Чему равно фокусное расстояние 40х объектива: Страница не найдена – НТБ СГУГиТ

Поговорим о микроскопах / Хабр

Помнится, в далеком детстве мне подарили микроскоп «Натуралист» – игрушечный, но таки дающий фиксированное увеличение аж в шестьдесят раз. Состоял он из одной трубки, закрепляемой на пластмассовом футляре, одновременно играющим роль основания. Сколько интересных вещей тогда было пересмотрено через окуляр, подсвеченный тусклым зеркальцем – от листьев водорослей до целого таракана…

Рис. 1. Детский микроскоп «Натуралист» (за неимением лучшего — фото с торговой площадки)

С тех пор прошло более тридцати лет, но о детском увлечении я не забыл. И вот однажды под влиянием приступа ностальгии я решил купить себе такую же игрушку, только чуть посовременнее. Но первый же взгляд на соответствующий раздел Интернет-площадки показал: чего-то я в этой жизни не понимаю. От обилия самый разных устройств, описываемых одним и тем же словом «микроскоп», просто рябило в глазах. И вот вместо пары быстрых щелчков мышкой пришлось плотно сесть и разобраться хотя бы в самых азах современной микроскопии. Результаты ниже.

Предупреждение: обзор не претендует на исчерпывающее описание и рассчитан на энтузиастов-любителей, интересующихся предметом для себя или для детей. Статья не содержит никакой теории, связанной с оптикой, ее в избытке хватает в других материалах.

Типы микроскопов

Существует довольно много самых разных задач, в которых необходимо детально рассмотреть мельчайшие детали объектов – от драгоценных камней и монет до внутренностей живой клетки. От того, что и как нам нужно увидеть, сильно зависят и применяемые методы. Оставим сейчас за кадром самые мелкие объекты типа вирусов или молекулярной структуры вещества и сосредоточимся на более крупных предметах размерами от бактерии и выше. Оптические устройства, применяемые для таких задач, делятся на два больших класса: биологические (компаундные) и стереомикроскопы.

Подробно останавливаться на стереомикроскопах не станем. Замечу только, что, вопреки подсознательным ожиданиям от названия, данный класс устройств предназначен не для создания стереокартинок. Стереомикроскопы используются для обследования сравнительно крупных непрозрачных предметов в отраженном свете: микросхем, камней, насекомых и т.п. Они отличаются сравнительно небольшим оптическим увеличением (40-60-80х, хотя наиболее продвинутые могут иметь даже 200х) и часто снабжены встроенными мониторами либо цифровыми интерфейсами. Источник света находится над образцом. Размеры – от карманных устройств до солидных стационарных установок.

Некоторые стереомикроскопы для промышленных целей даже лишены оптического окуляра и предназначены исключительно для подключения к компьютеру/смартфону через USB/WiFi («цифровые микроскопы»). Такие микроскопы сравнительно дешевы. Если надо как следует рассмотреть таракана, бриллиант или распайку элементов на плате, этот тип устройств для вас. Только помните, что супер-увеличения типа 1600х, которые часто можно встретить в описаниях даже самых дешевых устройств, относятся к цифровому увеличению и даже близко не отражают реальное оптическое. Каково оно? А кто его знает, производители до таких деталей не снисходят.

Рис. 2. Aomekie stereo microscope с увеличением 20х/40х (фото производителя)

Биологические микроскопы

Основной класс устройств, на котором мы сконцентрируемся – то, что называется биологическим микроскопом, в английской терминологии «компаундным» (составным, от compound). Он предназначен для рассматривания тонких прозрачных образцов (срезы тканей, бактерии, микроорганизмы и т.п.) в проходящем свете. Образец подготавливается на предметном стекле, умещаемом на рабочей платформе, источник света – внизу, под образцом.

Следует понимать, что под биологический микроскоп того же таракана засунуть сложно: для мощной оптики, где расстояние между линзой и препаратом составляет буквально десятую долю миллиметра, препарат должен быть очень тонким, плоским и прозрачным, специально подготовленным и, возможно, окрашенным. Обычно это капля или тонкая пленка, размещенная между предметным и покровным стеклом. Под маломощный объектив таракан влезет (фокусное расстояние у них от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров).

Однако следует озаботиться хорошим внешним источником света и не стоит рассчитывать на высокую глубину резкости: в каждый момент времени вы сможете отчетливо видеть только определенный слой изображения.

Типовой биологический микроскоп состоит из трех частей: механическая платформа (база, предметный столик, устройства наведения и фокусировки), подсветка и оптическая система.

Рис. 3. Микроскоп Celestron (фото производителя)

Механическая платформа

Механическая часть состоит из основания, на которой монтируются все прочие компоненты, и предметного столика, на котором умещается образец. Очень важной частью механики является система, отвечающая за перемещение предметного столика в трех измерениях – именно так образец подводится в точку фокуса неподвижного объектива. Существуют модели, в которых перемещается объектив, но это редкая экзотика. В устройствах начального уровня механика самая примитивная. Подстройка по высоте (фокусировка) есть только грубая (coarse), перемещение образца в плоскости – пальцами.

