"Микроскоп" термининин грек тамырлары бар. Ал эки сөздөн турат, алар котормодо "кичинекей" жана "көрүнүү" дегенди билдирет. Микроскоптун негизги ролу өтө кичинекей объекттерди изилдөөдө аны колдонуу. Ошол эле учурда бул аппарат көзгө көрүнбөгөн денелердин өлчөмүн жана формасын, түзүлүшүн жана башка өзгөчөлүктөрүн аныктоого мүмкүндүк берет.
Жаратуу тарыхы
Микроскоптун ойлоп табуучусу ким болгондугу тууралуу тарыхта так маалымат жок. Кээ бир маалыматтарга караганда, аны 1590-жылы көз айнекти жасоо боюнча уста Янссендин атасы менен баласы иштеп чыккан. Микроскоптун ойлоп табуучусу наамына дагы бир талапкер Галилео Галилей. 1609-жылы бул илимпоз Линцей академиясынын имаратында жалпы көрүү үчүн ойгон жана томпок линзалары бар аппаратты тартуулаган.
Жылдар бою микроскопиялык объекттерди көрүү системасы өнүгүп, жакшырды. Анын тарыхындагы эбегейсиз кадам жөнөкөй акроматикалык жөнгө салынуучу эки линзалуу түзүлүштүн ойлоп табуусу болду. Бул система 1600-жылдардын аягында голландиялык Кристиан Гюйгенс тарабынан киргизилген. Бул ойлоп табуучунун окулярларыбүгүнкү күндө өндүрүштө. Алардын бирден-бир кемчилиги - көрүү талаасынын жетишсиз кеңдиги. Мындан тышкары, заманбап аппараттарга салыштырмалуу Гюйгенс окулярлары көз үчүн ыңгайсыз абалга ээ.
Микроскоптун тарыхына өзгөчө салымды мындай аспаптарды жасоочу Антон Ван Левенгук (1632-1723) кошкон. Дал ушул аппаратка биологдордун көңүлүн бурган. Левенгук бир, бирок абдан күчтүү линза менен жабдылган кичинекей өлчөмдөгү буюмдарды жасаган. Мындай приборлорду колдонуу ыңгайсыз болгон, бирок алар аралаш микроскоптордо болгон сүрөттөлүштүн кемчиликтерин эки эселенген эмес. Ойлоп табуучулар бул кемчиликти 150 жылдан кийин гана оңдой алышкан. Оптиканын өнүгүшү менен бирге, композиттик түзүлүштөрдөгү сүрөттүн сапаты жакшырды.
Микроскопторду өркүндөтүү бүгүн да уланууда. Ошентип, 2006-жылы биофизикалык химия институтунда иштеген немис окумуштуулары Мариано Босси жана Штефан Хелл акыркы оптикалык микроскопту иштеп чыгышкан. Өлчөмдөрү 10 нм болгон объекттерди жана үч өлчөмдүү жогорку сапаттагы 3D сүрөттөрдү байкоо мүмкүнчүлүгүнөн улам аппарат наноскоп деп аталды.
Микроскоптордун классификациясы
Учурда кичинекей объектилерди изилдөө үчүн арналган көптөгөн приборлор бар. Аларды топтоого ар кандай параметрлер боюнча негизделген. Бул микроскоптун максаты же кабыл алынган жарыктандыруу ыкмасы, оптикалык дизайн үчүн колдонулган түзүлүш ж.б. болушу мүмкүн.
Бирок, эреже катары, микроскоптордун негизги түрлөрүБул системаны колдонуу менен көрүүгө мүмкүн болгон микробөлүкчөлөрдүн чечүүчүлүгүнө жараша классификацияланат. Бул бөлүмгө ылайык, микроскоптор:
- оптикалык (жарык);
-электрондук;
-рентген;-сканирлөөчү зонд.
Кеңири колдонулуучу микроскоптор жарык типтеги микроскоптор. Алардын кеңири тандоо оптика дүкөндөрүндө бар. Мындай приборлордун жардамы менен объектти изилдөөнүн негизги милдеттери чечилет. Микроскоптун бардык башка түрлөрү адистештирилген деп классификацияланат. Аларды колдонуу адатта лабораторияда жүргүзүлөт.
