для работы с микроскопом

Эксплуатируя данный прибор необходимо знать правила работы с микроскопом:

  1. Работу необходимо выполнять сидя.
  2. Следует осмотреть прибор и протереть от пыли мягкими салфетками зеркальце, объектив и окуляр.
  3. При работе с микроскопом нежелательно его передвигать, поставить слева от себя.
  4. Произвести открытие диафрагмы, привести конденсор к верхнему положению.
  5. Работу стоит начинать с малого увеличения.
  6. Объектив довести до одного сантиметра от стекла с наблюдаемым объектом.
  7. Равномерно распределить освещение поля зрения, используя окуляр, в который необходимо смотреть глазом, и вогнутое зеркало.
  8. Переместить микропрепарат на столик микроскопа. Наблюдая сбоку, опустить объектив до уровня 4-5 мм над исследуемым объектом, используя для этого макровинт.
  9. Глядя глазом в окуляр, производить вращательные движения грубого винта, для подведения объектива к положению, в котором будет четко видно изображение.
  10. Перемещая стекло с препаратом, найдите место, где исследуемый объект будет располагаться по центру вашего поля зрения в микроскопе.
  11. В случае отсутствия изображения, повторите с шестого по девятый пункты.
  12. Используя микрометренный винт, добейтесь необходимой четкости изображения. Обратит внимание на то, не выходит ли точка между рисками на микрометренном механизме, за пределы рисок. Если выходит, то верните ее в стандартное положение.
  13. Заключаем правила работы с микроскопом, уборкой рабочего места. Необходимо вернуть увеличение с большого на малое, произвести поднятие объектива, снять препарат и протереть микроскоп, далее накрыть полиэтиленом и вернуть в шкафчик.

Данные правила в большей мере относятся к оптическим микроскопам. Строение микроскопа, например, электронного или рентгеновского, отличается от светового, а потому основные правила работы могут также отличаться. Особенности работы с такими устройствами можно найти в инструкции к ним.

www.syl.ru

Устройство микроскопа, строение микроскопа

В микроскопе различают механическую и оптическую части. Механическая часть представлена штативом (состоящим из основания и тубусодержателя) и укрепленным на нем тубусом с револьвером для крепления и смены объективов. К механической части относятся также: предметный столик для препарата, приспособления для крепления конденсора и светофильтров, встроенные в штатив механизмы для грубого (макромеханизм, макровинт) и тонкого (микромеханизм, микровинт) перемещения предметного столика или тубусодержателя.

Оптическая часть представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе и встроенного осветителя с низковольтной лампой накаливания и трансформатором. Объективы ввинчиваются в револьвер, а соответствующий окуляр, через который наблюдают изображение, устанавливают с противоположной стороны тубуса.

Рисунок 1. Устройство микроскопа

К механической части относится штатив, состоящий из основания и тубусодержателя. Основание служит опорой микроскопа и несет всю конструкцию штатива. В основании микроскопа находится также гнездо для зеркала или встроенный осветитель.

Тубусодержатель служит для крепления тубуса микроскопа - встроенные в штатив механизмы для грубого (макромеханизм, макровинт) и тонкого(микромеханизм, микровинт) вертикального перемещения предметного столика или тубусодержателя

  • кронштейн для крепления предметного столика;
  • предметный столик, служащий для размещения препаратов и горизонтальногоих перемещения;
  • узел для крепления и вертикального светофильтров.

В большинстве современных микроскопов фокусировка осуществляется путем вертикального перемещения предметного столика с помощью макро- и микромеханизма при неподвижном тубусодержателе. Это позволяет установить на тубусодержатель различные насадки (микрофото и т.п.). В некоторых конструкциях микроскопов, предназначенных для работы с микроманипулятором, фокусировка осуществляется вертикальным перемещением тубусодержателя при неподвижном предметном столике.

Тубус микроскопа - узел, служащий для установки объективов и окуляров на определенном расстоянии друг от друга. Он представляет собой трубку, в верхней части которой находится окуляр или окуляры, а в нижней - устройство для крепления и смены объективов. Обычно это револьвер с несколькими гнездами для быстрой смены объективов различного увеличения. В каждом гнезде револьвера объектив закреплен таким образом, что он всегда остается центрированным по отношению к оптической оси микроскопа. В настоящее время конструкция тубуса существенно отличается от прежних микроскопов тем, что части тубуса несущие окуляры и револьвер с объективами, конструктивно не связаны. Роль средней части тубуса может выполнять штатив.Механическая длина тубуса биологических микроскопов обычно составляет 160мм. В тубусе между объективом и окуляром могут располагаться призмы, изменяющие направление хода лучей и промежуточные линзы, изменяющие окулярное увеличение и оптическую длину тубуса.