В более сложных моделях в дополнение к грубой фокусировке появляется тонкая (fine), а также зажим, перемещающий предметное стекло в горизонтальной плоскости (его подвижная сторона имеет характерный вид полумесяца, ее хорошо видно на изображениях устройств). В наиболее простых микроскопах вертикальное перемещение регулируется разными винтами/рукоятками, в более продвинутых они совмещены на одной оси. В микроскопах без тонкой фокусировки есть реальная опасность раздавить как предметное стекло, так и линзу объектива из-за неловкого движения руки.

Материал корпуса – пластик либо металл. Пластик легче, но и хрупче. Обычно он применяется в мобильных моделях, предназначенных для детей либо полевых лабораторий – там, где важно минимизировать вес. Для стационарных микроскопов используется металл: он не только прочнее, но и менее подвержен вибрациям, которые на высоких увеличениях становятся критичными. Вес металлического микроскопа – 3-4 килограмма.

Исторически база микроскопа состояла из неподвижного основания и подвижного кронштейна, позволяющего менять ориентацию микроскопа относительно вертикали. Это было необходимо не только для комфорта работы, но и для получения качественной подсветки. Однако современные микроскопы имеют монолитное основание с фиксированным углом наклона глазных тубусов, что не всегда удобно. Учтите, что от этого угла прямо зависит комфорт вашей шеи во время работы, так что подбирайте устройство с углом, подходящим именно вам.

Рис. 4. AmScope M500 с простейшим предметным столиком без перемещения в плоскости

(фото производителя)

Электрические компоненты

Мало подвести образец в точку фокуса, его надо еще и правильно подсветить. Плохая подсветка приведет к слишком темному или, наоборот, пересвеченному неразборчивому изображению, а также к неоднородному освещению поля.

Исторически для подсветки использовалось вогнутое зеркало, расположенное под отверстием в столике. Однако с его помощью сложно добиться качественного равномерного освещения поля зрения, что критично на высоких увеличениях. Также оно накладывает очень серьезные ограничения по размещению микроскопа относительно источника света, а также на сам источник. Такое зеркало сегодня осталось только в самых примитивных устройствах, обычно в полевых либо детских микроскопах, как в показанном в начале статьи «Натуралисте». Иногда, впрочем, оно может поставляться как дополнительная опция, замещающая основной источник света.

Сегодня для подсветки используются разные виды встроенных в основание ламп. До относительно недавнего времени применялись лампы галогенные или накаливания, но они имели свои проблемы. В первую очередь – из-за того, что свет генерировался тонкой нитью, а проецировать его приходилось на круглое поле, что, опять же, создает проблемы с равномерностью. Однако в современных условиях индустрия широко использует LED-источники света, что проблему сняло.

Запитывается подсветка либо от батареек (такие микроскопы особенно хороши для детей, поскольку их можно повсюду таскать с собой), либо проводом от розетки. Если заказываете проводное устройство за рубежом, помните о переходниках для вилки.

Регулировка подсветки выполняется как интенсивностью лампы, так и световым конденсором под рабочим столиком, имеющим диафрагму и линзу для фокусировки света на образце. В недорогих моделях наиболее распространен конденсор Аббе (Abbe condenser) или его модификации, это название можно часто увидеть в описании микроскопа. Для любительских занятий обычно применяется подсветка вида «светлое поле» (в смысле, прозрачные объекты рассматриваются на ярком белом фоне), хотя есть и другие типы: «темное поле», дающее инвертированное изображение, флуоресцентная подсветка и т.п. Конденсор может быть сменным, позволяя получать в одном и том же микроскопе разные типы подсветки.

Попадаются также модели с дополнительной верхней подсветкой, как на картинке ниже (этакий гибрид биологического и стереомикроскопа), но обычно это удел любительских устройств и малых увеличений: мощные объективы, практически втыкающиеся в покровное стекло, попросту заслоняют верхний свет. На практике уже сорокакратный объектив даже при хорошей внешней подсветке почти ничего не видит, а стократный показывает полный мрак.

Обратите, кстати, внимание: микроскоп на картинке не обладает полноценным конденсором, вместо него – только источник света и диафрагма.

На столике присутствуют только самые примитивные зажимы-клипсы для предметного стекла, перемещение препарата в плоскости – пальцами.

Рис. 5. Любительский микроскоп Swift SW150 входного уровня с дополнительной верхней подсветкой (фото производителя)

Оптическая система – объективы

Оптическая система состоит из объективов (смотрят непосредственно на образец) и окуляров (eyepiece, прилегают к глазу).

