Исследовательский проект «микроскоп»

Содержание

Вы, вероятно, наблюдали биологические образцы через микроскоп в своей научной лаборатории еще в старшей школе. А если вы специализируетесь на биологии, то можно смело предположить, что значительную часть своей академической жизни вы посвятили микроскопам.

Возможно, вы уже знаете, что существует несколько различных типов микроскопов, включая простые микроскопы, сложные микроскопы, стереомикроскопы, электронные микроскопы и другие. Все они используются в разных условиях: некоторые из них используются на уроках биологии в средней школе, в то время как другие, более совершенные микроскопы (например, электронный микроскоп) используются в исследовательских лабораториях, где ученые возятся и исследуют действительно очень мелкие вещи, например глаз мухи.

Если вы никогда не видели, какие изображения производят микроскопы, вот несколько примеров:

Принято считать, что изображения, получаемые с помощью микроскопов, не имеют цвета, т. Е. Они черно-белые. И это правда, по крайней мере, до некоторой степени.

Итак, все ли микроскопы производят черно-белые изображения? Если да, то в чем причина?

Липперсгей или Янссены?

Ханс Липперсгей родился в Везеле в Германии в 1570 году, но позже переехал в Голландию, которая затем стала местом инноваций в области искусства и науки, а эта эпоха была названа «Золотой век Голландии». Липперсгей поселился в Миддельбурге, где он изобрёл очки, бинокль и некоторые из самых ранних микроскопов и телескопов.

В Миддельбурге жили Ганс и Захарий Янссены. Часть историков приписывает изобретение микроскопа именно Янссенам, благодаря письмам голландского дипломата Уильяма Бореэля.

В 1650-х годах Бореэль написал письмо врачу французского короля, в котором он описал микроскоп. В своем письме Бореэль сказал, что Захарий Янссен начал писать ему о микроскопе в начале 1590-х годов, хотя Бореэль сам увидел микроскоп спустя годы. Некоторые историки утверждают, что Ханс Янссен помог построить микроскоп, поскольку Захария был подростком в 1590-х годах.

Микроскопы компании Nikon

Микроскопы торговой марки Nikonзанимают высшую ступеньку.  Это современные микроскопы, в которых конструкторы интегрировали самые новые и современные инновационные технические решения и возможности мировой науки и техники.

По сфере применения микроскопы компании Nikon подразделяются на следующие группы:

• биологический микроскоп;
• стереомикроскопы.

Биомедицинские или биологические микроскопы Nikon используются для современных биологических и медицинских исследований по изучению живых организмов и объектов, а также для автоматизированных и многоцелевых лабораторных анализов.

Среди биомедицинских Nikon выделяются следующие модельные ряды:

• Микроскоп Nikon Eclipse Е;
• Микроскоп Nikon Eclipse Ci;
• Микроскоп NikonNi;
• Микроскоп NikonTi.

Стереомикроскопы Nikon позволяют оператору наблюдать трёхмерный объект исследования с возможностью получения вполне естественного изображения.

Среди стереомикроскопов Никон выделяются следующие серии моделей:

• Микроскоп Nikon SMZ1270/1270i;
• Микроскоп Nikon SMZ800N;
• Микроскоп Nikon SMZ25/SMZ18;
• Микроскоп Nikon SMZ745/745T;
• NikonSMZ660;
• NikonSMZ445/460.

Документация(фиксирование) изображения.

Интеграция современных микроскопов Nikon с цифровыми камерами позволяет вести непрерывное наблюдение за рассматриваемыми объектами с одновременной фиксацией и записью их изображений. Цифровые камеры, в настоящее время широко применяются для наблюдений за живыми организмами, а также в других отраслях науки и техники.

Компания Nikon выпускает следующие цифровые камеры:

Nikon DS-Fi2                 Nikon DS-Qi1                   Nikon DS-Vi1              Nikon DS-Fi1c           Nikon DS-Ri1

• цифровую камеру Nikon DS-Fi2;
• цифровую камеру Nikon DS-Qi1;
• цифровую камеру Nikon DS-Vi1;
• цифровую камеру Nikon DS-Fi1c;
• цифровую камеру NikonDS-Ri1.

