Бери и делай
НовоеПопулярное
Изучай
Создавай
Улучшай

Как выбрать микроскоп

Обывателю достаточно сложно ориентироваться в технических характеристиках микроскопов, даже если речь идет о моделях для детей или начинающих исследователей микромира. Кажется, что цена определяет качество, но велика вероятность, что вы переплатите за спецификации и функции прибора, в которых не нуждаетесь.

«Бери и Делай» объясняет, как не попасть в неприятную ситуацию и сразу сделать правильный выбор в пользу микроскопа, который будет соответствовать тем задачам, которые вы будете ставить перед ним.

Как устроен микроскоп

Обратите внимание на устройство микроскопа. Обычно прибор представляет собой стойку, на которой находятся в первую очередь такие элементы, как:

1. Окуляр, который позволяет человеку рассматривать получаемое микроскопом изображение предмета, прикладывая к нему глаз. В окуляре находятся линзы: та, что размещается ближе всего к глазу, называется глазной, та, что на противоположной стороне окуляра, — полевой. Окуляр позволяет отрегулировать увеличенное изображение предмета, полученного объективом, чтобы правильно спроецировать его на сетчатку глаза человека.

2. Объектив, который представляет собой сложную оптическую систему в виде трубки, состоящей из стеклянных неподвижных линз. Задача каждой линзы объектива — увеличивать проекцию изображения, получая его с поверхности впереди стоящей линзы. Каждый объектив дает свое увеличение. Но на одной модели микроскопа может быть установлено сразу несколько объективов, которые сменяются простым поворотом револьвера, к которому прикреплены. Также есть модели, которые позволяют менять объективы. Таким образом, объективы могут быть одинарными, сменными или зафиксированными на револьверной насадке. Другое разделение основывается на их способности коррекции изображения, например ахроматические частично убирают искажения цвета, апохроматические — полностью, а планохроматические дают резкое изображение по всему полю зрения.

3. Предметный столик, на котором находится изучаемый объект и куда направлен объектив. На предметном столике могут быть зажимы, которые закрепляют стекла с изучаемым объектом. На некоторых моделях высоту и положение столика относительно объектива и источника света можно регулировать.

4. Осветительная система, которая направляет свет, чтобы осветить изучаемый объект. Это может быть светодиод, лампа, любой другой источник света или просто зеркало, позволяющее использовать световые лучи из внешнего источника. В осветительную систему также входит конденсор, который собирает лучи от источника света и направляет их на изучаемый предмет. На некоторых моделях может присутствовать диафрагма — отверстие, которое контролирует количество света, проходящее через наблюдаемый объект.

Модели простых оптических микроскопов могут состоять из окуляра, одного или нескольких объективов с разным увеличением, предметного столика с зажимами и стеклами, а также осветительной системы в виде зеркала под предметным столиком.

Тип насадки

  • Монокулярные микроскопы оборудованы одной трубкой-тубусом, через которую человек рассматривает увеличенное изображение предмета. Приборы с такой насадкой доступнее других по цене и чаще всего покупаются для домашних наблюдений и школьных лабораторий.
  • Бинокулярные микроскопы позволяют сразу двумя глазами смотреть в окуляры. Благодаря этому нагрузка на глаза распределяется и глаза не чувствуют дискомфорт при длительных наблюдениях, который возникает при работе с монокулярным микроскопом. Кроме этого, ряд моделей бинокулярных микроскопов представляют собой стереомикроскопы, которые позволяют рассматривать предметы с объемным их восприятием.
  • Тринокулярные микроскопы, в отличие от бинокулярных, позволяют не только наблюдать за предметом двумя глазами, но также обладают дополнительной трубкой для установки камеры, чтобы снимать наблюдаемую картинку или выводить ее на экран монитора ПК.

Увеличение

Микроскоп увеличивает изображение предмета благодаря линзам объектива и линзам окуляра. Если умножить увеличение окуляра на увеличение объектива, то получится кратность микроскопа. Например, если окуляр обладает увеличением в 10 крат, или 10х, а объектив — 4х, то кратность микроскопа составит 40х — ровно во столько раз микроскоп увеличит изображение предмета, которое вы увидите, глядя в окуляр.

Биологические микроскопы часто снабжены сразу 3–4 объективами с разным увеличением (обычно это увеличение 4x, 10x, 40x и 100x).

Соответственно, если увеличение окуляра составляет 10х, то такой микроскоп сможет давать увеличение от 40х до 1 000х в зависимости от того, через какой объектив вы наблюдаете за объектом. Удобно, когда у моделей, обладающих высокой кратностью увеличения, есть также ручки для грубой и тонкой подстройки фокуса на объекте.