Объективы, непосредственно рассматривающие образец, монтируются на револьверном диске для быстрой их смены. По нынешним временам они имеют четыре типовых диапазона увеличения: 4-5х (сканирующий объектив, обычно служит для грубой наводки на цель), 10-15х (маломощные линзы), 40-60х (высокомощные) и 90-100х и выше (сверхмощные). Объективы с увеличением выше 100х встречается редко и уж точно не в любительских микроскопах.

Первые три типа («сухие») обычно стандартны для всех моделей, даже для детских. Последний тип объективов встречается в более продвинутых моделях и для получения качественного изображения требует специальной техники использования – иммерсионной.

Суть в том, что коэффициенты преломления воздуха и стекла разные для разных длин волн (именно на этом основано разложение белого цвета в спектр). Если между образцом и объективом есть воздух, на стократном увеличении проявляется сильная хроматическая аберрация, снижающая резкость вплоть до полной неразборчивости.

Поэтому для сильных (девяностократных и выше) объективов обычно используется техника погружения (иммерсии) передней линзы объектива в специальное масло, имеющее тот же коэффициент преломления, что и стекло. На покровное стекло наносят каплю масла, в которое непосредственно опускается объектив. После исследования масло с линзы смывается. Такие объективы обычно помечаются словом oil. Могут они использоваться и насухо, но добиться высокой резкости в этом случае невозможно. Масло входит в начальный комплект микроскопа с такими объективами, а также может быть куплено отдельно (из натуральных масел идеально подходит кедровое). Масляную иммерсию нельзя использовать с менее мощными объективами, для которых она не упомянута явно.

Что интересно, еще в середине прошлого века иммерсионными были даже объективы 50х, но с тех пор техника заметно продвинулась вперед. Исторически первой иммерсионной жидкостью являлась обычная вода (техника изобретена еще в начале 19 в.), подходящее масло впервые подобрали ближе к концу того же столетия.

Также стократные объективы могут напрямую упираться в покровное стекло препарата. Защита фронтальной линзы обычно выполняется с помощью специальной пружинящей оправы (слово spring в описании объектива). Несколько раз в описаниях также попадалось слово feather вместо spring, хотя найти определение мне так и не удалось. Для любительских исследований такие объективы избыточны как с точки зрения дополнительной немалой цены, так и с точки зрения затрачиваемых усилий. Особой дополнительной ценности в домашних условиях они не представляют.

Рис. 6. Набор ахроматических объективов фирмы OMAX с типичными мощностями 4х, 10х, 40х и 100х (фото производителя). На стократном объективе хорошо видна пружинящая оправа

Оптическая система – окуляры

Сменные окуляры вставляются в тубусы в верхней части микроскопа и имеют свое собственное фиксированное увеличение, например 10х, 16х, 25х. Чем выше увеличение, тем короче окуляр. Очкарикам типа меня надо держать в уме, что, в отличие от фотоаппарата, работа с окуляром микроскопа в очках крайне затруднена: окуляр должен практически прижиматься к глазу. Вынос зрачка (eye relief) у обычных окуляров составляет 7-13 мм, с очками нужны специальные окуляры с высоким выносом (15-20 мм). Однако это особой проблемы не составляет. В любом случае резкость в микроскопе подстраивается под глаз индивидуально. Даже с самой высокой близорукостью в микроскопе можно видеть резкое изображение. Неудобство только в том, что очки все время приходится снимать и надевать.

Окуляры могут быть широкофокусными (помечаются буквами WF, wide focus). Такой окуляр имеет большую ширину поля зрения, что заметно облегчает работу с широкими препаратами.
Также следует упомянуть линзу Барлоу (Barlow lens). Это дополнительная трехслойная линза, помещаемая в тубус оптического прибора перед окуляром и дающая небольшое дополнительное увеличение. Как правило, в комплекте поставки микроскопа можно встретить линзы Барлоу 2х. Это банальный маркетинговый трюк. Дешевые ахроматические стеклянные (или даже, упаси боже, пластиковые) линзы заметно ухудшают качество изображения, а потому при мощном увеличении бессмысленны. При низких же и средних сочетания объектива и окуляра вполне достаточно.

По количеству окуляров микроскопы делятся на классические монокулярные (один окуляр), бинокулярные (два окуляра, чтобы смотреть обеими глазами) и тринокулярные (третий тубус/порт обычно монтируется вертикально и служит для подсоединения фото- или видеокамеры).

Наиболее прост в использовании монокуляр. К нему очень легко привыкнуть, а проблему он создает единственную – сильную нагрузку на один глаз при расслабленном другом. При долгом использовании это может кончиться неприятными последствиями для зрения.

Бинокулярные микроскопы используются для обоих глаз сразу и создают стереоизображение. Они позволяют регулировать расстояние между окулярами для подгонки под свои зрачки. Также один из тубусов бинокуляра содержит регулировку, позволяющую компенсировать разницу в диоптриях между глазами. Следует держать в уме, однако, что создание цельного изображения при использовании бинокуляра гораздо сложнее, чем с монокуляром, к нему следует привыкать. Кроме того, регулировка имеет свои ограничения по расстоянию между зрачками, так что подстройка под ребенка может оказаться невозможна. Детский микроскоп следует брать монокулярный, да и для эпизодических любительских упражнений бинокуляр особо не пригодится.