Рис. 2. Револьверный держатель объективов

Существуют различные взаимозаменяемые конструкции участка тубуса, несущего окуляры (прямой и наклонный) и различающиеся по количеству окуляров (окулярные насадки):

  • монокулярные - с одним окуляром, для наблюдения одним глазом;
  • бинокулярные - с двумя окулярами, для одновременного наблюдения двумя глазами, которые могут различаться по конструкции в зависимости от модели микроскопа;
  • тринокулярные - с двумя окулярами и проекционным выходом, позволяющие одновременно с визуальным наблюдением двумя глазами, проецировать изображение препарата соответствующей оптикой на монитор компьютера или другой приемник изображения.
Рис. 3. Центрируемый предметный столик

Помимо тубусодержателя с тубусом к механической части микроскопа относятся:

  • кронштейн для крепления предметного столика;
  • предметный столик, служащий для размещения препаратов и горизонтального перемещения в двух перпендикулярных направлениях относительно оси микроскопа. Конструкция некоторых столиков позволяет вращать препарат. Вертикальное перемещение предметного столика осуществляется макро- и микромеханизмом.
  • приспособления для крепления и вертикального перемещения конденсора и его центрировки, а также для помещения светофильтров.

 

www.labor-microscopes.ru

Строение светового микроскопа — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Чтобы ознакомиться со строением клетки и рассмотреть её составные части, нужно использовать увеличительное оборудование, одним из которых является световой микроскоп.

  

Первые микроскопы были похожи на увеличительные стёкла, и в них использовалось только одно стекло или линза из полированного горного хрусталя.

 

 

Одним из первых создателей (\(1610\) г.) микроскопа считают физика и математика Галилео Галилея.

 

 

 

Большие технические возможности и лучшее качество изображения можно получить при помощи микроскопа с двумя линзами. Создание такого прибора связано с именем английского физика Роберта Гука (\(1665\) г.). Этот микроскоп увеличивал в \(30\) раз.

 

 

Для своего времени превосходного мастерства в изготовлении микроскопов достиг нидерландский купец Антони ван Левенгук (\(1632\)–\(1723\)). Он умел производить линзы, увеличивающие в \(200\)–\(270\) раз. Линзы закреплялись на специальном штативе, так как, чтобы достичь такого увеличения, важно, чтобы исследуемый объект находился точно напротив линзы и на определённом расстоянии от неё. За свою жизнь Левенгук изготовил более \(200\) микроскопов.

 

Строение современного светового микроскопа

 

Корпус микроскопа образуют основание и штатив.

 

К штативу прикреплён предметный столик и присоединён тубус.

 

В верхней части тубуса расположен окуляр, через который рассматривают изучаемый объект, в нижней части тубуса микроскопа расположены объективы.

 

Рассматриваемый объект прикрепляется к предметному столику при помощи зажимов.

 

Важной составной частью микроскопа является источник света.

 

Освещённость регулируется при помощи диафрагмы.

 

Для перемещения предметного столика предусмотрены макровинт и микровинт.

Как узнать увеличение микроскопа?

Для увеличения изображения в микроскопе используются 2 линзы (увеличительных стекла). Одна из них находится в объективе, а другая — в окуляре.

 

Обрати внимание!

Увеличение микроскопа равно произведению увеличения линзы окуляра на увеличение линзы объектива.

Увеличение \(=\) окуляр \(х\) объектив.

Пример:

увеличение \(=\) окуляр \(х\) объектив \(=\) \(10\) \(х\) \(10\) \(=\) \(100\) раз.

В школе обычно используются микроскопы с увеличением до \(400\) раз.

www.yaklass.ru

Составные части микроскопа и назначение их деталей



Части микроскопа Детали частей Назначение деталей микроскопа
Механическая
Оптическая
Осветительная

Таблица 2

Общее увеличение микроскопа

Увеличение окуляра Увеличение объектива Общее увеличение
х7
х10
х15

Вопросы для выводов:

- каким образом обеспечивается непрерывный ход лучей в микроскопе?

- как вычислить общее увеличение микроскопа?

- каковы особенности строения покровного эпителия пленки семени?