Жогорудагы түзмөктөрдүн ар биринин белгилүү бир аймакта колдонулган түрчөлөрү бар. Мындан тышкары, бүгүнкү күндө мектеп микроскоп (же билим берүү) сатып алууга болот, бул кирүү деңгээл системасы. Керектөөчүлөргө жана кесипкөй түзмөктөргө сунушталат.
Колдонмо
Микроскоп эмне үчүн керек? Адамдын көзү, өзгөчө биологиялык типтеги оптикалык система болуп, белгилүү бир резолюцияга ээ. Башкача айтканда, байкалган объектилердин ортосундагы эң кичине аралык, алар дагы эле айырмаланса болот. Кадимки көз үчүн бул токтом 0,176 мм чегинде. Бирок көпчүлүк жаныбарлардын жана өсүмдүктөрдүн клеткаларынын, микроорганизмдердин, кристаллдардын өлчөмдөрү, эритмелердин микроструктурасы, металлдар ж.б. Мындай объектилерди кантип изилдөө жана байкоо жүргүзүү керек? Бул жерде адамдарга ар кандай микроскоптор жардамга келет. Мисалы, оптикалык типтеги түзүлүштөр аралыкта турган структураларды айырмалоого мүмкүндүк беретэлементтердин ортосундагы минималдуу 0,20 мкм.
Микроскоп кантип иштейт?
Адамдын көзүнө микроскопиялык объекттерди изилдөөгө мүмкүндүк берген аппараттын эки негизги элементи бар. Алар линза жана окуляр. Микроскоптун бул бөлүктөрү металл негизде жайгашкан кыймылдуу түтүккө бекитилет. Анын тема таблицасы да бар.
Микроскоптордун заманбап түрлөрү көбүнчө жарыктандыруу системасы менен жабдылган. Бул, атап айтканда, ирис диафрагмасы бар конденсатор. Чоңойтуучу түзүлүштөрдүн милдеттүү комплекти болуп микро жана макро бурамалар саналат, алар тактыкты жөнгө салуу үчүн кызмат кылат. Микроскоптордун конструкциясында конденсатордун абалын көзөмөлдөгөн системанын болушу да каралган.
Адистешкен, татаалыраак микроскоптордо башка кошумча системалар жана түзүлүштөр көп колдонулат.
Линзалар
Микроскоптун сүрөттөлүшүн анын негизги бөлүктөрүнүн бири, б.а., линза жөнүндөгү окуядан баштагым келет. Алар сүрөттөлүш тегиздигинде каралып жаткан объекттин өлчөмүн чоңойтуучу татаал оптикалык система. Линзанын дизайны бир эле эмес, эки же үч линзадан турган бүтүндөй системаны камтыйт.
Мындай оптикалык-механикалык конструкциянын татаалдыгы тигил же бул түзүлүш тарабынан чечилүүгө тийиш болгон милдеттердин диапазонуна көз каранды. Мисалы, эң татаал микроскоптун он төрткө чейин линзасы бар.
Объективде камтылганфронталдык бөлүгү жана андан кийинки системалар. Керектүү сапаттагы образды түзүү, ошондой эле иштөө абалын аныктоо үчүн эмненин негизи бар? Бул алдыңкы линза же алардын системасы. Линзанын кийинки бөлүктөрү талап кылынган чоңойтууну, фокустун узундугун жана сүрөттүн сапатын камсыз кылуу үчүн талап кылынат. Бирок, мындай функцияларды ишке ашыруу алдыңкы линза менен айкалышканда гана мүмкүн. Белгилей кетсек, кийинки бөлүктүн дизайны түтүктүн узундугуна жана аппараттын линзасынын бийиктигине таасирин тийгизет.
Окулярлар
Микроскоптун бул бөлүктөрү байкоочунун көзүнүн торчо челинин бетинде керектүү микроскопиялык сүрөттү түзүүгө арналган оптикалык система. Окулярлар эки топ линзаларды камтыйт. Изилдөөчүнүн көзүнө эң жакыны көз, алыскысы талаа деп аталат (анын жардамы менен линза изилденип жаткан объекттин сүрөтүн түзөт).
