Световой микроскоп. Микроскоп

Вид материала

Документы

Содержание По направленности светового потока Методы освещения и наблюдения (микроскопия). Метод светлого поля в проходящем свете Метод косого освещения Метод светлого поля в отражённом свете (рис. Метод тёмного поля в проходящем свете (рис. Метод ультрамикроскопии 4 Метод тёмного поля в проходящем свете Метод фазового контраста 5 Метод фазового контраста Метод интерференционного контраста Метод наблюдения в инфракрасных (ИК) лучах Микрофотографирование и видеосъёмка Основные узлы микроскопа. Оптическая часть Тип применяемого конденсора Объективы микроскопов А определяет как освещённость изображения, прямо пропорциональную А Типы микроскопов. Ультрафиолетовые и инфракрасные М. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Реферат на тему: «Роль вирусов в природе и жизни человека», 45.59kb.
• «Побег», 555.88kb.
• «Дифракция электронов. Электронный микроскоп», 429.35kb.
• Василия Шукшина «Микроскоп», 79.32kb.
• Материально-техническая база кафедры, 50.88kb.
• Список литературы на 10-й класс, 17.21kb.
• Из истории металловедения, 51.29kb.
• Олимпиадные задания по биологии, 69.24kb.
• Заглянув в энциклопедию, сдай готовые ответы учителю! Участники получат свои пятерки!, 186.3kb.
• Шахпаронов И. М., Чичерин, 58.91kb.

Оптическая микроскопия

Световой микроскоп.

Микроскоп (от микро... и греч. skopeo — смотрю), оптический прибор для получения сильно увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом. Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличены один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм) минимальное разрешение составляет примерно 0,08 мм (а у многих людей — около 0,20 мм).

Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины. Для наблюдения и изучения подобных объектов и предназначены М. различных типов. С помощью М. определяют форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов. М. даёт возможность различать структуры с расстоянием между элементами до 0,20 мкм.

Современный световой биологический микроскоп - сложный оптический прибор, предназначенный для обнаружения, наблюдения и исследования мельчайших (до 0,2 мкм) биологических объектов и их структур.

Типы и виды микроскопов

1. По областям применения: технические, биологические, хирургические.
   
2. По классу сложности: учебные и рабочие, лабораторные, исследовательские.
   
3. По виду микроскопии: проходящего и отраженного света, поляризационные,
   люминесцентные (флуоресцентные), фазового контраста.
   

Наиболее сложный флуоресцентный - конфокальный микроскоп

4. По направленности светового потока прямые и инвертированные
   

Оптическая схема, принцип действия, увеличение и разрешающая способность микроскопа.



Рис. 1 Оптическая схема прямого микроскопа проходящего света.

Одна из типичных схем М. приведена на рис. 1. Рассматриваемый объект (препарат) 7 располагают на предметном стекле 10. Конденсор 6 концентрирует на объекте пучок света, отражающегося от зеркала 4. Источником света в М. чаще всего служит специальный осветитель, состоящий из лампы и линзы-коллектора (соответственно 1 и 2 на рис.1); иногда зеркало направляет на объект обычный дневной свет. Диафрагмы — полевая 3 и апертурная 5 ограничивают световой пучок и уменьшают в нём долю рассеянного света, попадающего на препарат «со стороны» и не участвующего в формировании изображения.

Возникновение изображения препарата в М. в основных (хотя и наиболее простых) чертах можно описать в рамках геометрической оптики. Лучи света, исходящие от объекта 7, преломляясь в объективе 8, создают перевёрнутое и увеличенное действительное оптическое изображение 7' объекта. Это изображение рассматривают через окуляр 9. При

визуальном наблюдении М. фокусируют так, чтобы 7' находилось непосредственно за передним фокусом окуляра F_OK. В этих условиях окуляр работает как лупа: давая дополнительное увеличение, он образует мнимое изображение 7" (по-прежнему перевёрнутое); проходя через оптические среды глаза наблюдателя, лучи от 7" создают на сетчатке глаза действительное изображение объекта. Обычно 7" располагается на расстоянии наилучшего видения D от глаза. Если сдвинуть окуляр так, чтобы 7' оказалось перед F_OK, то изображение, даваемое окуляром, становится действительным и его можно получить на экране или фотоплёнке; по такой схеме производят, в частности, фото- и видеосъёмку микроскопических объектов.