ТЕМА 2: БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК

Тема данного занятия отражает особенности одного из фундаментальных уровней организации живого – клеточного, которому свойственны все признаки биологических систем. Знание клетки как наименьшей структурно-функциональной и генетической единицы живого необходимо для понимания тех процессов, которые происходят в организме человека в норме и патологии.

I. Цели занятия:

- знать различия прокариотических и эукариотических клеток;

- знать особенности строения эукариотических клеток;

- уметь определять структурные компоненты цитоплазмы – органоиды и включения;

- уметь обосновать сходство и различия растительных и животных клеток по их морфологии и функциям;

- приобрести практические навыки по микроскопированию препаратов растительных и животных клеток, а также расшифровке электроннограмм.

II. Задание на самоподготовку:

1. Цели самоподготовки:

- уметь дифференцировать морфологию и особенности функционирования прокариотических и эукариотических клеток;

- знать классификацию органоидов по их распространению в клетках разных тканей и по их строению;

- знать классификацию включений и их отличия от органоидов

2.Учебно-целевые вопросы темы:

- возникновение клеточной организации в процессе эволюции. Черты сходства прокариотической и эукариотической клеток, указывающие на единство их происхождения;

- особенности структурно-функциональной организации эукариотической клетки;

- строение органоидов при световой и электронной микроскопии и их функциональное значение;

- включения, их классификация и значение;

- черты сходства растительной и животной клеток.

3.Таблицы1, 2, 3 и 4 для самостоятельного заполнения и изучения в процессе самоподготовки:

Таблица 1

Основные структуры эукариотических клеток

Структура Функциональное значение
1. Клеточная оболочка
2. Гликокаликс
3. Плазмалемма
4. Гиалоплазма
5. Цитоскелет
6. Мембранная система
7. Компартментализация
8. Органоиды
9. Включения
10. Ядерная оболочка
11. Ядерные поры
12. Кариолимфа
13. Ядрышко
14. Хромосомы

Таблица 2

Сравнительная характеристика общих органоидов эукариотических клеток

Органоиды Растительная клетка Животная клетка
а) Одномембранные:
ЭПС (указать особенности строения и локализации)
Комплекс Гольджи (указать особенности строения и локализации)
Лизосомы Обнаружены в проростках кукурузы (Матил, 1968г.). В растительных клетках способны не только расщеплять, но и синтезировать вещества Обнаружены в клетках печени (Де Дюв, 1955г.)
Микротельца
Сферосомы Обнаружены в 1880г. Ганштейном. Шаровидные тельца, имеют тонкозернистую структуру, образуются в ЭПС, но располагаются свободно; имеют ферменты, необходимые для синтеза жиров, синтезируют незаменимые жирные кислоты
Цитосомы Обнаружены в 1958г. Портером и Колфилдом. Шарообразные тельца, присоединенные к каналам ЭПС, характерны для делящихся клеток корешка покрытосеменных, есть у водорослей
б) Двумембранные:
Митохондрии Обнаружены в клетках пыльников кувшинки (1904г., Мевес), позже выделены из проростков и листьев, обнаружены в цитоплазме клеток всех систематических групп растений Обнаружены в 1882г. Флеммингом, в 1894г. Альтманом; подробно описал их Бенда в 1897г, дал название «митохондрии». Выявлены в цитоплазме клеток всех систематических групп животных
Пластиды
в) Немембранные:
Рибосомы
Клеточный центр
Микротрубочки Обнаружены у папоротника орляка (Портер, 1965г.), в элементах флоэмы табака (Кроншав и Эсау, 1967г.)

Таблица 3

Органоиды специального назначения

Вид Функция Наличие в клетках
растений животных
1. Тонофибриллы передача и распространение растягивающих сил - в эпителиальной ткани
2. Миофибриллы
3. Нейрофибриллы
4. Реснички, жгутики
5. Микроворсинки всасывание в ризодерме в зоне всасывания корня (корневые волоски) в эпителиальной ткани

Таблица 4

Классификация включений

Группы и разновидности включений Растения Животные
1. Трофические - белковые - углеводные - жировые - витамины Белок семян пшеницы – глиадин, белок семян кукурузы – зеин Белок молока- казеин, яичный белок – овальбумин, вителллин - в яичном желтке, ихтулин - в икринках рыб
2. Пигментные (специальные) - гемоглобин - каротин - меланин - хлорофилл - липофусцин
3. Секреторные - фитогормоны - фитонциды - секреты клеток желудочно-кишечного тракта, серозных оболочек - феромоны - медиаторы
4. Экскреторные - соли щавелевокислого кальция - мочевина
5. Неспецифические - пыль - сажа

III. Контрольно-обучающая карта:

1. К трофическим включениям относят:

а) гликоген;

б) меланин;

в) адреналин;

г) фосфопротеиды;

д) мочевину.