Тринокулярные устройства выглядят эффектно и удобно, если речь идет о трансляции изображения наружу одновременно с работой. Однако следует учитывать, что не всегда все три порта могут использоваться одновременно. Встречаются решения, в которых, например, приходится выбирать между одним из глазных тубусов и третьим портом.

Рис. 7. Тринокуляр Omax M837ZL с вертикальным портом для камеры (фото производителя)

Оптическая система – заключение

Суммарная мощность биологического микроскопа вычисляется как произведение увеличений окуляра и объектива. Например, с объективом 40х и окуляром 10х общее увеличение составит 400х. Однако следует учитывать, что для стандартных ахроматических линз добиться четкого изображения на сверхмощном увеличении из-за законов оптики практически невозможно. Начиная с определенного момента, линзы будут только увеличивать уже видимые детали, но не добавлять новые. Максимальное эффективное оптическое увеличение составляет примерно 1500х, а то и меньше, в домашних условиях 1000х – практический потолок. Для более высоких разрешений применяются дорогие апохроматические линзы либо электронные микроскопы, что уже совсем другая песня.

Вообще 1000х – много это или мало? Размер золотистого стафилококка – около 1 мкм (1/1000 мм), амебы – 200-600 мкм, одноклеточной водоросли – около 40 мкм. Тысячекратного увеличения вполне хватит, чтобы разглядеть все это с подробностями. Так что не обращайте особого внимания на маркетинговые цифры максимального увеличения 2500-3000х, получаемого тупым перемножением максимальных мощностей объективов и окуляров. Установить вы его установите, только в результате получится как в песне «Сиреневый туман под линзой проплывает…»

При работе с препаратами также важна правильная установка диафрагмы конденсора. Узкая диафрагма повышает контрастность и резкость, но затемняет изображение. Широкая диафрагма пропускает больше света, но может сделать изображение пересвеченным и малоконтрастным, скрывая детали и даже целые объекты. Подбор диафрагмы для каждого препарата выполняется индивидуально.

На картинке ниже обратите внимание на вращающуюся головку микроскопа, позволяющую ориентировать окуляры в нужном направлении. Такая конструкция удобна при работе нескольких человек. Однако подстраивать резкость под свои глаза каждому все равно придется индивидуально.

Рис 8. Бинокулярный микроскоп Motic BA80 (фото производителя). Под столиком в центре хорошо виден конденсор, на столике – месяцевидный зажим для предметного стекла

Оптическая система – сопряжение микроскопа с компьютером

Подключение микроскопа к внешним устройствам, таким как монитор или компьютер, выполняется за счет установки специальной видеокамеры *вместо* окуляра или в выделенный порт тринокуляра. Следует держать в уме, что в этом случае теряется увеличение, даваемое окуляром, остается только увеличение объектива и нерегулируемых линз камеры. В параметрах камер обычно указывается только емкость ее матрицы (3, 5, 10 и более мегапикселей), оптическое увеличение остается тайной за семью печатями. Кроме того, поле зрения камеры существенно уже, чем у человеческого глаза.

Сама по себе камера может не распознаваться стандартными средствами Windows и приложений (и не надо – без микроскопа она полностью слепа), так что производители прилагают к ней специализированный софт. Он позволяет как делать фотографии, так и записывать видео. На рынке есть разные виды камер – от стареньких с разрешением 640х480 до современных с разрешением аж до 20 мегапикселей. Отличаются они также интерфейсами, что влияет на возможности записи видео в первую очередь (получение видеопотока с высоким FPS и разрешением через USB 2.0 будет затруднительно). Также камеры могут подключаться напрямую к монитору или иному устройству через HDMI, иметь WiFi-интерфейс и т. п.

Многие производители предлагают для своих микроскопов также и камеры, но никто не мешает купить камеру от другого вендора. Следует только учитывать, что диаметр тубуса у разных микроскопов может отличаться, так что следует удостовериться, что данная камера подходит для данного тубуса. Ну, или использовать переходники, которые тоже продаются. Стандартный диаметр для окуляра биологического микроскопа – 23,2 мм, стереомикроскопа – 30 и 30,5 мм.

Существуют также относительно дешевые насадки, позволяющие перенаправлять оптический поток из окуляра в объектив камеры смартфона. Плюс такого устройства – сохранение оригинального увеличения, поскольку монтируются они поверх окуляра. Минус – возможности получения и сохранения изображения ограничиваются невеликими возможностями смартфона. Ну, и поле зрения у такой камеры все равно уже, чем у глаза.

