İçerik
- Bileşik Mikroskopta Lensler
- Diseksiyon Mikroskobu Parçaları ve İşlevleri
- Mikroskop Lenslerinin Eski Tarihi
- İlk Mikroskoplar
- Mikroskop Teknolojisindeki Gelişmeler
- Bugün mikroskopların lensleri
Mikroskopa göz atmak sizi farklı bir dünyaya götürebilir. Mikroskopların küçük ölçekli nesneler üzerinde yakınlaştırması, gözlüklerin ve büyüteçlerin daha iyi görmenize nasıl izin verdiğine benzer.
Özellikle bileşik mikroskoplar, sizi hücrelerin ve diğer numunelerin yakınlaştırılması için ışığın kırılması için mikro boyutta bir dünyaya götürmek için lenslerin bir düzenlemesini kullanarak çalışır. Birden fazla mercek kümesinden oluştuğunda, mikroskopa bileşik mikroskop adı verilir.
Bileşik mikroskoplaroptik veya hafif mikroskoplar olarak da bilinir, bir görüntüyü iki mercek sisteminden çok daha büyük gösterir. İlk oküler veya mercek merceğimikroskobu kullanırken, tipik olarak beş ila 30 kez arasında değişen bir aralıkta büyüdüğünüze bakarsınız. İkincisi objektif lens sistemi Bu, dört kattan 100 kat büyüklüğe kadar büyüten yakınlaştırır ve bileşik mikroskoplar genellikle bunlardan üç, dört veya beşine sahiptir.
Bileşik Mikroskopta Lensler
Objektif lens sistemi, objektif ile incelenen örnek veya nesne arasındaki mesafe olan küçük bir odak mesafesi kullanır. Numunenin gerçek görüntüsü, objektife yansıtılan objektifteki ışık olayından bir ara görüntü oluşturmak için objektif lens üzerinden yansıtılır. nesnel eşlenik görüntü düzlemi veya birincil görüntü düzlemi.
Objektif lens büyütmenin değiştirilmesi, bu görüntünün bu projeksiyonda nasıl ölçekleneceğini değiştirir. optik tüp uzunluğu hedefin arka odak düzleminden mikroskop gövdesi içindeki birincil görüntü düzlemine olan mesafeyi belirtir. Birincil görüntü düzlemi genellikle mikroskop gövdesinin içinde veya mercek içindedir.
Gerçek görüntü daha sonra mikroskobu kullanan kişinin gözüne yansıtılır. Oküler lens bunu basit bir büyüteç lens olarak yapar. Bu sistem objektiften okülere, iki mercek sisteminin birbiri ardına nasıl çalıştığını gösterir.
Bileşik lens sistemi, bilim insanlarının ve diğer araştırmacıların, yalnızca bir mikroskopla elde edebilecekleri daha yüksek bir büyütme oranında görüntüler oluşturup incelemelerine izin verir. Bu büyütmeleri elde etmek için tek lensli bir mikroskop kullanmaya çalışacak olsaydınız, lensi gözünüze çok yaklaştırmanız veya çok geniş bir lens kullanmanız gerekir.
Diseksiyon Mikroskobu Parçaları ve İşlevleri
Mikroskop parçalarının ve fonksiyonlarının kesilmesi, numuneleri okurken hepsinin nasıl birlikte çalıştığını gösterebilir. Mikroskobun bölümlerini kafaya veya gövdeye, kaideye ve kola kabaca bölerek, kafa yukarıdan aşağıya, tabandan aşağıya ve kol arasına koyabilirsiniz.
Kafa, merceği yerinde tutan bir mercek ve mercek borusuna sahiptir. Mercek, görüntüyü daha tutarlı hale getirmek için bir diyoptri ayar halkası kullanabilen monoküler veya dürbün olabilir.
Mikroskobun kolu, farklı büyütme seviyeleri için seçebileceğiniz ve yerleştirebileceğiniz hedefleri içerir. Çoğu mikroskop, lensin görüntüyü ne kadar büyüteceğini kontrol eden koaksiyel düğmeler olarak çalışan 4x, 10x, 40x ve 100x lensleri kullanır. Bu, "koaksiyel" kelimesinin işaret ettiği gibi, ince odak için kullanılan topuz ile aynı eksende inşa edildikleri anlamına gelir. Mikroskop fonksiyonunda objektif lens
Alt kısımda, bir açıklıktan geçen ve görüntüyü mikroskobun geri kalanından geçirme imkanı sağlayan sahne ve ışık kaynağını destekleyen tabandır. Daha yüksek büyütmeler genellikle hem sola hem sağa, ileri ve geri hareket ettirmek için iki farklı düğme kullanmanıza izin veren mekanik aşamaları kullanır.