Новейшие достижения — самые мощные микроскопы

В 2006 году исследовательской группой во главе с немецким учёным Штефаном Хелем и аргентинцем Мариано Босси была завершена разработка оптического (светового) микроскопа, ставшего настоящим прорывом в технологиях исследований с помощью высокоточной оптики. Изобретение, которое назвали наноскопом, позволяет вести наблюдение за объектами размерами менее 10 нм. При этом получаются их высококачественные изображения в трёхмерном формате. Вероятно,это не предел — исследования в разных странах, направленных на повышение разрешающей способности светового микроскопа, продолжаются.

Микроскопы могут создавать цветные изображения

Как упоминалось ранее, микроскопы бывают разных типов и размеров, и некоторые из них действительно позволяют получать цветные изображения. Возьмем, к примеру, световые микроскопы.

Увеличенное изображение, которое дает световой микроскоп, содержит цвет. Фактически, если вы используете любой обычный оптический микроскоп, увеличивающий до 500-кратного уровня, вы, скорее всего, увидите цвета на увеличенном изображении.

Однако, когда вы выходите за пределы определенного уровня увеличения, цвета начинают исчезать с (увеличенных) изображений. Это связано с тем, что для того, чтобы увидеть что-то под микроскопом, объект должен иметь очень тонкое поперечное сечение. Кроме того, он также должен быть достаточно тонкий чтобы свет проходил через него (обычно).

При этом, когда вы берете такой маленький и тонкий образец, на самом деле не так много материала, который мог бы добавить цвет к свету. Подумайте об этом так: когда вы смотрите на каплю воды, она кажется совершенно бесцветной, но когда вы смотрите на океан, который в основном представляет собой совокупность триллионов бесцветных капель воды, он кажется великолепно синим.

Точно так же, когда вы смотрите на морковь невооруженным глазом, она кажется оранжевой или красноватой, но когда вы берете достаточно маленький кусочек той же моркови и наблюдаете ее под микроскопом, оранжевый цвет практически исчезает.

Вот почему вы не видите цвета в оптических микроскопах, даже если поместите цветной образец под линзу.

Электронные микроскопы — это совсем другая игра. Они создают полутоновые изображения образца, т. Е. Увеличенные изображения являются черно-белыми. Почему это?

Современные открытия и достижения

Современные микроскопы значительно изменились и усовершенствовались по сравнению с самыми первыми моделями. Появились электронные устройства, которые позволяют многократно увеличить изображение, используя вместо света поток электронов. Кто изобрел электронный микроскоп? В 30-е годы XX столетия немецкий инженер Р. Руденберг запатентовал просвечивающее устройство с фокусировкой электронов. Этот прибор был назван световым микроскопом и стал широко применяться во многих научных исследованиях.

Еще более совершенной моделью является наноскоп. Это самый современный вид оптического микроскопа, позволяющий наблюдать за фантастически малыми объектами. С помощью этого прибора стало возможным изучать элементы микромира, имеющие размеры менее 10 нанометров. Кроме этого, устройство позволяет получить качественные трехмерные изображения исследуемых объектов. Какой ученый впервые изобрел микроскоп, имеющий такие возможности? Над открытием наноскопа трудилась целая группа ученых, руководил которой немецкий исследователь Штефан Хелль. Известный изобретатель и доктор физических наук, он получил Нобелевскую премию за неоценимый вклад в развитие оптической техники.

С помощью современных приборов стало возможным наблюдать уникальные явления и делать сенсационные открытия. Ученые смогли проследить движение отдельных молекул внутри клетки, получить четкое изображение атома, а также зафиксировать молекулярные изменения в ходе химической реакции. Безусловно, тот, кто изобрел первый микроскоп, внес неоценимый вклад в развитие всего человечества.

Публикация «Исследовательский проект „Микроскоп“» размещена в разделах

• Исследовательская деятельность
• Микроскоп, лупа. Занятия с микроскопом и лупой для детей
• Проекты. Проектная деятельность
• Темочки
• Конкурс для воспитателей и педагогов «Лучший проект» октябрь 2022

В наш век цифровых технологий, невозможно изучать окружающую среду невооруженным глазом. Для изучения различных мелких объектов цифровой микроскоп просто необходим.

Цель нашей работы: доказать, что микроскоп позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.

Задачи:

1. Рассмотреть твердые и жидкие объекты неживой природы.

2. Рассмотреть объекты живой природы (листья растений).

Объект исследования : рассматривание с помощью цифрового микроскопа объектов живой и неживой природы.

Предмет исследования : изучение различных листьев растений, воды, акварельных красок, соли, растворимого кофе, гранита, песчаника, известняка.

