Професійні мікроскопи: типи, характеристики, область застосування

Звичайні професійні мікроскопи використовують оптичні лінзи, що дещо обмежує їх функціонал. Тим не менш саме такі прості пристрої в більшості своїй представлені на ринку цих апаратів. Для більш поглиблених цілей у наш час доступні професійні електронні мікроскопи, які використовують досконалішу технологію збільшення і виводять зображення на екран комп’ютера.

Значення цього апарату для сучасної науки неможливо переоцінити. З його допомогою було відкрито безліч нових бактерій, мікроорганізмів, вірусів, були перевірені численні фізичні закони, що стосуються молекулярної і атомної аспектів матеріального світу і т. д.

Альтернативи

Альтернативи оптичних пристроїв, які не використовують видиме світло, включають скануючу електронну мікроскопію, просвічує електронну і скануючу зондирующую.

Звичайний

Звичайний професійний мікроскоп використовує об’єктив або набір лінз, щоб збільшити об’єкт за допомогою кутового посилення, що дає глядачеві вертикальне віртуальне зображення. Використання однієї опуклої лінзи або груп лінз можна знайти в простих пристроях, таких як збільшувальне скло, лупи і окуляри для телескопів і професійних лабораторних мікроскопів.

Комбінований

Цей вид мікроскопа використовує один з об’єктивів (як правило, третій) поруч з об’єктом для збору світла навколо нього. Він фокусує реальне зображення всередині мікроскопа. Потім вона збільшується з допомогою другої лінзи або групи лінз (званих окуляром), що дає глядачеві можливість побачити перевернуту віртуальну версію об’єкта. Використання комбінації об’єктиву/окуляра дає змогу значно збільшити його. Професійні біологічні мікроскопи цього виду часто мають змінні об’єктиви, що дозволяють користувачеві швидко регулювати збільшення. Комбінований мікроскоп також забезпечує більш просунуті налаштування освітлення, такі як фазовий контраст.

Стерео

Стерео, стереоскопічний або розсікає мікроскоп являє собою варіант оптичного мікроскопа, призначений для спостереження з малим збільшенням зразка, зазвичай використовуючи світло, відбите від поверхні об’єкта, а не переданий через нього. Прилад застосовує 2 окремих оптичних шляху з двома об’єктивами і окулярами, щоб забезпечити дещо різні кути огляду в лівому і правому очах.

Ця компоновка дає тривимірну візуалізацію досліджуваного зразка. Стереомикроскопия перекриває макрофотографию для реєстрації та дослідження твердих зразків зі складною топографією поверхні, де для аналізу деталей потрібно тривимірне уявлення.

Дивіться також:  Інформаційно-аналітична діяльність: поняття, основи, структура

Стереомикроскоп часто використовується для вивчення поверхонь твердих зразків або для проведення близьких робіт, таких як диссекція, мікрохірургія, виробництво годинників, виготовлення друкованих плат, а також огляд поверхні тріщин, як при фрактографии, так і в судовій техніці. Таким чином, вони широко використовуються в обробній промисловості або для виробництва, визначення складу сировини і контролю якості. Стереомікроскопи є важливими інструментами в ентомології.

Стереомикроскоп не слід плутати з складовим аналогом, оснащеним двома окулярами і биновивером. У такому професійному мікроскопі обидва ока бачать одне і те ж зображення, причому два окуляра служать для забезпечення більшої зручності перегляду. Однак зображення в такому пристрої нічим не відрізняється від візуалізації, отриманої за допомогою одного монокулярного апарату.

Порівняльний

Порівняльний мікроскоп – це пристрій, що використовується для аналізу пліч-о-пліч. Він складається з двох мікроскопів, сполучених оптичним мостом, в результаті чого відкривається вікно з розділеним видом, що дозволяє одночасно переглядати два окремих об’єкта. Це дає можливість спостерігачеві не покладатися на пам’ять при порівнянні двох об’єктів під звичайним пристроєм. Такого роду пристосування зустрічаються серед професійних медичних мікроскопів.

Перевернутий мікроскоп (інвертований) – це апарат з джерелом світла і конденсатором зверху, над “сценою”, розташованої внизу, тобто проводиться дослідження зразків через дно лабораторної ємності. Він був винайдений в 1850 році Дж. Лоуренсом Смітом, викладачем університету Тулан (тоді він був названий медичним коледжем Луїзіани).

Проміжний

Проміжний професійний мікроскоп – це інструмент для виміру в горизонтальній площині з роздільною здатністю зазвичай близько 0,01 мм Точність така, що прилади більш високої якості мають вимірювальні ваги, виконані від Invar, щоб уникнути неправильного зчитування з-за термічних ефектів.