Микропроекция (от микро... и лат. projectio, буквально — выбрасывание вперёд), способ получения на экране (а при микрофото- и микрокиносъёмке — на фоточувствительном слое) даваемых микроскопом оптических изображений малых объектов. При М. объектив 2 микроскопа (рис.) образует, как обычно, увеличенное действительное изображение Г объекта 1; окуляр же 3 работает как проекционная система (для этого микроскоп фокусируют так, чтобы 1' находилось перед передним фокусом F окуляра) и создаёт действительное изображение 1" на экране 4. Линейное оптическое увеличение при М микропроекции.

=Г_ОКК/250=ГК/f'_ОК

где b_0б и Г_ок — номинальные значения увеличении объектива и окуляра, f'_OK — фокусное расстояние окуляра, К — расстояние от окуляра до экрана.



Рис. Принципиальная схема образования изображения при микропроекции.

Общее увеличение М. равно произведению линейного увеличения объектива на угловое увеличение окуляра:

Г=  х Гок

(см. Увеличение оптическое). Увеличение объектива  = /f'_0б, где  — расстояние между задним фокусом объектива f'_oб и передним фокусом окуляра (т. н. оптическая длина тубуса



Рис. 2. Распределение освещённостей в изображении двух близких «точек» в предельном случае их визуального разрешения.

Разумеется, технически возможно применить в М. объективы и окуляры, которые дадут общее увеличение, значительно превышающее 1500. Однако обычно это нецелесообразно. Большие увеличения не являются самоцелью - - назначение М. состоит в том, чтобы обеспечить различение как можно более мелких элементов структуры препарата, т. е. в максимальном использовании разрешающей способности М. А она имеет предел, обусловленный волновыми свойствами света. (В геометрической оптике, в рамках которой выше было рассмотрено образование изображения в М., отвлекаются от этих свойств света, но предел возможностей М. определяют именно они.) Согласно общей закономерности, наблюдая объект в каком-либо излучении с длиной волны l,, невозможно различить элементы объекта, разделённые расстояниями, намного меньшими, чем l,. Эта закономерность проявляется и в М., причём количественное её выражение несколько различно для самосветящихся и несамосветящихся объектов. Изображение испускающей монохроматический свет точки, даваемое даже идеальным (не вносящим никаких искажений) объективом, не воспринимается глазом как точка, так как вследствие дифракции света фактически является круглым светлым пятнышком конечного диаметра d, окруженным несколькими попеременно тёмными и светлыми кольцами (т. н. дифракционное пятно, пятно Эри, диск Эри).

d= 1,22/A,

где — длина волны света (при освещении препарата немонохроматическим светом , -обычно наименьшая длина волны, характеризующая этот свет, либо длина волны, интенсивность излучения на которой максимальна), А — числовая апертура объектива, равная А = п • sin u_m (п — показатель преломления среды, разделяющей светящуюся точку и объектив, и_т — половина угла раствора светового пучка, исходящего из точки и попадающего в объектив). Если две светящиеся точки расположены близко друг от друга, их дифракционные картины накладываются одна на другую, давая в плоскости изображения сложное распределение освещённости (рис. 2). Наименьшая относительная разница освещённостей, которая может быть замечена глазом, равна 4 %. Этому соответствует

наименьшее расстояние между точками, при котором их изображения можно различить-

предельное разрешение М.:

_пр = 0,42d=0,51 /A

Для несамосветящихся объектов, как было показано Э. Аббе в его классической теории М., предельное разрешение составляет

_пр = /(A+A'),

где А и А' — числовые апертуры объектива и конденсора М. (значения апертур гравируются на оправах).

