Световая микроскопия

Реферат На тему:

«Световая микроскопия»

Микроскопия (греч. мйксьт — мелкий, маленький и укпрЭщ — вижу) — изучение объектов с использованием микроскопа и предназначается для наблюдения и регистрации увеличенных изображений образца.

Световые микроскопы и их виды Световой микроскоп — это оптический прибор, позволяющий получить увеличенное изображение трудноразличимых невооруженным глазом или вообще невидимых объектов (либо деталей их структуры). В общем случае микроскоп состоит из штатива, предметного столика и подвижного тубуса с окуляром и объективом. Современные приборы оснащаются также специальной осветительной системой.

В зависимости от своего предназначения и конструктивных особенностей световые микроскопы подразделяются на металлографические, биологические, люминесцентные, поляризационные, инвертированные, стереомикроскопы и моновидеомикроскопы.

Биологические. Их предназначение — изучение прозрачных и полупрозрачных объектов. Особенно широко применяются в различных областях биологии (ботанике, микробиологии, цитологии) и медицины.

При работе люминесцентных микроскопов используются свойства флюоресцентного излучения, то есть способность некоторых объектов и красителей светиться при освещении их ультрафиолетовыми лучами, синими или другими коротковолновыми лучами света.

Стереомикроскопы позволяют получать объемное изображение исследуемого объекта, за счет наличия у него не одного, а сразу двух объективов, расположенных под углом. Стереомикроскопы обладают существенно большей глубиной резкости по сравнению с обычными микроскопами плоского поля. За счет наличия таких свойств подобные устройства могут эффективно использоваться в ряде областей промышленности, к примеру — в ювелирном деле. Помимо стандартных стереомикроскопов, получили распространение и цифровые модели.

Металлографические. Для исследования объектов металлической природы, также любых непрозрачных или полупрозрачных материалов, изучения внутренней структуры композитных материалов, шлаков, горных пород, проведения точных измерений.

Поляризационные микроскопы — одни из самых сложных и наукоемких видов современной оптической техники. Они необходимы для наблюдения материалов, которым свойственно двойное лучепреломление, не допускающее возможность использования обычных методик и средств исследования. К таким материалам, изучение которых имеют большое значение для многих сфер человеческой деятельности, относятся: минералы и кристаллы, горные породы и шлаки, огнеупорные, текстильные, и другие материалы.

Инвертированные микроскопы.

в инвертированном микроскопе обратное расположение оптики — объективы находятся под препаратом, а конденсор сверху;

инвертированный микроскоп позволяет исследовать более толстые полупрозрачные образцы по сравнению с микроскопом прямого света большой предметный стол для установки различной по габаритам и форме посуды, а при необходимости работы с препаратоводителем — и для крепления различных по габаритам чашек Петри и планшет;

объективы с большим рабочим расстоянием, скорректированные по качеству изображения на различную толщину покровного стекла, роль которого в данном случае играет дно посуды;

конденсоры с таким большим рабочим расстоянием, которое позволяет размещать инструменты и руки над объектом для проведения работ.

манипуляции с препаратом относительно небольшие увеличения по сравнению с обычным микроскопом (при рутинных работах — до 200х, максимум — 630х), но с большим разрешением, чем в стереомикроскопе (при увеличении 100х в обычном микроскопе разрешение равно 1,34 мкм, в стереомикроскопе — 6,71 мкм).

Области применения инвертированных микроскопов: медицина (иммунология, биотехнология, бактериология, вирусология, фармакология), репродукция, молекулярная биология (для исследования растительных и животных клеток и ткани), сельское хозяйство, экология.

Моновидеомикроскоп представляет собой оптический прибор, предназначенный для вывода изображения наблюдаемых макрообъектов на экран и для их съемки.