Рис. 9. Цифровая камера для микроскопа Puls Life Science DCM-310 (фото производителя)

Цены и производители

Цены на биомикроскопы можно найти самые разные. Те, что позиционируются для детей, попадаются и за 30-40 евро, однако следует помнить о возможных ограничениях типа фиксированного окуляра 10х, не поддерживающего установку камеры, отсутствия конденсора, а то и вообще подсветки, примитивном предметном столике и т.п. В Европе можно купить монокулярные микроскопы с тремя объективами, рассчитанные на энтузиастов и студентов, их ценовая категория – от 100 евро. Камера для микроскопа – от 50 евро (и далее в космос: двадцатимегапиксельная может стоит и семь сотен). Более профессиональные микроскопы – би- и тринокуляры со стократными объективами – стоят от 250 евро. Наконец, многие вендоры предлагают комплекты, специально рассчитанные на детей, студентов и энтузиастов. В них могут входить монокуляр входного уровня, простенькая видеокамера, базовый набор инструментов и предметных стекол и т.п. Цены на такие комплекты начинаются от полутора сотен евро.

К покупке следует обязательно добавить минимум один набор из предметных и покровных стекол (от 8-10 евро – учтите, это расходный материал), а также, по желанию, набор заранее подготовленных препаратов (крылья, ноги, хвосты, листики и подобные нехитрые препараты для вхождения в тему). Ну, а дальше – скальпели, пинцеты, микротомы, чашки Петри, пробирки, препараторские иглы и так далее, и тому подобное в зависимости от ваших увлечений. Также обязательно купите изопропиловый спирт (чем выше концентрация, тем лучше), кисточки, продувки, салфетки из микрофибры и т.п. – оптика имеет свойство пачкаться и пылиться, а даже отдельные пылинки на линзах микроскопа отобьются пятнами на изображении.

Учитывайте также, что цены на одни и те же товары на американском, английском и немецком Амазонах, не говоря уже про eBay, могут очень существенно различаться, так что после выбора модели стоит порыться на разных площадках в поисках цены пониже. Также можно искать микроскопы на Алиэкспрессе. Однако хотя там цены заметно ниже, чем в Европе, цена на доставку оказывается сопоставима с ценой самого микроскопа, что полностью лишает затею смысла.

Какой бренд выбрать? Поскольку оптика для микроскопов критично важна, на этом рынке отметились крупные мировые производители, связанные с оптикой – Олимпус, Цейс, Лейка, Никон и так далее. Однако цены на их устройства даже входного уровня, мягко говоря, не радуют, да и в розницу они могут просто не работать. Так что любителю стоит приглядеться к более демократичным вендорам, таким как Swift, Bresser, Omax или AmScope. Также можно приобрести отдельные объективы и окуляры, в том числе китайского производства (есть неплохие, судя по отзывам), но в этом случае нужно удостовериться что они совместимы с микроскопом. Европейский стандарт, определяющий резьбу и прочие механические и оптические параметры, называется DIN.

Немного практики. Игрушка в реальности

После месяца мучительных раздумий, в которых детское «хочу!» отчаянно боролось с взрослой скупостью и рационализмом, я остановился на бинокуляре Swift 350B. Почему? Ничего особенного: микроскопы Swift при умеренных ценах имеют качество, подходящее даже для лабораторных условий. Плюс на осенней распродаже на английском Амазоне эта модель продавалась всего за 160 фунтов. Чтобы два раза не вставать, вторым компонентом покупки стала трехмегапиксельная камера Swift стоимостью 80 фунтов.

Выглядит комплект поставки микроскопа примерно так:

Четыре объектива (4х, 10х, 40х и 100х) уже установлены в револьверное кольцо, наборы окуляров (10х и 25х) вложены отдельно. Обратите внимание на пустую вертикальную выемку над головкой и два пустых гнезда – упаковка универсальна и рассчитана в том числе на тринокуляры. Шнур/гнездо питания – C13/C14, блок питания встроен в основание. В комплект входит простенький пластиковый чехол а-ля «мешок мусорный обыкновенный».

В сборе и с подключением к ПК выглядит так (на мониторе – транслируемое с микроскопа изображение пчелиной ноги):

Теперь посмотрим, как выглядят образцы с разным увеличением при трансляции с камеры. Начнем с препарата листа флокса (поперечный срез) из продаваемого набора образцов. Использованы объективы 4х, 10х, 40х и 100х (без масла).

(4х)

(10х)

(40х)

(100х)

Как видно, без иммерсии стократный объектив ничего внятного не показывает. Сорокакратный показывает, но из-за малой глубины резкости приходится выбирать, какой слой препарата рассматривать. Поскольку вместо окуляра использована оптика камеры, финальное оптическое увеличение я определить затрудняюсь. Для сравнения: на снимке ниже то, что видит камера сотового телефона через окуляр 25х и объектив 4х (итоговое увеличение 100х). Снималось с рук, поскольку держатель для телефона я не купил, отсюда обрезанность по бокам.

Можно предположить, что камера дает увеличение 20-25х, но какова его часть оптическая, а какова цифровая, определить сложно.