Материалы и оборудование:

1. Компьютер с установленной программой Logger Lite;

2. Цифровой микроскоп и видеокамера Miview Microscop;

3. Листья различных растений, соль, известняк, гранит, песчаник, гранулы кофе, вода, акриловые краски, емкость для воды;

Гипотеза исследования : микроскоп позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.

VI. Методы исследования

Мною использовались следующие методы исследования : эксперимент, наблюдение, анализ, сравнение, обобщение.

ІІ. Основная часть.

2.1. Обычно то, что можно увидеть под микроскопом, сильно отличается от привычных картин, наблюдаемых невооруженным глазом. При большом увеличении обнаруживается прекрасные, хотя и странные предметы, о существовании которых мы бы даже не подозревали, если бы не было микроскопа.

Под микроскопом даже привычные предметы выглядят сверхъестественно. Невооруженный глаз воспринимает пыль, как серые хлопья, а под микроскопом видно, что это собрание крошечных частичек всего, что находится в помещении.

С помощью цифрового микроскопа происходит погружение в таинственный и увлекательный мир, где можно узнать много нового и интересного. Благодаря микроскопу, мы лучше понимаем, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп – это мост между реальным обычным миром и микромиром, который загадочен, необычен и поэтому вызывает удивление

А всё удивительное сильно привлекает внимание, воздействует на наш ум, развивает творческий потенциал, любовь к предмету, интерес к окружающему миру

Цифровой микроскоп Miview Microscop приспособлен для работы в школьных условиях. Микроскоп имеет простое строение, USB-интерфейс, подсветку. В комплекте с ним шло программное обеспечение с простым и понятным интерфейсом.

А любое комнатное растение, поднесённое в горшке на расстояние около 2-х метров к компьютеру, легко становится объектом наблюдения и исследования, не теряя при этом ни одного листочка или цветочка. Это возможно благодаря тому, что верхняя часть микроскопа снимается, и при поднесении к объекту работает как веб-камера, давая 10-кратное увеличение. Вы легко выполните фотографию, не тянясь к компьютеру – прямо на части микроскопа, находящейся у Вас в руках, есть необходимая кнопка: нажали раз – получили фотографию, нажали и удерживаете – осуществляется видеосъёмка.

2.2. Эсперимент.

2.1. Изучение объектов живой природы (листья растений).

Цель эксперимента: выяснить, одинаково ли расположены жилки на образцах.

Кто соорудил первую модель оптического устройства?

Настоящий научно-технический прорыв в развитии микроскопа произошел в XVII веке. В 1619 году голландский изобретатель Корнелиус Дреббель придумал микроскоп с выпуклыми линзами, а в конце столетия другой нидерландец – Христиан Гюйгенс – презентовал свою модель, в которой можно было регулировать окуляры.

Более совершенное устройство было придумано изобретателем Антони Ван Левенгуком, который создал прибор с одной большой линзой. На протяжении последующих полутора столетий это изделие давало наивысшее качество изображения, поэтому Левенгука нередко называют изобретателем микроскопа.

Такие разные грибы

Грибы — очень большая и разнообразная группа живых организмов. На Земле существует около 100 000 видов грибов! Они поселяются на почве, растениях, продуктах питания, на стенах зданий и даже в теле человека. Из грибов изготавливают лекарства (антибиотики),они незаменимы в производстве сыров, кваса, пива, хлеба.

С помощью микроскопа изучают споры грибов, определяют грибковые заболевания человека, животных и растений.

Полезные грибы

С древних времен человек употребляет грибы в пищу. Они чрезвычайно богаты белками и приятны на вкус. Грибникам нужно уметь отличать съедобные грибы от несъедобных и ядовитых. Многие грибы выращиваются искусственно на специальных фермах.

Голубая плесень на сыре

Плесневые грибы находят применение в пищевой промышленности. Существует целая индустрия по выращиванию плесени. В различные виды сыров добавляют белую, голубую и красную (оранжевую) плесень.

Плесенью спасают человеческие жизни: из нее делают антибиотики — вещества, способные убивать вредные бактерии.

Антибиотик пенициллин

Широко используются дрожжи — полезные одноклеточные грибы. Без них невозможно изготовление хлеба, кваса, пива, спирта, вина, витаминов.

Вредные грибы

Многие грибы докучают человеку. На стенах зданий поселяется черная плесень, споры которой могут вызвать аллергию.