Жарыктандыруу системасы
Микроскоп диафрагмалардын, күзгүлөрдүн жана линзалардын татаал конструкциясына ээ. Анын жардамы менен изилденүүчү объекттин бирдей жарыктандыруу камсыз кылынат. Эң алгачкы микроскоптордо бул функцияны табигый жарык булактары аткарган. Оптикалык түзүлүштөр жакшырган сайын алар адегенде жалпак, андан кийин оюк күзгүлөрдү колдоно башташты.
Ушундай жөнөкөй деталдардын жардамы менен күндүн же лампанын нурлары изилдөө объектисине багытталган. Заманбап микроскоптордо жарык берүү системасы кемчиликсиз. Ал конденсатордон жана коллектордон турат.
Тема таблицасы
Изилдөөнү талап кылган микроскопиялык препараттар,тегиз бетке жайгаштырылат. Бул предметтик таблица. Микроскоптордун ар кандай түрлөрү бул бетти изилдөө объектиси байкоочунун көрүү талаасында туурасынан, вертикалдуу же белгилүү бир бурчта айланта тургандай кылып түзүшү мүмкүн.
Иштөө принциби
Биринчи оптикалык түзүлүштө линза системасы микрообъекттердин тескери сүрөтүн берген. Бул заттын түзүлүшүн жана изилдене турган эң майда деталдарды көрүүгө мүмкүндүк берди. Жарык микроскоптун иштөө принциби бүгүнкү күндө рефрактордук телескоп аткарган ишке окшош. Бул аппаратта жарык айнек бөлүгүнөн өтүп жатканда сынат.
Заманбап жарык микроскоптору кантип чоңойтот? Жарык нурларынын шооласы аппаратка киргенден кийин, алар параллелдүү агымга айланат. Ошондо гана окулярда жарыктын сынуусу, анын эсебинен микроскопиялык нерселердин сүрөтү көбөйөт. Андан ары, бул маалымат байкоочу үчүн керектүү формада анын визуалдык анализаторуна киргизилет.
Жарык микроскопторунун түрчөлөрү
Заманбап оптикалык аспаптар классификацияланат:
1. Изилдөө, жумуш жана мектеп микроскобу үчүн татаалдык классына ылайык.
2. Хирургиялык, биологиялык жана техникалык өтүнмөнүн тармагы боюнча.
3. Чагылган жана өтүүчү жарык, фазалык контакт, люминесцент жана поляризациялоочу түзүлүштөр үчүн микроскопиянын түрлөрү боюнча.4. Жарык агымынын багыты боюнча тескери жана түз.
Электрондук микроскоптор
Убакыттын өтүшү менен микроскопиялык объекттерди изилдөөгө арналган аппарат барган сайын кемчиликсиз болуп калды. Жарыктын сынуусунан көз карандысыз иштөөнүн такыр башка принциби колдонулган микроскоптордун мындай түрлөрү пайда болгон. Приборлордун акыркы турлерун колдонуу процессине электрондор тартылган. Мындай системалар материянын айрым бөлүктөрүн ушунчалык кичинекей көрүүгө мүмкүндүк берет, ошондуктан жарык нурлары аларды айланып өтөт.
Электрондук типтеги микроскоп эмне үчүн керек? Молекулярдык жана субклеткалык деңгээлдеги клеткалардын түзүлүшүн изилдөө үчүн колдонулат. Ошондой эле, окшош түзмөктөр вирустарды изилдөө үчүн колдонулат.
Электрондук микроскоптордун конструкциясы
Микроскопиялык объектилерди көрүү үчүн эң акыркы аспаптардын иштешинин негизи эмнеде? Электрондук микроскоп жарык микроскопунан эмнеси менен айырмаланат? Алардын ортосунда окшоштуктар барбы?
Электрондук микроскоптун иштөө принциби электр жана магнит талаасы ээ болгон касиеттерге негизделген. Алардын айлануу симметриясы электрон нурларына фокустук таасирин тийгизе алат. Ушуга таянып: «Электрондук микроскоп жарык микроскопунан эмнеси менен айырмаланат?» деген суроого жооп берсек болот. Анда оптикалык түзүлүштөн айырмаланып, линзалар жок. Алардын ролун туура эсептелген магниттик жана электрдик талаалар ойнойт. Алар ток өтүп турган катушкалар аркылуу түзүлөт. Бул учурда, мындай талаалар жакындашуучу линза сыяктуу иштейт. Ток күчөгөндө же азайганда фокус аралыгы өзгөрөт.аспаптын аралыгы.