Изображение любого объекта состоит из совокупности изображений отдельных элементов его структуры. Мельчайшие из них воспринимаются как точки, и к ним полностью применимы ограничения, следующие из дифракции света в М. — при расстояниях между ними, меньших предельного разрешения М., они сливаются и не могут наблюдаться раздельно. Существенно повысить разрешающую способность М. можно, только увеличивая А. В свою очередь, увеличить А можно лишь за счет повышения показателя преломления п среды между объектом и объективом (т. к. sinu_m  1). Это и осуществлено в иммерсионных системах, числовые апертуры которых достигают величины А = 1,3 (у обычных «сухих» объективов макс. А  0,9).

Существование предела разрешающей способности влияет на выбор увеличений, получаемых с помощью М. Увеличения от 500 А до 1000 А называют полезными, т. к. при них глаз наблюдателя различает все элементы структуры объекта, разрешаемые М. При этом исчерпываются возможности М. по разрешающей способности. При увеличениях свыше 1000 А не выявляются никакие новые подробности структуры препарата; всё же иногда такие увеличения используют — в микрофотографии, при проектировании изображений на экран и в некоторых других случаях.

Методы освещения и наблюдения (микроскопия). Структуру препарата можно различить лишь тогда, когда разные его частицы по-разному поглощают или отражают свет либо отличаются одна от другой (или от окружающей среды) показателем преломления. Эти свойства обусловливают разницу амплитуд и фаз световых волн, прошедших через различные участки препарата, от чего, в свою очередь, зависит контрастность изображения. Поэтому методы наблюдения в М. выбираются (и обеспечиваются конструктивно) в зависимости от характера и свойств изучаемых объектов.

Метод светлого поля в проходящем свете применяется при исследовании прозрачных препаратов с включенными в них абсорбирующими (поглощающими свет) частицами и деталями. Таковы, например, тонкие окрашенные срезы животных и растительных тканей, тонкие шлифы минералов и т. д. В отсутствие препарата пучок света из конденсора 6 (рис. 7), проходя через объектив 8, даёт вблизи фокальной плоскости окуляра 9 равномерно освещенное поле. Если в препарате 7 имеется абсорбирующий элемент, то он отчасти поглощает и отчасти рассеивает падающий на него свет (штриховая линия), что и обусловливает появление изображения. Метод может быть полезен и при наблюдении неабсорбирующих объектов, но лишь в том случае, если они рассеивают освещающий пучок настолько сильно, что значительная часть его не попадает в объектив.

Метод косого освещения является разновидностью предыдущего, отличаясь тем, что свет на объект направляют под большим углом к направлению наблюдения. В ряде случаев это позволяет выявить «рельефность» объекта за счёт образования теней.





Рис. 4 Метод тёмного поля в проходящем свете

Свет, излучаемый осветителем, пропускают через поляризатор; сообщенная ему при этом поляризация меняется при последующем прохождении света через препарат (или отражении от него), и эти изменения изучаются с помощью анализатора и различных оптических компенсаторов. По таким изменениям можно судить об основных оптических характеристиках анизотропных микрообъектов: силе двойного лучепреломления, количестве оптических осей и их ориентации, вращении плоскости поляризации, дихроизме.

Метод фазового контраста (и его разновидность - - т. н. метод «аноптрального» контраста) служит для получения изображений прозрачных и бесцветных объектов, невидимых при наблюдении по методу светлого поля. К числу таких объектов относятся, например, живые неокрашенные животные ткани. Метод основан на том, что даже при очень малых различиях в показателях преломления разных элементов препарата световая волна, проходящая через них, претерпевает разные изменения по фазе (приобретает т. н. фазовый рельеф). Эти фазовые изменения, не воспринимаемые непосредственно ни глазом, ни фотопластинкой, с помощью специального оптического устройства преобразуются в изменения амплитуды световой волны, т. е. в изменения яркости («амплитудный рельеф»), которые уже различимы глазом или фиксируются на фоточувствительном слое. Другими словами, в получаемом видимом изображении распределение яркостей (амплитуд) воспроизводит фазовый рельеф. Такое изображение называется фазово-контрастным. В