Черная плесень — это плесневый гриб аспергилл

Плесень портит продукты и может вызвать отравление. Употреблять заплесневелые хлеб, варенье, овощи, фрукты крайне опасно для здоровья.

Многие грибы вызывают болезни растений и губят урожай. Например, головня и спорынья поражают злаковые растения и могут стать причиной сильнейших отравлений у человека, поэтому на зернообрабатывающих заводах обязательно делают микроскопический анализ зерна.

Болезни, вызываемые паразитическими грибами, называются микозами. Обнаружить споры этих грибов можно только под микроскопом.

Парша — грибная болезнь яблонь

Грибы окружают нас всюду. В одном кубометре воздуха находится до 500 спор грибов. В одном грамме почвы — тысячи спор и сотни метров грибных нитей!

Грибы оказывают огромное влияние на окружающую среду, жизнь и здоровье человека.

Тест на тему: «Увеличительные приборы»

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом

2. С отметкой о просмотре

1. Задание 1 из 15

   Самый распространенный увеличительный прибор

   • микроскоп

   • штативная лупа

   • лупа

   • бинокль

   Правильно

   Неправильно

2. Задание 2 из 15

   2.

   Более сложная лупа снабженная штативом и предметным столиком из прозрачного стекла

   • микроскоп

   • ручная лупа

   • штативная лупа

   • электронный микроскоп

   Правильно

   Неправильно

3. Задание 3 из 15

   3.

   Общий признак всех живых организмов

   • многоклеточность

   • клеточное строение

   • половое размножение

   • неклеточное строение

   Правильно

   Неправильно

4. Задание 4 из 15

   4.

   Сложный прибор, позволяющий получать увеличенное изображение очень мелких предметов

   • ручная лупа

   • микроскоп

   • штативная лупа

   • очки

   Правильно

   Неправильно

5. Задание 5 из 15

   Основная часть микроскопа

   • штатив

   • окуляр

   • зеркало

   • тубус

   Правильно

   Неправильно

6. Задание 6 из 15

   Ручная лупа увеличивает

   • в 2 раза

   • в 2-3 раз

   • в 3-5 раз

   • в 10-25 раз

   Правильно

   Неправильно

7. Задание 7 из 15

   Во сколько раз увеличивает световой микроскоп, если на окуляре 20, а на объективе 10

   • 120

   • 2000

   • 200

   • 100

   Правильно

   Неправильно

8. Задание 8 из 15

   В верхней части тубуса установлен

   • окуляр

   • тубус

   • подошва

   • предметный столик

   Правильно

   Неправильно

9. Задание 9 из 15

   В нижней части тубуса располагается

   • окуляр

   • винты настройки

   • объектив

   • зеркало

   Правильно

   Неправильно

10. Задание 10 из 15

    Тубус изменяет свое положение за счет

    • предметного столика

    • подошвы

    • винтов настройки

    • штатива

    Правильно

    Неправильно

11. Задание 11 из 15

    Оборудование, необходимое для работы с микроскопом

    • предметное и покровное стекла

    • препаровальная игла

    • пипетка

    • вода

    • чашка Петри

    • колба

    • перекись водорода

    Правильно

    Неправильно

12. Задание 12 из 15

    12.

    Для приготовления микропрепарата, необходимо

    • нанести на предметное стекло 1-2 капли воды

    • разместить и расправить в капле воды снятую кожицу лука

    • накрыть покровным стеклом кожицу лука

    • отрегулировать зеркало микроскопа

    • плавно опускать и поднимать тубус, пока не появится четкое изображение

    • установить микроскоп на 5-8 см от края стола

    • протереть микроскоп сухой салфеткой

    Правильно

    Неправильно

13. Задание 13 из 15

    13.

    Что не соответствует правилам работы с микроскопом

    • протирать микроскоп сухой салфеткой

    • ставить микроскоп рядом с химическими реактивами

    • протирать микроскоп мокрой тряпкой

    • работать с микроскопом сидя за стулом

    • устанавливать микроскоп на расстоянии 15-20 см от края стола

    • передвигать микроскоп в ходе работы

    • устанавливать микроскоп на расстоянии 5-8 см от края стола

    Правильно

    Неправильно

14. Задание 14 из 15

    14.