Второй препарат – сделанный самостоятельно. Просто капля воды из кухонной раковины под покровным стеклом без какой-либо подготовки. Объективы те же: 4х, 10х, 40х.

(4х)

(10х)

(40х)

Обратите внимание на радужную кайму по границе капли (дугообразная черная линия на втором и третьем снимках). Если на 4х аберраций не видно никаких, то на 10х уже появляется слабое искажение цветов на границах объектов. На 40х радуга становится настолько заметной, что отчетливо видна даже на снимке камеры и заметно ухудшает резкость. Именно для ликвидации такого эффекта стократные объективы погружают в масло.

Для сравнения: что видит камера смартфона через окуляр при с комбинацией 4х * 25х:

Напоследок пара слов о стеклах. Препарат, помимо наблюдаемого объекта, состоит из толстого предметного стекла и тонкого покровного. Предметное стекло кладется на столик, покровное обращено к окуляру. Следует быть чрезвычайно осторожным при работе с покровными стеклами: при толщине 0,13-0,17 мм они имеют весьма острые грани, несмотря даже на специальную их обработку. При неаккуратном обращении они могут запросто распластать вам палец, а то и сломаться в ране. Ни в коем случае не позволяйте работать с ними малым детям, да и подростков тоже следует проконтролировать на начальном этапе.

По окончании работы с препаратом следует либо как следует очистить и обезжирить стекла. Остатки жира и масла приведут к тому, что капля будет не растекаться по стеклу, а разбиваться на еще более мелкие капли, затрудняя рассмотрение. В лабораториях применяются разные методы обезжиривания, но они небезопасны и требуют специальных химикатов, зачастую ядовитых, и оборудования типа вытяжек. В домашних условиях наиболее простой способ – изопропиловый спирт либо получасовое кипячение на медленном огне в растворе 2-5% растворе пищевой соды (примерно чайная ложна на 100 мл). Грязное покровное стекло, скорее, проще выбросить – оно слишком хрупкое и легко ломается. Да и за предметные стекла тоже особо держаться не стоит – это дешевый расходный материал. Иммерсионные объективы от масла чистятся так же, как и любая другая оптика: изопропиловым спиртом на микрофибре.

На этом введение в основы оптической микроскопии закончены. Успехов в самостоятельном плавании.

Объектив рабочее расстояние — Справочник химика 21

    Сероуглерод в количествах свыше 1 кг уничтожают путем сжигания, которое производится на открытом месте на площадке, окопанной канавой, на расстоянии 1 км от жилья, пищевых объектов, рабочих мест и общественных зданий, проездных дорог и лесонасаждений. Поджигание производится лучиной, прикрепленной к шесту длиной 3—4 м. При сжигании следует находиться с наветренной стороны. Сероуглерод к месту сжигания доставляется под слоем воды. В один прием разрешается сжигать не более 10 кг. [c.200]
    Типичные размеры используемых в РЭМ конечных диафрагм — это 100, 200 и 600 мкм в диаметре. Обычно рабочее расстояние составляет 10 мм, но в некоторых приборах оно может возрасти до 50 мм. Глубина фокуса, рассчитанная по формуле (4.4) для некоторых комбинаций возможных рабочих параметров, приведена в табл. 4.3. Примеры того, как выглядит при различных значениях глубины фокуса изображение шероховатого объекта, которым является поверхность излома, даны на рис. 4.10. Как рабочее расстояние, так и размер диафрагмы на рис. 4.10 изменялись независимо. [c.110]

    Сплошная среда. Жидкие, твердые, газообразные тела состоят из атомов, молекул, ионов и других элементарных образований число их в единице объема в условиях, интересующих химическую технологию, очень велико. Например, в 1 см воздуха при нормальных условиях содержится 2,7 10 молекул даже в крайне разреженной атмосфере Луны их 10 в 1 см . В рассматриваемых курсом ПАХТ объектах (рабочих телах) атомы, молекулы, ионы и расстояния между ними, как правило, значительно меньше масштабов (размеров) объекта. Поэтому в подавляющем большинстве случаев можно считать, что рабочее тело целиком заполняет рассматриваемую в ходе анализа часть пространства, т. е. является сплошной средой. Дискретность пространства (т. е. различия в свойствах атомов, молекул и промежутков между ними) здесь в расчет не принимается. [c.48]

    Каждый объектив характеризуется, кроме того, определенной величиной рабочего расстояния в миллиметрах. [c.8]

    Перспективным методом контроля микрогеометрии объектов является стереоскопический метод. Сущность его заключается в совмещении по глубине изображений объекта и специальной измерительной марки, располагаемой в фокальной плоскости окуляров стереомикроскопа. Перемещение марки, необходимое для этого совмещения, измеряют микровинтом. Оно характеризует глубину различных точек поверхности объекта. Точность измерения может достигать 0,002 мм при увеличении 100. Микроскоп имеет большое рабочее расстояние (до 90 мм), что удобно при эксплуатации прибора. [c.503]