(рис. 5) в переднем фокусе
конденсора 3 устанавливается
апертурная диафрагма 2, отверстие
которой имеет форму кольца. Её
изображение возникает вблизи
заднего фокуса объектива 5, и там же
устанавливается т. н. фазовая
пластинка 6, на поверхности которой
имеется кольцевой выступ или
кольцевая канавка, называемая
фазовым кольцом. Фазовая пластинка
может быть помещена и не в фокусе
объектива (часто фазовое кольцо
наносят прямо на поверхность одной
из линз объектива), но в любом
случае не отклоненные в препарате 4
лучи от осветителя 1, дающие
изображение диафрагмы 2, должны
полностью проходить через фазовое
кольцо, которое значительно
ослабляет их (его делают
поглощающим) и изменяет их фазу на
/4 ( — длина волны света). В то же
время лучи, даже ненамного
отклоненные (рассеянные) в

препарате, проходят через фазовую
пластинку, минуя фазовое кольцо
(штриховые линии), и не
претерпевают дополнительного

сдвига фазы. С учётом фазового


Рис. 5 Метод фазового контраста

сдвига в материале препарата полная разность фаз между отклоненными и неотклонёнными лучами оказывается близкой к 0 или /2, и в результате интерференции света в плоскости изображения 4' препарата 4 они заметно усиливают или ослабляют друг друга, давая контрастное изображение структуры препарата. Отклоненные лучи имеют значительно меньшую амплитуду по сравнению с неотклонёнными, поэтому ослабление основного пучка в фазовом кольце, сближая значения амплитуд, также приводит к большей контрастности изображения. Метод позволяет различать малые элементы структуры, чрезвычайно слабо контрастные в методе светлого поля. Прозрачные частицы, сравнительно не малые по размерам, рассеивают лучи света на столь небольшие углы, что эти лучи проходят вместе с неотклонёнными через фазовое кольцо. Для подобных частиц фазово-контрастный эффект имеет место только вблизи их контуров, где происходит сильное рассеяние.

Метод интерференционного контраста (интерференционная микроскопия) состоит в том, что каждый луч, входящий в М., раздваивается; один из полученных лучей направляется сквозь наблюдаемую частицу, а второй — мимо неё по той же или дополнительной оптической ветви М. В окулярной части М. оба луча вновь соединяются и интерферируют между собой. Результат интерференции определяется разностью хода лучей , которая выражается формулой  = N = (п_о — n_m)d, где n₀, п_т — показатели преломления частицы и окружающей среды, d — толщина частицы, N — т. н. порядок интерференции, - длина

волны света. Принципиальная схема одного из способов осуществления интерференционного контраста показана на рис. 6. Конденсор 1 и объектив 4 снабжены двоякопреломляющими пластинками (помечены на рис. диагональными стрелками), первая из которых расщепляет исходный световой луч на два луча, а вторая воссоединяет их. Один из лучей, проходя через объект 3, запаздывает по фазе (приобретает разность хода по сравнению со вторым лучом); величина этого запаздывания измеряется компенсатором 5.



Рис.6

Метод интерференционного контраста в некоторых отношениях сходен с методом фазового контраста — оба они основаны на интерференции лучей, прошедших через микрочастицу и миновавших её. Как и фазово-контрастная микроскопия, этот метод позволяет наблюдать прозрачные и бесцветные объекты, но их изображения могут быть и разноцветными (интерференционные цвета). Оба метода пригодны для изучения живых тканей и клеток (и часто применяются именно с этой целью). Отличие интерференционного метода от метода фазового контраста заключается главным образом в возможности, используя компенсаторы, с высокой точностью (до ¹/зоо ) измерять разности хода, вносимые микрообъектами. Это открывает широкие возможности количественных исследований - на основании таких измерений могут быть рассчитаны общая масса и концентрация сухого вещества в микрообъекте (например, в растительной или животной клетке), показатель преломления и размеры объекта (рис. 7). Метод интерференционного контраста часто сочетают с другими методами микроскопии, в частности с наблюдением в поляризованном свете; применение его совместно с микроскопией в ультрафиолетовых лучах позволяет, например, определить содержание нуклеиновых кислот в общей сухой массе объекта. К интерференционной микроскопии обычно относят также методы использования микроинтерферометров.