Комплектация микроскопа Штативная подставка выполняется в виде тяжелой отливки, обычно подковообразной формы. К ней на шарнире прикреплен тубусодержатель, несущий все остальные части микроскопа. С помощью тубуса, в который вмонтированы линзовые системы, можно перемещать их относительно образца для фокусировки. На нижнем конце тубуса расположен объектив. Как правило, микроскоп снабжен несколькими объективами разного увеличения на револьверной головке, которая позволяет устанавливать их в рабочее положение на оптической оси. При исследовании образца оператор обычно начинает с объектива, который имеет наименьшее увеличение и наиболее широкое поле зрения, находит интересующие его детали, после чего рассматривает их, пользуясь объективом с большим увеличением. Окуляр вмонтирован в конец выдвижного держателя, при помощи которого можно при необходимости изменять длину тубуса. Передвигая вверх и вниз весь тубус с объективом и окуляром, микроскоп наводится на резкость. В качестве образца обычно берется очень тонкий прозрачный слой или срез, который кладут на стеклянную пластинку прямоугольной формы, называемую предметным стеклом, а сверху накрывают более тонкой стеклянной пластинкой меньших размеров, которая называется покровным стеклом. Чтобы увеличить контраст, образец часто окрашивают химическими веществами. Предметное стекло кладут на предметный столик таким образом, чтобы образец находился над центральным отверстием столика. Столик, как правило, бывает снабжен механизмом для плавного и точного перемещения образца в поле зрения.

Третья система линз — конденсор — концентрирует свет на образце. Держатель конденсоров, которых может быть несколько, находится под предметным столиком. Здесь же расположена ирисовая диафрагма для регулировки апертуры.

Еще ниже находится осветительное зеркало, устанавливаемое в универсальном шарнире. За счет того, что зеркало отбрасывает свет лампы на образец оптическая система микроскопа и создает видимое изображение.

Уход за микроскопом

— Микроскоп нужно защищать от внезапного случайного падения, поэтому его необходимо хранить на ровной, прочной поверхности. Это снизит риск случайного падения прибора.

— Держите микроскоп в прохладном и сухом месте, чтобы избежать образования плесени, грибков, коррозии.

— Инструмент необходимо накрывать специальным чехлом (пластиковым), когда он не эксплуатируется. Это поможет защитить линзы от оседания пыли. Большинство современных моделей микроскопов поставляют в комплекте с чехлом, если же чехол в комплект не входит, то его можно приобрести отдельно. При долговременном хранении микроскоп необходимо упаковать в просторный, пластиковый чехол, который плотно закрывается; вместе с микроскопом в чехол положить несколько пакетиков регулятора влажности.

— Не забывайте проверять, нет ли на линзах пыли. Если пыль обнаруживается, то нужно осторожно удалить ее при помощи специальной мягкой кисточки.

— Для удаления масла с объектива потребуется купить в магазинах, специализирующихся на оптике, жидкость и салфетки для чистки микроскопа.

— Не упускайте из виду тот факт, что когда Вы достаете микроскоп из шкафа или переносите его, важно всегда держать одной рукой за штатив, а второй — придерживать за основание.

Классификация и маркировка объективов микроскопов По степени скомпенсированности хроматической аберрации объективы подразделяются на монохроматы (Monochromat — для одной длины волны или узкой полосы спектра), ахроматы (Achromat — основная и две дополнительных длин волны) и апохроматы (Apochromat — основная и три дополнительных длины волны).

Кроме степени коррекции световых аберраций, объективы могут классифицироваться на объективы проходящего и отраженного света. Объективы проходящего света рассчитаны на постоянное применение покровных стекол (0,17 мм).

Объективы отраженного света — с приставкой «Epi» — имеют просветляющее покрытие для предотвращения бликов.

Предназначенные для работы с флуоресценцией объективы изготавливаются с применением специальных стекол с очень высоким коэффициентом пропускания в ближней ультрафиолетовой области. В название таких объективов включается слово «Fluar».

На каждом объективе нанесена маркировка, указывающая класс объектива, увеличение, числовую апертуру и тип иммерсионной среды, типы используемых контрастов (например, фазовый контраст), возможность корректировки с учетом толщины покровного стекла, тип оптики (оптика «на бесконечность») и другая необходимая информация.

Иммерсионная система Иммерсия в оптической микроскопии — это введение между объективом микроскопа и рассматриваемым предметом жидкости для усиления яркости и расширения пределов увеличения изображения. Применение иммерсии даёт возможность повысить, а разрешающую способность микроскопа.