    При увеличении под световым микроскоп особенно хорошо видны

    • оболочка

    • лизосомы

    • цитоплазма

    • ядро

    • лейкопласты

    • вакуоль

    • митохондрии

    Правильно

    Неправильно

15. Задание 15 из 15

Микроскопы развиваются

Эрнст Руска родился последним из пяти детей в Рождество 1906 года в Гейдельберге, Германия. Он изучал электронику в Техническом колледже в Мюнхене и продолжил изучать высоковольтные и вакуумные технологии в Техническом колледже в Берлине. Именно там Руска и его советник, доктор Макс Кнолл, сначала изобрели «линзу» магнитного поля и электрического тока. В 1933 году учёные смогли построить электронный микроскоп, который сумел превзойти предел увеличения светового микроскопа.

В 1986 году Эрнст был награждён Нобелевской премией по физике за своё изобретение. Увеличение разрешения электронного микроскопа достигалось за счёт того, что длина волны электрона была ещё меньше, чем длина волны видимого света, особенно при ускорении электронов в вакууме.

В XX веке развитие электронных и световых микроскопов не останавливалось. Сегодня лаборатории используют различные флуоресцентные метки, а также поляризованные фильтры для изучения образцов или использовать компьютеры для обработки изображений, которые не видны человеческому глазу. Имеются отражающие микроскопы, фазово-контрастные микроскопы, конфокальные микроскопы, а также ультрафиолетовые микроскопы. Современные микроскопы могут даже изображать один атом.

Одна идея о “ Кто изобрёл микроскоп? ”

Кто изобрел микроскоп не известно. Есть множество претендентов на это. Так Л. Давинчи уже рисовал схему двух линзового оптического прибора. Янсен имеет как минимум двух конкурентов Липсгрея (его соседа, тоже мастера по очкам) и Якоба Метиус из Алкмара. Все они заявляли о том, что являются изобретателями данного прибора, но ни один из них при этом не пытался использовать это устройство для исследований микромира. Максимум просто переворачивали его и показывали, что их устройство не только приближает удаленные объекты, но и позволяет увеличивать мелкие предметы. Но увеличение мелких предметов их совсем не волновало. Они хотели продавать армии свои оптические приборы в качестве подзорных труб. С. Ж. Вавилов пишет — «Во всяком случае, какой-то итальянец в 1590 г. построил трубу, и она начала ходить по рукам как секрет, который прежде всего хотели продать за хорошие деньги для военных надобностей». «История так называемого «изобретения» является поэтому путаным клубком различных темных махинаций не столько оптиков, сколько дельцов и жуликов (известно, например, что 3. Янсен обвинялся как фальшивомонетчик). Существенно только, что в начале XVII в. для военных и государственных людей (например, окружения Генриха IV) стало постепенно выясняться значение оптических труб для мореплавания и военного дела». Изобретателями микроскопа можно быстрее назвать Галилея или Дреббеля.

Виды микроскопов

На сегодняшний момент существует множество разновидностей данного прибора. Микроскопы бывают: оптические и электронные, рентгеновские и сканирующие зондовые. Есть также дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп.

Оптические приборы в свою очередь делятся на ближнепольные, конфокальные и двухфотонные лазерные микроскопы. Электронные подразделяются на просвечивающие и растровые устройства. Сканирующие представляют собой совокупность атомно-силовых и туннельных микроскопов, а рентгеновские приборы бывают лазерными, отражательными и проекционными.

Естественной оптической системой является глаз человека. При этом она характеризуется точным разрешением. Нормальное разрешение для обычного глаза составляет примерно 0,2 мм. Это характерно при удалении объекта на расстояние оптимального видения, которое составляет 250 мм. Стоит заметить, что размеры животных и растительных клеток, различных микроорганизмов, деталей структуры металлов и разного рода сплавов, а также мелких кристаллов намного меньше нормального разрешения для человеческого глаза.

Ученые примерно до середины прошлого века использовали в работе только видимое оптическое излучение, диапазоном от четырехсот до семисот нанометров. Иногда применялись приборы с ближним ультрафиолетом. Получается, что оптические микроскопы способны различать вещества с расстоянием между элементами до 0,20 мкм, а это значит, что он может добиться максимального увеличения 2000 крат.

В электронных устройствах для увеличения используется пучок электронов, обладающих волновыми свойствами. При этом электроны достаточно легко можно сфокусировать при помощи электромагнитных линз, потому что они представляют собой заряженные частицы. К тому же электронное изображение не составит труда перевести в видимое.

У электронных устройств разрешающая способность в несколько тысяч раз превышает разрешение светового оптического микроскопа. А в современных приборах она может быть даже менее десяти нанометров.