Метод исследования в свете люминесценции (люминесцентная микроскопия, или
флуоресцентная микроскопия) заключается в наблюдении под М. зелено-оранжевого
свечения микрообъектов, которое возникает при их освещении сине-фиолетовым светом или
не видимыми глазом ультрафиолетовыми лучами. При этом методе в оптическую схему М.
вводятся два светофильтра. Первый из них помещают перед конденсором; он пропускает
от источника-осветителя излучение только тех длин волн, которые возбуждают
люминесценцию либо самого объекта (собственная люминесценция), либо специальных
красителей, введённых в препарат и поглощённых его частицами (вторичная
люминесценция). Второй светофильтр, установленный после объектива, пропускает к глазу
наблюдателя (или на фоточувствительный слой) только свет люминесценции. В
люминесцентной микроскопии используют как освещение препаратов сверху (через
объектив, который в этом случае служит и конденсором), так и снизу, через обычный
конденсор. Наблюдение при освещении сверху иногда называют «люминесцентной
микроскопией в отражённом свете» (этот термин условен возбуждение свечения

препарата не является простым отражением света); его часто сочетают с наблюдением по фазово-контрастному методу в проходящем свете.

Тубус микроскопа - узел, служащий для установки объективов и окуляров на определенном расстоянии друг от друга. Он представляет собой трубку, в верхней части которой находится окуляр или окуляры, а в нижней - устройство для крепления и смены объективов. Обычно это револьвер с несколькими гнездами для быстрой смены объективов различного увеличения. В каждом гнезде револьвера объектив закреплен таким образом, что он всегда остается центрированным по отношению к оптической оси микроскопа. В настоящее время конструкция тубуса существенно отличается от прежних микроскопов тем, что части тубуса несущие окуляры и револьвер с объективами, конструктивно не связаны. Роль средней части тубуса может выполнять штатив. Механическая длина тубуса биологических микроскопов обычно составляет 160мм. В тубусе между объективом и окуляром могут располагаться призмы, изменяющие направление хода лучей и промежуточные линзы, изменяющие окулярное увеличение и оптическую длину тубуса.

Существуют различные взаимозаменяемые конструкции участка тубуса, несущего окуляры (прямой и наклонный) и различающиеся по количеству окуляров (окулярные насадки):

• монокулярные - с одним окуляром, для наблюдения одним: глазом;
  
• бинокулярные - с двумя окулярами, для одновременного наблюдения двумя глазами, которые могут различаться по конструкции в зависимости от модели микроскопа;
  
• тринокулярные - с двумя окулярами и проекционным выходом, позволяющие одновременно с визуальным наблюдением двумя глазами, проецировать изображение препарата соответствующей оптикой на фото- или кинопленку, мишень телевизионной камеры или другой приемник изображения.
  

Помимо тубу содержателя с тубусом к механической части микроскопа относятся:

• кронштейн для крепления предметного столика;
  
• предметный столик, служащий для размещения препаратов и горизонтального
  перемещения в двух перпендикулярных направлениях относительно оси микроскопа.
  Конструкция некоторых столиков позволяет вращать препарат. Вертикальное перемещение
  предметного столика осуществляется макро- и микромеханизмом.
  

- приспособления для крепления и вертикального перемещения конденсора и его центрировки, а также для помещения светофильтров.

В большинстве современных микроскопов фокусировка осуществляется путем вертикального перемещения предметного столика с помощью макро- и микромеханизма при неподвижном тубусодержателе. Это позволяет установить на тубусодержатель различные насадки (микрофото и т.п.). В некоторых конструкциях микроскопов, предназначенных для работы с микроманипулятором, фокусировка осуществляется вертикальным перемещением тубусодержателя при неподвижном предметном столике.