2. Органоидами немембранного строения являются:

а) комплекс Гольджи, рибосомы, реснички;

б) микротрубочки, рибосомы, комплекс Гольджи;

в) клеточный центр, микротрубочки, рибосомы;

г) микротельца, клеточный центр, рибосомы.

3. Какую функцию выполняют лизосомы?

а) синтез жиров;

б) транспорт продуктов синтеза;

в) внутриклеточное пищеварение;

г) автолиз;

д) защитную.

4. Какие органоиды клетки имеют двойную мембрану?

а) лизосомы;

б) ЭПС;

в) митохондрии;

г) пластиды;

д) комплекс Гольджи.

Ответы:

1. а, г - правильные. Гликоген, или животный крахмал, образуется в процессе синтеза углеводов и накапливается в клетках как резерв, фосфопротеиды – это сложные белки; б, в, д – неправильные.

2. в - правильный. Клеточный центр состоит из микротрубочек, в основе которых лежит фибриллярный белок – тубулин, рибосомы состоят из двух субъединиц, каждая из них представлена комплексом белков и рРНК; а, б, г, - неправильные.

3. в, г, д - правильные. Лизосомы – это органоиды, содержащие значительное количество ферментов, участвуют в расщеплении веществ и аутофагии; а, б – неправильные.

4. в, г - правильные. Внутренняя мембрана митохондрий образует кристы, а у пластид из внутренней мембраны формируются тилакоиды и граны; а, б, д – неправильные.

IV. Аудиторная работа

Ориентировочная основа действия (ООД).

Работа 1. Хлоропласты в клетках листа элодеи (временный препарат).

Положите лист нижней стороной в каплю воды на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите на малом, а затем на большом увеличении микроскопа. Клетки верхнего слоя крупные, нижнего - более мелкие. Краевые клетки листа почти прозрачные. Вдоль листа параллельно проходят узкие темные полосы разной длины - это система межклетников (пространство между клетками верхней и нижней сторон листа), заполненных воздухом. Ядро, цитоплазма и вакуоль в клетках не видны, так как показатели преломления света этих структур практически одинаковы. Ядро можно увидеть, если препарат обработать раствором йода. В водном растворе йодида калия ядро приобретет бурую окраску (сама клетка при этом погибает). Обратите внимание на характер расположения растительных клеток, их форму, наличие плотной клеточной оболочки, характер расположения пластид. В некоторых клетках можно обнаружить перемещение пластид вдоль клеточных стенок. В таких клетках цитоплазма расположена по периферии, в центре находится крупная вакуоль. Зарисуйте несколько клеток, отразив на рисунке характер их расположения (принцип "кирпичной кладки"). На одной из клеток сделайте следующие обозначения: 1- клеточная стенка, 2 – хлоропласты; 3 - цитоплазма.

Работа 2. Комплекс Гольджи в нервных клетках спинального ганглия котенка.

Рассмотрите под большим увеличением микроскопа срез через спинальный ганглий. В спинномозговых узлах нервные клетки расположены, главным образом, группами. Выделите в поле зрения отдельную клетку с четкими границами, хорошо заметным ядром и ядрышком, светлой цитоплазмой. Комплекс Гольджи располагается вокруг ядра в виде изогнутых, окрашенных в темный цвет структур в виде перекладин и нитей. В некоторых клетках аппарат Гольджи не образует сплошной сети, он состоит из отдельных палочек, ниточек разнообразной формы, которые не связаны между собой и разбросаны по всей цитоплазме. Зарисуйте клетку, на рисунке сделайте обозначения: 1- комплекс Гольджи, 2- ядро, 3- ядрышко, 4- цитоплазма, 5- плазмалемма.

Работа 3. Митохондрии (хондриосомы) в эпителиальных клетках кишечника аскариды.

Препарат изучается при большом увеличении микроскопа.

На поперечном разрезе кишечника аскариды клетки цилиндрического эпителия расположены плотно в один ряд. На одном полюсе таких клеток располагается ядро с ядрышком, а на противоположном хорошо заметно большое скопление мелких образований розово - малинового цвета - это митохондрии. Зарисуйте отдельную клетку. На рисунке обозначьте: 1- митохондрии, 2- цитоплазму, 3- ядро, 4- ядрышко, 5- плазмалемму.