Raf durdurma, objektife daha yakın bakmak için objektif mercekle slayt arasındaki mesafeyi kontrol etmenizi sağlar.
Tabandan gelen ışığın ayarlanması önemlidir. Kondenserler gelen ışığı alır ve numuneye odaklar. Diyafram, numuneye ne kadar ışık ulaşacağını seçmenizi sağlar. Bileşik mikroskoptaki lensler bu ışığı kullanıcı için görüntü oluştururken kullanır. Bazı mikroskoplar ışığı, ışık kaynağı yerine numuneye geri yansıtmak için aynalar kullanır.
Mikroskop Lenslerinin Eski Tarihi
İnsanlar yüzlerce yıldır camın nasıl ışık bükdüğünü araştırdılar. Antik Roma matematikçi Claudius Ptolemy matematiği, bir çubuğun görüntüsünün suya yerleştirildiğinde nasıl kırıldığına dair kesin kırılma açısını açıklamak için kullandı. Bunu belirlemek için kullanırdı kırılma sabiti veya su için kırılma indisi.
Başka bir ortama geçildiğinde ışığın hızının ne kadar değiştiğini belirlemek için kırılma endeksini kullanabilirsiniz. Belirli bir ortam için kırılma indisi denklemini kullanın n = c / v kırılma indeksi için n, bir vakumda ışık hızı c (3.8 x 108 m / s) ve ortamdaki ışık hızı v.
Denklemler, ister cam, su, buz veya gerekse katı, sıvı veya gaz gibi herhangi bir ortam gibi ortamlara girerken ışığın nasıl yavaşladığını gösterir. Ptolemys'in çalışması, mikroskopinin yanı sıra optik ve fiziğin diğer alanları için de gerekli olacaktır.
Snealar yasasını, Ptolemy'nin çıkardığı gibi, bir ortama girdiğinde ışık huzmesinin kırıldığı açıyı ölçmek için de kullanabilirsiniz. Snells kanunu n1/ n2 = sinθ2/ sinθ1 için θ1 ışık huzmesinin çizgisi ile ışık besiyerine girmeden önce besiyerinin kenarının çizgisi arasındaki açı ve θ2 Işık girdikten sonraki açı gibi. n1 ve _n2__ Orta ışığın kırılma endeksleri daha önceleri içindeydi ve orta ışık içeri girdi.
Daha fazla araştırma yapıldıkça, bilim adamları MS 1. yüzyıl civarında camın özelliklerinden yararlanmaya başladılar. O zamana kadar, Romalılar camı icat ettiler ve içinden görülebilen şeyleri büyütmek için kullanmaya başladılar.
Güneş ışınlarını ateşe maruz bırakan nesnelere nasıl yönlendireceğini de içeren bir şeyi büyütmenin en iyi yolunu bulmak için farklı şekil ve boyutta gözlüklerle denemeye başladılar. Bu lenslere "büyüteç" veya "yanan gözlük" diyorlardı.
İlk Mikroskoplar
13. yüzyılın sonlarına doğru insanlar lens kullanarak gözlükler oluşturmaya başladılar. 1590'da iki Hollandalı adam, Zaccharias Janssen ve babası Hans, lensleri kullanarak deneyler yaptılar. Lenslerin bir tüpün içine diğerinin üzerine yerleştirilmesinin bir görüntüyü tek bir lensin elde edebileceğinden çok daha büyük bir büyütme oranında büyütebileceğini ve Zaccharias'ın yakında mikroskobu icat ettiğini keşfettiler. Mikroskopların objektif lens sistemine olan bu benzerliği, lensleri bir sistem olarak kullanma fikrinin ne kadar geriye gittiğini göstermektedir.
Janssen mikroskobu, yaklaşık iki buçuk fit uzunluğunda bir pirinç tripod kullandı. Janssen, primer pirinç boruyu, mikroskobun yarıçapı inç ya da bir inç civarında kullandığı şeklinde şekillendi. Pirinç boru, her iki uçta olduğu gibi tabanda da disklere sahipti.
Diğer mikroskop tasarımları bilim adamları ve mühendisler tarafından ortaya çıkmaya başladı.Bazıları, içine giren diğer iki tüpü barındıran büyük bir tüp sistemi kullandı. Bu el yapımı tüpler nesneleri büyütür ve modern mikroskopların tasarımına temel oluşturur.
Bu mikroskoplar, henüz bilim adamları için henüz kullanışlı değildi. Görmeyi zorlaştırdıkları görüntüleri bırakırken görüntüleri yaklaşık dokuz kez büyütürler. Yıllar sonra, 1609'da, gökbilimci Galileo Galilei, ışığın fiziğini ve bunun mikroskop ve teleskop için faydalı olabilecek şekillerde maddeyle nasıl etkileşime gireceğini araştırıyordu. Ayrıca görüntüyü kendi mikroskobuna odaklamak için bir cihaz ekledi.