Оптическая часть представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе и встроенного осветителя с низковольтной лампой накаливания и трансформатором. Объективы ввинчиваются в револьвер, а соответствующий окуляр, через который наблюдают изображение, устанавливают с противоположной стороны тубуса.

Тип применяемого конденсора зависит от выбора метода наблюдения. Светлопольные конденсоры и конденсоры для наблюдения по методу фазового или интерференционного контраста представляют собой сильно отличающиеся одна от другой двух- или трёхлинзовые системы. У светлопольных конденсоров числовая апертура может достигать 1,4; в их состав входит апертурная ирисовая диафрагма, которая иногда может смещаться в сторону для получения косого освещения препарата. Фазово-контрастные конденсоры снабжены кольцевыми диафрагмами. Сложными системами из линз и зеркал являются темнопольные

конденсоры. Отдельную группу составляют эпиконденсоры — необходимые при наблюдении по методу тёмного поля в отражённом свете системы кольцеобразных линз и зеркал, устанавливаемых вокруг объектива. В УФ микроскопии применяются специальные зеркально-линзовые и линзовые конденсоры, прозрачные для ультрафиолетовых лучей.

Объективы микроскопов отличает расположение в непосредственной близости от объекта. Их фокусные расстояния невелики — от 30—40 мм до 2 мм.

К основным оптическим характеристикам О. микроскопов относятся: числовая апертура А, равная n₁sinu₁, где n₁ — преломления показатель среды, в которой находится объект, u₁ -половина угла раствора светового пучка, попадающего в О. из точки объекта, лежащей на оптической оси О.; линейное увеличение b; линейные размеры 2/ поля зрения, резко изображаемого О.; расстояние от плоскости объекта до плоскости изображения.

Величина А определяет как освещённость изображения, прямо пропорциональную А², так и линейный предел разрешения микроскопа, т. е. наименьшее различаемое расстояние на объекте, равное для самосветящихся объектов (в предположении, что аберрации отсутствуют)  = 0,51 /А, где  — длина волны света. Если объект находится в воздухе (п = 1, «сухой» О.), то А не может превышать 1 (фактически не более 0,9). Помещая объект в сильно преломляющую (п > 1) жидкость, т. н. иммерсию, примыкающую к поверхности первой линзы О., добиваются того, что А достигает 1,4—1,6 (см. Иммерсионная система). (3 современных микроскопов доходит до 90—100 х; полное увеличение микроскопа Г = Г ', где Г ' — угловое увеличение окуляра. Линейное поле 2/ связано с диаметром D диафрагмы поля зрения окуляра соотношением 2/ = D/. По мере увеличения А и  растет сложность конструкции О., поскольку требования к качеству изображения очень велики -разрешающая способность О. практически не должна отличаться от приведённой выше для идеального (безаберрационного) О. Этому условию удовлетворяют конструкции наиболее совершенных О. микроскопов —т. н. планахроматов и планапохроматов. На рис. 2 приведена схема одного из лучших планапохроматов советского производства.

Объективы в большинстве современных М. сменные и выбираются в зависимости от конкретных условий наблюдения. Часто несколько объективов закрепляются в одной вращающейся (т. н. револьверной) головке; смена объектива в этом случае осуществляется простым поворотом головки.

По степени исправления хроматической аберрации различают микрообъективы ахроматы и апохроматы. Первые наиболее просты по устройству; хроматическая аберрация в них исправлена только для двух длин волн, и изображение при освещении объекта белым светом остаётся слегка окрашенным. В апохроматах эта аберрация исправлена для трёх длин волн, и они дают бесцветные изображения. Плоскость изображения у ахроматов и апохроматов несколько искривлена (см. Кривизна поля). Аккомодация глаза и возможность просмотра всего поля зрения с помощью перефокусировки М. отчасти компенсируют этот недостаток при визуальном наблюдении, однако он сильно сказывается при микрофотографировании -крайние участки изображения получаются нерезкими. Поэтому широко используют микрообъективы с дополнительным исправлением кривизны поля - - планахроматы и планапохроматы. В сочетании с обычными объективами применяют специальные проекционные системы — гомали, вставляемые вместо окуляров и исправляющие кривизну поверхности изображения (для визуального наблюдения они непригодны).