Работа 4. Крахмальные зерна в клетках клубня картофеля (временный препарат).

При малом увеличении рассмотрите краевую зону среза клубня картофеля. При большом увеличении изучите отдельную клетку. Обратите внимание на плотную двухконтурную оболочку и скопление под ней крахмальных зерен различной величины с хорошо выраженной сферической слоистостью. Проведите качественную реакцию на наличие крахмала: удалите избыток воды и добавьте каплю раствора йода - зерна крахмала посинеют. Зарисуйте отдельную клетку. На рисунке обозначьте: 1- клеточную оболочку, 2- зерна крахмала.

Работа 5. Электроннограммы комплекса Гольджи (пластинчатого комплекса) и митохондрий.

Рассмотрите электроннограммы указанных органоидов и, используя таблицы, найдите на электроннограмме пластинчатого комплекса: мембраны, ограничивающие плоские цистерны, ответвляющиеся трубочки, пузырьки разного диаметра; в митохондриях: внешнюю и внутреннюю мембраны, выросты внутренней мембраны - кристы, матрикс. Зарисуйте одну из изученных электроннограмм, на рисунке сделайте обозначения.

Демонстрационные препараты (без зарисовки):

Специальные органоиды:

- миофибриллы в мышечных клетках;

- нейрофибриллы в нервных клетках;

- реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки.

Включения:

- жировые включения в пленке семени подсолнечника;

- жировые включения в клетках печени аксолотля;

- пигментные включения в хроматофорах кожи головастика;

- кристаллы щавелевокислого кальция в клетках шелухи лука.

Химические компоненты клеток эукариот:

- ДНК в ядрах нервных клеток;

- РНК в цитоплазме нейронов;

- белковые вещества в ткани спинного мозга.

V. Итоговый контроль

Контроль усвоения материала по теме занятия проводится путем проверки заполнения таблиц при самостоятельной работе, проверки альбомов и ответов на вопросы выводов.

Вопросы для выводов:

- с чем связана специфичность организации растительной клетки?

- в чем заключаются особенности строения комплекса Гольджи (при оптической и электронной микроскопии) в растительных и животных клетках?

- какие включения характерны для растительных клеток, с чем это связано?

ТЕМА 3: ВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ.

РАЗМНОЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Изучение механизмов митоза поможет студентам понять сущность процессов регенерации в норме и патологии, что необходимо для выяснения закономерностей жизнедеятельности организма человека. Знания особенностей формирования половых клеток и возможных нарушений с учетом возрастных различий помогут обеспечить эффективную и безопасную фармакотерапию.

I. Цели занятия:

- знать периодизацию митотического цикла клетки;

- уметь определять фазы митоза на микропрепаратах;

- знать разнообразие форм размножения организмов;

- знать механизм и биологическое значение мейоза;

- уметь обосновать сущность процессов спермато - и овогенеза;

- знать строение половых клеток.

II. Задание на самоподготовку:

1. Цели самоподготовки:

- уметь использовать знания о делении клеток для изучения разделов ''Размножение организмов '', ''Генетика'', а также специальных предметов фармацевтических факультетов;

- уметь использовать имеющиеся знания для заполнения таблиц 1 и 2.

2. Учебно-целевые вопросы темы:

- структурные компоненты ядра, строение хромосом, определение кариотипа;

- понятие о митотическом цикле клетки, характеристика фаз митоза, биологическое значение митоза;

- амитоз как способ деления клеток;

- формы полового и бесполого размножения;

- мейоз: механизм и биологическое значение;

- механизм образования и строение половых клеток (зарисовать в тетрадь схему спермато- и овогенеза).

3. Таблицы 1 и 2 для самостоятельного заполнения в процессе самоподготовки:

Таблица 1

Варианты деления клеток

Варианты деления клеток Кариокинез Цитокинез Результат (набор хромосом и ДНК) В каких тканях встречается Значение
Митоз
Амитоз
Мейоз

Таблица 2

vnk.deutsch-service.ru vnj.deutsch-service.ru main.unoreferat.ru referatpuf.nugaspb.ru Главная Страница

nereff.ru



О сайте

Онлайн-журнал "Автобайки" - первое на постсоветском пространстве издание, призванное осветить проблемы радовых автолюбителей с привлечение экспертов в области автомобилестроения, автоюристов, автомехаников. Вопросы и пожелания о работе сайта принимаются по адресу: Онлайн-журнал "Автобайки"