    Эти объективы отличаются большим рабочим расстоянием (расстояние от объектива до наблюдаемого объекта) и большим полем зрения. [c.61]

    Для юстировки микроскопа поступают следующим образом. Перед микроскопом помещают осветитель и регулируют вогнутое зеркало, отражающее свет через отверстие в столике на фронтальную линзу объектива. Диафрагму конденсора открывают как можно шире. При работе с естественным светом поступают так же, предварительно определив, какая сторона зеркала (вогнутая или плоская) дает более сильное освещение. Затем на предметный столик помещают чистое предметное стекло так, чтобы одна из длинных сторон его проходила. по центру отверстия в столике. Медленно смотря сбоку на объектив, опускают тубус примерно до половины рабочего расстояния объектива. Затем начинают медленно поднимать тубус, наблюдая через окуляр появление резкого изображения края стекла. Если рабочее расстояние было неверным или предметное стекло помещено неправильно, изображения видно не будет и фокусировку следует повторить. После этого производят окончательную регулировку освещения поворотом плоской и вогнутой поверхностей зеркала до получения наибольшей освещенности. Если свет слишком ярок, то перед конденсорной линзой осветителя помещают матовое стекло или кусок белой бумаги. При наличии у микроскопа конденсора и диафрагмы наиболее яркое освещение получают, перемещая конденсор вверх и вниз. Интенсивность освещения окончательно регулируют, уменьшая размер диафрагмы. Если резкого изображения края предметного стекла получить не удается, можно сделать заключение, что на линзах микроскопа имеется грязь или что освещение неправильное. Последнее легко устраняется соответствующей регулировкой расстояния от источника света до микроскопа.  [c.32]

    Препарирование асков производят в США —в перевернутом положении, помещая агаровую пластину так, что аски оказываются на ее нижней поверхности в Европе — как правило, ставя чашку с агаром естественным образом. Европейский метод предполагает введение иглы микроманипулятора между объективом и поверхностью агара, что диктует выбор объектива с большим рабочим расстоянием (обычно это объектив 20х). Желательно, чтобы общее увеличение составляло 150—300 X-Препарирование асков на перевернутом агаре предъявляет повышенные требования к микробиологической чистоте агара впрочем, загрязнения — это не самая серьезная из проблем, с которыми приходится сталкиваться европейским микробиологам. [c.223]

    Объектив представляет собой наиболее важную часть микроскопа. Он дает действительное увеличенное и обратное изображение изучаемого объекта. Объектив состоит из системы линз, заключенных в металлическую оправу. Самая главная — наружная (фронтальная) линза, от фокусного расстояния которой зависит увеличение объектива. Чем больше кривизна фронтальной линзы, тем короче фокусное расстояние и тем больше увеличение объектива. Увеличение объектива всегда обозначено на его оправе. От увеличения объектива зависят еще две его характеристики — рабочее расстояние, т. е. расстояние от фронтальной линзы до плоскости препарата при сфокусированном объекте, и площадь поля зрения. Чем больше увеличение объектива, тем меньше его рабочее расстояние и поле зрения (табл.. 10). [c.83]

    Каждый объектив характеризуется определенной величиной рабочего расстояния в миллиметрах. Объективы с малым увеличением имеют расстояние от объектива до препарата во много раз больше, чем объективы с большим увеличением. Поэтому во время фокусировки микроскопа необходимо пользоваться только той рукояткой, которая соответствует данному объективу, чтобы не раздавить препарат и ие испортить объектив. Так, объективы микроскопа с увеличениями 9х, 40Х и 90Х имеют рабочие расстояния соответственно 13,8 0,6 и 0,12 мм. Объектив малого увеличения отличается не только максимальным рабочим расстоянием, но и большим полем зрения, поэтому исследование препарата всегда начинают с него. [c.11]

    Обозначения увеличений объективов наносят на их оправу. Каждый объектив характеризуется, кроме того, определенной величиной рабочего расстояния в миллиметрах, [c.6]

    Место хранения перекиси на промышленном предприятии, количество ее при хранении, расстояние от рабочих помещений, общественных дорог и других объектов должны определяться в зависимости от свойств конкретных продуктов. Однако во всех случаях рекомендуется иметь отдельные склады специальной конструкции. Количество перекиси при хранении и расстояние от рабочих помещений определяются факторами безопасности. [c.140]

    Если распределительные устройства устанавливают специально для выравнивания потока в аппарате, то интерес представляет результат, получаемый в сечениях, на конечном расстоянии за этими устройствами. Если распределительные устройства являются одновременно и рабочими элементами аппарата или объектами обработки, то наиболее важной является степень растекания потока по их фронту. Следовательно, в общем случае необходимо определить степень растекания струи (выравнивания потока) как по фронту распределительного устройства, так и в сечениях на конечном расстоянии за ним. Чтобы облегчить решение этих задач, примем следующую классификацию возможных видов неравномерности потока. [c.78]