Прилад складається з мікроскопа, встановленого на двох рейках, прикріплених до дуже жорсткій основі. Положення мікроскопа може бути змінено значно, шляхом ковзання вздовж рейок, або мінімально поворотом гвинта. Окуляр оснащений точними перехрестями для фіксації оптимального положення, яке потім зчитується з шкали верньер.

Дивіться також:  Де і як вбили Бандеру: подробиці смерті

Деякі інструменти, наприклад, створені в 1960-х роках англійські професійні мікроскопи, також вимірюють по вертикалі. Метою мікроскопа є націлювання на контрольні мітки з набагато більшою точністю, ніж це можливо за допомогою неозброєного ока. Він використовується в лабораторіях для вимірювання показника заломлення рідин із застосуванням геометричних понять променевої оптики.

Він також використовується для вимірювання дуже коротких відстаней, наприклад, діаметра капілярної трубки. Цей механічний інструмент в даний час в значній мірі замінено електронними та оптичними вимірювальними пристроями, які є більш точними і коштують значно дешевше у виробництві.

Для подорожей (портативний)

Мікроскоп для подорожей складається з чавунного підстави з обробленою поверхнею Vee-top і оснащений трьома регулювальними гвинтами. Металевий візок, прикріплена до подпружиненному стрижня, ковзає з прикріпленим верньером і зчитує лінзою вздовж інкрустованою смуги металевої шкали. Остання ділиться на півміліметра. Всі регулювання виконуються за допомогою гвинта мікрометра для точного зчитування.

Мікроскопна трубка складається з 10-кратних окулярів і 15-мм або 50-мм чи 75-міліметрових цілей. Мікроскоп з кріпильною шестірнею встановлений на вертикальному слайді, який також працює з прикріпленим верньером по вертикальній шкалі.

Апарат вільний для обертання у вертикальній площині. Вертикальна направляюча балка з’єднана з горизонтальною кареткою мікроскопа. Для утримують об’єктів на підставі передбачений горизонтальний етап, виконаний з молочного монолітного листа (полікарбонат).

Петрографічний

Петрографічний мікроскоп – це тип оптики, яка використовується в петрології та оптичної мінералогії для визначення порід і мінералів в тонких зрізах. Мікроскоп застосовується в петрографії, галузі петрології, яка фокусується на докладних описах гірських порід. Метод називається «поляризована світлова мікроскопія» (PLM).

В залежності від необхідного рівня спостереження, петрологічні мікроскопи виробляють із звичайних польових пристроїв з аналогічними основними можливостями. Широко поширеним є використання цього професійного мікроскопа для пайки.

Дивіться також:  Астрономічний рік диктують зірки

Фазоконтрастная мікроскопія

Вона являє собою метод оптичної мікроскопії, який перетворює фазові зрушення в світлі, що проходить через прозорий зразок, до змін яскравості зображення. Фазові зрушення самі по собі невидимі, але стають видимими, коли вони показані, як зміна яскравості.

Цей процес часто здійснюється за допомогою професійних монтажних мікроскопів. Коли хвилі світла перетинають простір, відмінне від вакууму, взаємодія із середовищем призводить до зміни амплітуди та фази хвилі в залежності від властивостей середовища. Зміни амплітуди (яскравості) виникають із-за розсіювання і поглинання світла, який часто залежить від довжини хвилі і може призводити до появи квітів. Фотографічне обладнання та людське око чутливі тільки до зміни амплітуди. Таким чином, без спеціальних пристосувань фазові зміни невидимі. Тим не менш такі дослідження часто містять важливу інформацію.

Фазоконтрастная мікроскопія особливо важлива в біології. Він показує багато клітинні структури, які не видно з допомогою більш простого мікроскопа з яскравим полем, як показано на рисунку. Ці структури були видні раніше микроскопистам шляхом фарбування, але для цього потрібна додаткова підготовка, яка вела до знищення клітин.

Фазоконтрастный мікроскоп дозволив біологам досліджувати живі клітини і як вони пролиферируются через своє ділення. Після його винаходу на початку 1930-х років, фазоконтрастная мікроскопія виявилася таким просуванням в науці, що її винахідник Фріц Зернике був удостоєний Нобелівської премії з фізики в 1953 році.

Флуоресцентний

Флуоресцентний мікроскоп являє собою оптичний апарат, який використовує флуоресценцію і фосфоресценцию замість або на додаток до розсіювання, відбиття і загасання або поглинання для вивчення властивостей органічних або неорганічних речовин.

Даний вид оптики відноситься до будь мікроскопу, який використовує флуоресценцію для генерації зображення, будь то більш проста установка, подібна эпифлуоресцентному пристрою, або більш складний дизайн, такий, як конфокальный, який застосовує оптичне поділ для кращого дозволу флуоресцентного зображення. Ці апарати часто використовуються як заміна професійних цифрових мікроскопів.