Рис.. Типичная оптическая схема объектива микроскопа.

Кроме того, микрообъективы различаются: а) по спектральным характеристикам -на объективы для видимой области спектра и для УФ и ИК микроскопии (линзовые или зеркально-линзовые);

б) по длине тубуса, на которую они рассчитаны (в зависимости от конструкции М.), -
на объективы для тубуса 160 мм, для тубуса 190 мм и для т. н. «длины тубуса
бесконечность» (последние создают изображение «на бесконечности» и применяются
совместно с дополнительной - - т. н. тубусной — линзой, переводящей изображение в
фокальную плоскость окуляра);

в) по среде между объективом и препаратом — на сухие и иммерсионные;

г) по методу наблюдения - - на обычные, фазово-контрастные, интерференционные и

др.;

д) по типу препаратов -- для препаратов с покровным стеклом и без него. Отдельный
тип представляют собой эпиобъективы (сочетание обычного объектива с эпиконденсором).

Многообразие объективов обусловлено разнообразием методов микроскопических наблюдений и конструкций М., а также различиями в требованиях к исправлению аберраций в разных условиях работы. Поэтому каждый объектив можно применять только в тех условиях, для которых он рассчитан. Например, объективом, рассчитанным для тубуса 160 мм, нельзя пользоваться в М. с длиной тубуса 190 мм; с объективом для препаратов с покровным стеклом нельзя наблюдать препараты без покровного стекла. Особенно важно соблюдать расчётные условия при работе с сухими объективами больших апертур (А > 0,6), которые очень чувствительны ко всяким отклонениям от нормы. Толщина покровных стекол при работе с этими объективами должна быть равна 0,17 мм. Иммерсионный объектив можно использовать только с той иммерсией, для которой он рассчитан.



Рис. ?. Оптические схемы иммерсионных зеркально-линзовых объективов микроскопов: а конструкции В. А. Панова; б — конструкции Д. С. Волосова.

Тип применяемого окуляра при данном методе наблюдения определяется выбором объектива М. С ахроматами малых и средних увеличении используют окуляры Гюйгенса, с апохроматами и ахроматами больших увеличений — т. н. компенсационные окуляры, рассчитываемые так, чтобы их остаточная хроматическая аберрация была другого знака, чем у объективов, что улучшает качество изображения. Кроме того, существуют специальные фотоокуляры и проекционные окуляры, которые проектируют изображение на экран или фотопластинку (сюда же можно отнести упомянутые выше гомали). Отдельную группу составляют кварцевые окуляры, прозрачные для УФ лучей.

Разнообразные принадлежности к М. позволяют улучшить условия наблюдения и расширить возможности исследований. Осветители различных типов предназначены для создания наилучших условий освещения; окулярные микрометры служат для измерения размеров объектов; бинокулярные тубусы дают возможность наблюдать препарат одновременно двумя глазами; микрофотонасадки и микрофотоустановки применяются при микрофотографии. Для количественных исследований применяются специальные устройства (например, микроспектрофотометрические насадки).

Средства измерения

С помощью микроскопа можно измерить реальные линейные размеры микроскопических объектов, которые выражают в микрометрах (1 мкм = 0,001 мм). Для их измерения используют окуляр-микрометры, цену деления которых определяют с помощью объект-микрометра

Измерение линейных размеров микроскопических объектов с помощью окуляр-микрометра Объект-микрометр для проходящего света (ОМП) представляет собой металлическую пластинку с отверстием в центре, в котором помещена стеклянная пластинка с измерительной шкалой длиной 1 мм, разделенной на 100 частей