Сканирующие зондирующие микроскопы – это класс приборов, работа которых основана на сканировании зондом различных поверхностей. Это достаточно новые устройства, изображение на которых получается при помощи фиксирования соприкосновений между поверхностью и зондом. На данный момент в таких устройствах удалось добиться фиксации взаимодействия зонда с некоторыми молекулами и атомами, что выводит сканирующий зондирующий микроскоп на уровень электронных приборов. А в некоторых показателях такие устройства даже превосходят их.

Рентгеновские микроскопы представляют собой прибор, позволяющий исследовать очень малые объекты, величины которых можно сопоставить с длиной рентгеновской волны. Работа такого прибора основана на электромагнитном излучении, имеющим длину волны до одного нанометра. Разрешающая способность рентгеновских устройств намного выше оптических, но ниже электронных микроскопов.

Кто является изобретателем электронного микроскопа?

В 1931 году ученый Роберт Руденберг запатентовал новый прибор, который мог увеличивать предметы с помощью пучков электронов. Устройство получило название электронный микроскоп и нашло широкое применение во многих науках благодаря высокой разрешающей способности, в тысячи раз превосходящей обычную оптику.

Спустя год Эрнст Руска создал прототип современного электронного прибора, за что был удостоен Нобелевской премии. Уже в конце 1930-х годов его изобретение стало массово применяться в научных исследованиях. Тогда же фирма Siemens приступила к выпуску электронных микроскопов, предназначенных для коммерческого использования.

Принципы устройства

Главными компонентами микроскопа являются:

Система оптического микроскопа включает в себя ряд компонентов, основным из которых является объектив.

 
Оптика микроскопа состоит из двух элементов — окуляра и объектива которые закреплены в подвижном тубусе, находящимся на металлическом основании с предметный столиком. Увеличение микроскопа без дополнительных линз между окуляром и объективом равно произведению их увеличений
В наше время в микроскопе почти всегда есть система освещения и микро и макро винтами для настройки резкости.
В зависимости от назначения к исследовательскиму микроскопу могут прилагаться дополнительные системы и устройства, такие как
объективы с увеличеным разрешением 40, апертурой 0,65, коррекцией на толщину покровного стекла 0,17 мм и бесконечную длину тубуса

Объективы оптического микроскопа являются одной из главных частей и представляют собой сложный механизм для увеличения изображения изучаемого предмета.  Увеличенное с помощью оптического объектива изображение предмета рассматривается через окуляр, который также в свою очередь может создавать увеличение. Если объектив микроскопа каким-то образом искажает изображение, то это искажение будет усилено окуляром. Объектив микроскопа это сложная оптическая система, увеличевающее изображение объекта. Она является наиболее ответственной и основной частью исследовательского оборудования. Рассмотреть изображение созданное объективом, можно через окуляр.

Объективы исследовательских и других микроскопов кисключая стереоскопические в большей степени взаимозаменяемые и унифицированые. На взаимную заменяемость в первую очередь влияют присоединительные параметры объектива.

Объектами исследований микроскопов могут являться любые органические и не органические предметы, живые и не живые ткани, целые биологические организмы или их отдельные части.

Микроскоп имеет в качестве осветительной оптической системы галогеновую лампу или светодиодную систему. Достоинством светодиода является крайне долгое время работы, по сравнению с обычными галогеновыми лампами (в 100 и более раз превышающее данный показатель); малое энергопотребление (составляющее от 1/3 до 1/10 энергопотребления обычной лампы); спектральная “чистота” и т.д.

Исследовательский проект

І. Введение.

Наши органы чувств – это удивительные «окошки» в окружающий мир. Они помогают нам получить самую разнообразную информацию том, что нас окружает. Однако их возможности ограниченны. Например, невооруженным глазом, то есть без использования специальных приборов, мы не можем разглядеть особенности строения нашей кожи, перьев птицы или мельчайших (микроскопических) обитателей водоема. Для этого нам потребуется МИКРОСКОП — прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений. Его название образовано двумя словами — «микро» (маленький) и «скоп» (смотрю).

Достижения биологов

Многие заболевания растений и животных можно распознать только под микроскопом. Этим пользуются ботаники, ветеринары и работники сельского хозяйства и с успехом борются с ними.

Растения из пробирки — очень интересный способ получения большого количества копий от одного-единственного растения, которое обладает какими-либо ценными для ученого свойствами. Этот процесс производится под микроскопом и называется «микроклональное размножение».