Как понять, какое увеличение вам нужно? Выше на картинке пример того, как выглядят кровяные клетки человека под микроскопом при разном увеличении. Если на верхних картинках это лишь множество точек, то на нижних уже можно различить эритроциты и лейкоциты.

Если вы работаете со стереомикроскопом, то у вас может быть возможность быстро переключаться между разными увеличениями или зумировать изображение прямо на ходу в рамках увеличения, доступного прибору. С другой стороны, стереомикроскопы дают небольшое увеличение: вы не сможете рассмотреть клетки крови, но зато разглядите строение тела насекомого или искусную работу ювелира, выполнившего огранку бриллианта.

Иммерсия

Чтобы усилить яркость изображения и расширить предел увеличения изображения микроскопа, прибегают к иммерсии — вводят жидкость между объективом микроскопа и рассматриваемым предметом, при условии что объектив рассчитан на такую работу.

Соответственно, система, в которой пространство между первой линзой и предметом заполнено жидкостью, называется иммерсионной оптической системой, а используемая жидкость — иммерсионной. Для этого лучше всего подойдут иммерсионные масла, рекомендованные производителем объектива. Их лучше заказывать в специализированных магазинах, продающих оптические приборы.

Какие бывают микроскопы

Существуют разные виды микроскопов. Многое зависит от разрешающей способности прибора, которая влияет на качество и четкость изображения предмета. Другими словами, у каждого прибора есть ограниченная возможность создавать четкое раздельное изображение двух точек объекта, расположенных близко друг к другу. Минимальное расстояние, на котором эти две точки четко различимы как раздельные, называется пределом разрешения микроскопа. Этот показатель связан с длиной волны света, которым освещается предмет изучения, и возможностью оптической системы микроскопа.

Из этого следует, что, к примеру, оптические или световые микроскопы позволяют изучать микромир, а электронные помогут заглянуть еще глубже в него, так как их разрешающая способность в тысячи раз превосходит разрешение традиционного светового микроскопа. Дело в том, что в первом случае для создания увеличенного изображения используется световой поток, а во втором — пучок электронов, благодаря чему удается получить увеличение в 50 млн раз. Существуют и более сложные приборы, например рентгеновский микроскоп помогает изучать крайне малые объекты, а также заглянуть внутрь них, если они непрозрачны для световых лучей и электронов.

Таким образом, для школьных занятий или любительских исследований вы найдете нужную модель среди оптических микроскопов, которые способны давать 1 000-кратное увеличение. Электронные микроскопы — это огромные приборы, которые используются для исследований в научных институтах и скорее подойдут для узкопрофессиональной деятельности.

Среди оптических микроскопов можно отдельно отметить стереомикроскопы, которые выдают объемное изображение предметов. Такой прибор состоит из бинокулярной насадки, системы смены увеличений и объектива. Он не дает большое увеличение, но подойдет тем, кто хочет изучать достаточно крупные объекты, например насекомых, камни, цветы или минералы. Важная его особенность также заключается в том, что он позволяет наблюдать за живым объектом, в то время как для обычного оптического микроскопа объект нужно разрезать или сплющить, чтобы получить срез для изучения.

Цена микроскопа

Яркие пластмассовые микроскопы стоят дешево и позиционируют себя как отличный выбор для ребенка, но их стоит рассматривать лишь как обычную детскую игрушку, далекую от мира науки. Вы сможете рассмотреть клетки лука и крупных простейших в капле воды, но такой микроскоп ограничен в своих возможностях и быстро ломается.

Для новичка-любителя или школьника прибор с металлическим штативом и несколькими объективами по цене примерно $ 100 может стать отличным началом.

Если микроскопия — это хобби, которому вы готовы посвятить всего себя, то стоит вложиться в покупку составного микроскопа с металлическим корпусом, достойной коллекции объективов, тринокулярным портом для камеры и другими аксессуарами.

Памятка по выбору микроскопа

  • Составьте список задач, которые планируете решать с помощью микроскопа, и уже в зависимости от них выбирайте модель в рамках бюджета.
  • Определите, какой кратностью должен обладать микроскоп, есть ли необходимость работать с несколькими объективами разного увеличения.
  • Если требуется микроскоп с несколькими объективами, выясните, идут ли они в комплекте с прибором или их нужно покупать отдельно.
  • Отдавайте предпочтение качественной оптике: вместо обычного пластика лучше сделать выбор в пользу стекла.
  • Уточните, есть ли в комплекте с микроскопом нужные вам аксессуары или их нужно заказывать отдельно.
  • Если нужная модель микроскопа выходит за рамки вашего бюджета, рассмотрите вариант покупки прибора, бывшего в употреблении. Возможно, в таком случае вам придется докупить новые объективы, но в целом цена может оказаться ниже, чем стоимость нового аналогичного прибора.
Поделиться этой статьёй