Hollandalı bilim adamı Antonie Philips van Leeuwenhoek, 1676'da, "mikrobiyolojinin babası" olarak bilinen ve doğrudan bakteri gözlemleyen ilk insan olmak için küçük cam küreler kullanacağı tek mercekli bir mikroskop kullandı.
Kürenin lensinden bir damla suya baktığında, suda yüzen bakterileri gördü. Bitki anatomisinde keşifler yapmaya, kan hücrelerini keşfetmeye ve yeni büyütme yöntemleriyle yüzlerce mikroskop hazırlamaya devam edecekti. Böyle bir mikroskop, çift-dışbükey büyüteç sistemine sahip tek bir mercek kullanarak 275 kez büyütmeyi kullanabildi.
Mikroskop Teknolojisindeki Gelişmeler
Önümüzdeki yüzyıllarda mikroskop teknolojisinde daha fazla gelişme getirdi. 18. ve 19. yüzyıllar, mikroskopların kendilerini daha istikrarlı ve küçük hale getirme gibi verimlilik ve etkililiği optimize etmek için mikroskop tasarımlarında yapılan iyileştirmeleri gördü. Farklı mercek sistemleri ve merceklerin gücü, üretilen mikroskopların görüntülerinde bulanıklık veya netlik eksikliği konularını ele alıyordu.
Bilim optiğindeki gelişmeler, görüntülerin merceklerin yaratabileceği farklı düzlemlere nasıl yansıdığının daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır. Bu, mikroskop oluşturucuların bu gelişmeler sırasında daha kesin görüntüler oluşturmasını sağlar.
1890'lı yıllarda Alman lisansüstü öğrencisi August Köhler, optik parlamayı azaltmak, mikroskobun ışığına odaklanmak ve ışığı kontrol etmek için daha kesin yöntemler kullanmak üzere ışık dağıtacak olan Köhler aydınlatma üzerine çalışmasını yayınladı. Bu teknolojiler kırılma indisine, örnek arasındaki açıklık kontrastının boyutuna ve mikroskopun ışığına ek olarak diyafram ve mercek gibi bileşenleri daha fazla kontrol altına aldılar.
Bugün mikroskopların lensleri
Günümüzde lensler, belirli renklere odaklananlardan belirli kırılma göstergelerine uygulanan lenslere kadar çeşitlilik gösterir. Objektif lens sistemleri, renk sapmalarını düzeltmek için bu lensleri, farklı ışık renkleri kırıldıkları açıda hafifçe farklılık gösterdiğinde renk eşitsizliklerini düzeltmek için kullanır. Bu, farklı ışık renklerinin dalga boylarındaki farklılıklar nedeniyle oluşur. Hangi lensin incelemek istediğinize uygun olduğunu anlayabilirsiniz.
Akromatik lensler, iki farklı dalga boyunda ışık kırılma endeksini aynı yapmak için kullanılır. Genellikle uygun bir fiyatla fiyatlandırılırlar ve bu nedenle yaygın olarak kullanılırlar. Yarı-aromatik lenslerveya florit lensler, bunları aynı yapmak için üç dalga boyunda kırılma indeksini değiştirir. Bunlar floresan çalışmalarında kullanılır.
Apochromatic lenslerÖte yandan, ışığın geçmesine izin vermek ve daha yüksek bir çözünürlük elde etmek için geniş bir diyafram açıklığı kullanın. Detaylı gözlemler için kullanılıyorlar, ancak genellikle daha pahalılar. Plan mercekleri alan eğriliği sapma etkisine, bir mercek merceğin görüntünün üzerine yansıması amaçlandığı düzlemden uzağa bir görüntünün en net odağını yarattığı zamandaki odak kaybıdır.
Daldırma lensleri, objektif lens ile örnek arasındaki boşluğu dolduran bir sıvı kullanarak açıklık boyutunu arttırır ve bu da görüntünün çözünürlüğünü arttırır.
Lens ve mikroskop teknolojisindeki gelişmeler ile, bilim adamları ve diğer araştırmacılar hastalığın kesin nedenlerini ve biyolojik süreçleri yöneten belirli hücre fonksiyonlarını belirler. Mikrobiyoloji, çıplak gözün ötesinde bir organizma dünyasını gösterdi; bu, bir organizma olmanın ne anlama geldiğinin ve yaşamın doğasının nasıl olduğu konusunda daha fazla teori ve test yapılmasına yol açacaktı.