Микроскоп есть и у селекционеров — специалистов, которые создают новые сорта и гибриды растений и животных. Чтобы оценить выращенные растения, селекционер изучает под микроскопом срезы стеблей, семена, листья, корни и плоды. Затем он может сравнить результаты своего труда с предыдущими поколениями. Одни селекционеры стараются вывести растения более крупных размеров или с более сочными плодами. Другие — трудятся над созданием необычной окраски, например, лепестков роз и тюльпанов, чтобы потом эти цветы радовали людей, расцветая на городских клумбах.

Фермер-селекционер Карл Барнс из штата Оклахома (США) занимается выведением разноцветной кукурузы

В 2004 году японские селекционеры вывели синюю розу

А вы знали, кто и зачем изобрел микроскоп?

С изобретением электронного микроскопа человек смог разглядеть ультравирусы и строение металлов, и даже атом (через ионный проектор). Бомбардировка электронами убивает всё живое, попадающее в «поле зрения» прибора. Аппарат применяется в криобиологии, клеточной и электронной томографии, вирусологии и токсикологии, во многих других сферах. Стало возможным получать трёхмерные изображения на уровне атомов. Трансмиссионный микроскоп пучком электронов просвечивает ультратонкий образец, затем магнитные линзы изображение увеличивают, подавая его на специальный экран или фотопленку.

Суть электронного микроскопа

В электронном микроскопе есть «пушка» — источник пучкового излучения. Электромагнитные линзы, сквозь которые проходят электроны, управляют пучком их. С помощью же структурной кристаллографии можно рассмотреть структуру белка с атомным разрешением (это применяетсяв биологии). Но не все белки кристаллизуются, тогда используется ядерный резонанс (магнитный). В криоэлектронной микроскопии видна структура молекулы, сложенная из атомов. Можно рассматривать вирусы, их атаки на живые клетки.

Изобретение электронного микроскопа случилось в 1931 году, когда Эрнст Руска придумал новый прибор для исследования материи. Получил за это Нобелевскую премию. После 1970 годас использованием новых компонентов (с помощью эффекта Шоттки) микроскоп стал «зорче». С появлением компьютера обработку изображений, полученных электронным микроскопом, стало делать намного легче. Но образцы, «атакуемые» пучком электронов, должны находиться в глубоком вакууме, как изучать биологические молекулы тогда? Биологи долго сомневались в пользе таких исследований, но появился другой метод исследований — рентгеноструктурной кристаллографии, применимый для маленьких молекул.

Первые изображения

В 1981 году Франком и Мариином Хеелями был составлен алгоритм, позволивший нечеткие изображения, даваемые электронной микроскопией, сделать более информативными. А вскоре появились и трёхмерные изображения сканируемых образцов. Это произошло уже в конце 80-х годов прошлого столетия. Дональдом Парсонсом же была придумана специальная камера для электронного микроскопа, в ней держался уровень влажности, приемлемый для изучения образцов. Работали над этим и другие ученые. В 1975 году было получено для электронного микроскопа разрешение в 7 ангстрем. Исследуемые образцы пытались замораживать, что позволило увеличить четкость до 3 ангстрем. Шло время. Сегодня в криоэлектронной микроскопии доступно уже разрешение в 1.8 ангстрема.

Компьютеры совершенствуются с каждым полугодом, созданы уже машины, способные совершать триллион и более вычислений в секунду. Ученые думают перейти на оптический диапазон в области компьютеризации. Следовательно, и электронная микроскопия получит больше возможностей для исследований.

Что обнаруживают микробиологи

Микробиологи находят в почве опасные для человека бактерии — возбудители ботулизма, сибирской язвы, столбняка, туберкулеза, которые попадают туда вместе с выделениями животных и человека и могут находиться в почве очень долгое время. Поэтому перед строительством, домов, детских садов и площадок, обустройством зон отдыха специалисты обязательно исследуют почву на наличие вредных бактерий.

Актиномицеты — вредоносные бактерии почв

При загрязнении воды канализационными и промышленными стоками в нее попадают опасные бактерии холеры и брюшного тифа. Поэтому контроль за качеством питьевой воды, в которой не должно содержаться никаких вредоносных бактерий, осуществляется особенно тщательно.

Заботясь об охране окружающей среды, вы сохраняете экологическое равновесие в природе.

Поделиться ссылкой