В качестве иммерсионных жидкостей применяются:

Кедровое или минеральное масло (показатель преломления 1,515)

Водный раствор глицерина (1,434)

Физиологический раствор (1,3346)

Вода (1,3329)

Монобромнафталин (1,656)

Вазелиновое масло (1,503)

Йодистый метилен (1,741)

Счетные камеры КАМЕРЫ СЧЁТНЫЕ — приборы для подсчета форменных элементов крови, мочи и цереброспинальной жидкости, а также микроорганизмов. Представляют собой пластину из толстого стекла с углублением, на дне к-рого выгравирована счетная сетка. Углубление накрывают шлифованным покровным стеклом. Постоянная высота К. с. обеспечивается плотным притиранием покровного стекла к пластине до образования радужных ньютоновых колец. Счетная сетка состоит из больших и малых квадратов.

Выделяют сетки различных типов — Тома, Бюркера, Предтеченского, Горяева, Фукса-Розенталя и др.; они различаются группировкой больших и малых квадратов. Высота камеры, площадь сетки и ее делений и разведение взятой для исследования крови позволяют подсчитать с помощью светового микроскопа количество форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов) в определенном объеме крови или другой среды. В клин, практике обычно пользуются счетной камерой Горяева.

Сетка камеры Горяева состоит из 225 больших квадратов, из которых 25 расчерчены вертикальными и горизонтальными линиями на 16 малых квадратов. Эритроциты считают в 5 больших (80 малых) квадратах, расположенных по диагонали (в 1 мкл крови при разведении в 200 раз). Полученное при этом число умножают на 10 000. Лейкоциты подсчитывают при разведении крови в 20 раз в 100 больших (1600 малых) квадратах. Полученное число умножают на 50.

Определение общего количества клеток в цереброспинальной жидкости лучше производить в камере Фукса-Розенталя.

Клетки подсчитывают в 256 малых (16 больших) квадратах. Полученное число делят на 3. Определение количества форменных элементов в моче производят в камерах Фукса-Розенталя или Горяева.

световой микроскоп оптический Методы контрастирования изображения Многие объекты плохо различимы на фоне окружения из-за своих оптических свойств. Поэтому микроскопы оснащаются разнообразными инструментами, облегчающими выделение объекта на фоне среды.

Темнопольная микроскопия основана на способности микроорганизмов сильно рассеивать свет. Для темнопольнои микроскопии пользуются обычными объективами и специальными темнопольными конденсорами.

Основная особенность темнопольных конденсоров заключается в том, что центральная часть у них затемнена и прямые лучи от осветителя в объектив микроскопа не попадают. Объект освещается косыми боковыми лучами и в объектив микроскопа попадают только лучи, рассеянные частицами, находящимися в препарате. Темнопольная микроскопия основана на эффекте Тиндаля, известным примером которого служит обнаружение пылинок в воздухе при освещении их узким лучом солнечного света.

Чтобы в объектив не попадали прямые лучи от осветителя, апертура объектива должна быть меньше, чем апертура конденсора. Для уменьшения апертуры в обычный объектив помещают диафрагму или пользуются специальными объективами, снабженными ирисовой диафрагмой.

При темнопольной микроскопии микроорганизмы выглядят ярко светящимися на черном фоне. При этом способе микроскопии могут быть обнаружены мельчайшие микроорганизмы, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности микроскопа. Однако Темнопольная микроскопия позволяет увидеть только контуры объекта, но не дает возможности изучить внутреннюю структуру.

С помощью темнопольнои микроскопии изучают препараты типа раздавленная «капля». Предметные стекла должны быть не толще 1,1−1,2 мм, покровные 0,17 мм, без царапин и загрязнений. При приготовлении препарата следует избегать наличия пузырьков и крупных частиц (эти дефекты будут видны ярко святящимися и не позволят наблюдать препарат).

Для темнопольной применяют более мощные осветители и максимальный накал лампы.

Фазово-контрастная микроскопия метод микроскопического исследования, основанный на получении с помощью специальных приспособлений контрастного изображения различающихся по плотности структур бесцветных прозрачных микрообъектов, например живых микроорганизмов и тканевых культур.

Благодаря применению этого способа микроскопии контраст живых неокрашенных микроорганизмов резко увеличивается и они выглядят темными на светлом фоне (позитивный фазовый контраст) или светлыми на темном фоне (негативный фазовый контраст). Фазово-контрастная микроскопия применяется также для изучения клеток культуры ткани, наблюдения действия различных вирусов на клетки и т. п.