Электр схемасына келсек, электрондук микроскоптун схемасы жарык приборунун схемасына окшош. Бир гана айырмасы - оптикалык элементтер аларга окшош электрдик элементтер менен алмаштырылган.
Электрондук микроскоптордо нерсенин чоңойтушу изилденүүчү объект аркылуу өткөн жарык шооласынын сынуу процессинен улам болот. Ар түрдүү бурчтарда нурлар объективдүү линзанын тегиздигине кирет, анда үлгүнүн биринчи чоңоюусу ишке ашат. Андан кийин электрондор аралык линзага жол өтөт. Анда объекттин көлөмүн көбөйтүүдө бир калыпта өзгөрүү байкалат. Окулган материалдын акыркы сүрөтү проекциялык линза аркылуу берилет. Андан сүрөт флуоресценттик экранга түшөт.
Электрондук микроскоптордун түрлөрү
Лузалардын заманбап түрлөрүнө төмөнкүлөр кирет:
1. TEM, же өткөрүүчү электрондук микроскоп. Бул орнотууда калыңдыгы 0,1 мкмге чейинки өтө жука нерсенин сүрөтү электрон нурунун изилденип жаткан зат менен өз ара аракеттешүүсүнөн жана аны объективдеги магниттик линзалар аркылуу кийинки чоңойтуунун натыйжасында түзүлөт.
2. SEM, же сканерлөөчү электрондук микроскоп. Мындай прибор объекттин бетинин бир нече нанометр тартибиндеги жогорку резолюциядагы сүрөтүн алууга мүмкүндүк берет. Кошумча ыкмаларды колдонууда мындай микроскоп бетке жакын катмарлардын химиялык курамын аныктоого жардам берген маалымат берет.3. Туннелдик сканерлөөчү электрондук микроскоп же STM. Бул аппаратты колдонуу менен жогорку мейкиндик менен өткөрүүчү беттердин рельефиуруксат. STM менен иштөө процессинде изилденип жаткан объектке курч металл ийне алынып келинет. Ошол эле учурда бир нече гана ангстромдук аралык сакталат. Андан кийин, ийнеге кичинекей потенциал колдонулат, анын натыйжасында туннель агымы пайда болот. Бул учурда байкоочу изилденүүчү объекттин үч өлчөмдүү сүрөтүн алат.
Льювенгук микроскоптору
2002-жылы Америкада оптикалык аспаптарды чыгарган жаңы компания пайда болгон. Анын ассортиментине микроскоптор, телескоптор жана дүрбүлөр кирет. Бул түзмөктөрдүн баары жогорку сүрөт сапаты менен айырмаланат.
Компаниянын башкы кеңсеси жана өнүктүрүү бөлүмү АКШда, Фримонд шаарында (Калифорния) жайгашкан. Ал эми өндүрүш ишканаларына келсек, алар Кытайда жайгашкан. Ушунун бардыгынын аркасында компания рынокко алдыңкы жана жогорку сапаттагы продукцияны жеткиликтүү баада жеткирет.
Сизге микроскоп керекпи? Левенхук талап кылынган вариантты сунуштайт. Компаниянын оптикалык жабдууларынын ассортименти изилденүүчү объектти чоңойтуу үчүн санариптик жана биологиялык приборлорду камтыйт. Мындан тышкары, сатып алуучуга сунушталат жана дизайнердик моделдер, ар кандай түстө аткарылган.
Левенхук микроскобу кеңири функцияга ээ. Мисалы, башталгыч деңгээлдеги окутуу аппараты компьютерге туташып, ошондой эле жүргүзүлүп жаткан изилдөөлөрдүн видеосун тартууга жөндөмдүү. Levenhuk D2L модели бул функция менен жабдылган.
Компания ар кандай деңгээлдеги биологиялык микроскопторду сунуштайт. Бул жөнөкөй моделдер жана жаңылыктар,адистер үчүн ылайыктуу.