    Органы индикации и управления (на газосборных пунктах), пульт управления основными насосами расположены на расстоянии 1—3 м от оператора. Для включения или выключения какого-либо объекта он вынужден вставать, подходить к панели, дотягиваться до нужного тумблера, включать (выключать) его, возвращаться обратно к постоянному рабочему месту и садиться. Помимо прерывания контрольной функции в отношении других объектов наблюдения эта многократно повторяющаяся в течение смены непростая процедура вносит заметную добавку к физической, психофизиологической и психической нагрузкам оператора.  [c.88]

    Перед приготовлением горячих составов необходимо проверить исправность котлов, наличие плотно закрывающихся крышек и средств пожаротушения. Устанавливать котлы необходимо на расстоянии не ближе 50 м от деревянных строений и складов и не ближе 25 м от объекта производства работ на местах, согласованных с пожарной охраной. Над котлом в помещении обязательно устанавливают вытяжной зонт, а на открытой площадке — несгораемый навес. Хранить возле котла легковоспламеняющиеся и горючие материалы запрещается. Наполнитель перед засыпкой необходимо хорошо просушить. Запрещается заполнять котел более чем на объема. Обслуживающие котел рабочие должны быть в брезентовых костюмах, резиновых фартуках, сапогах, рукавицах, иметь противогаз. Брюки у рабочих должны быть выпущены поверх сапог, к рукавицам пришиты нарукавники и одеты поверх рукавов. Оставлять котел с огнем в топке без присмотра запрещается. Запрещается также подходить к топке котла в спецодежде, залитой бензином или другими легковоспламеняющимися материалами. В случае появления течи в котле необходимо немедленно погасить топку и очистить котел. Разносить горячие мастики следует в емкостях, имеющих форму усеченного конуса, расширяющегося книзу, с плотно закрытыми крышками, снабженными запорными устройствами, или в другой плотно закрывающейся таре. Проходы от котла к местам производства работ должны быть освещены, очищены от строительного мусора, а в зимнее время — от снега и наледи. [c.118]

    Конечно, плоскость объекта, сопряженная с плоскостью фотопленки, не находится в бесконечности, хотя и расположена очень далеко за плоскостью щели (телескопический пучок лучей от вогнутого зеркала). Поэтому точки щели , проектируемые через однородную среду рабочей части, фокусируются нечетко и увеличиваются вследствие дифракционного смещения (дифракция Фраунгофера—Френеля). В области, где пограничный слой действует как шлирная линза с переменным положительным фокусным расстоянием, зависящим от градиента показателя преломления, возникает дисторсия сопряженной плоскости объекта. Эта плоскость расположена ближе к плоскости щели . [c.63]

    Небольшие размеры и масса в ряде случаев являются определяющими критериями преимущественного применения вихревого аппарата. Эти качества позволяют создавать не только компактные, легко транспортируемые, но в некоторых случаях и экономичные установки. Вихревую трубу можно размещать рядом с охлаждаемым объектом, а иногда непосредственно включать в конструкцию устройства или системы с охлаждаемыми элементами. Источник сжатого рабочего тела можно располагать на значительном (более сотни метров) расстоянии от объекта (в системах термостатирования с холодильной машиной такой возможности нет при этом потери холода на трассе охлажденного газа требуют увеличения холодопроизводительности установки). [c.173]

    Дополнительным устройством, которое имеется в некоторых РЭМ, является приставка для динамической фокусировки , которую не следует путать с коррекцией наклона . Прн динамической фокусировке (рис. 4.12) изменяется оптическая сила линзы в зависимости от положения пучка при сканировании для того, чтобы скомпенсировать изменение его размера из-за изменения рабочего расстояния. При наблюдении сильно наклоненного плоского образца оптическая сила линзы увеличивается при сканировании верхней части поля зрения и ослабляется по мере прохождения растра вниз по объекту, сохраняя, таким образом, все время пучок в положении оптимальной фокусировки. Сильно наклоненный объект останется в фокусе, даже если его вертикальное смещение превышает глубину поля зрения, как показано на рис. 4.13. Отметим, однако, что динамическая фокусировка зависит от выполнения простого и известного соотношения между положением пучка и рабочим расстоянием. Динамическая фокусировка не может применяться к шероховатым, нерегулярным объектам, ее можно использовать лишь для гладких, плоскпх объектов. [c.116]

    Рассмотрим образец, который создает контраст величиной 1,0 (100%) (напршмер, частицы тяжелого металла, такого, как золото, на подложке из легкого элемента, такого, как бор), или край объекта, расположенного поперек цилиндра Фарадея. Положим, что эффективность сбора сигнала составляет 0,25 (25%). Пороговый ток пучка для фотографирования при кадровой развертке в 100 с составил бы 1,6-10 А [уравнение (4.32)]. Если яркость пучка составляет 5-10 A/( м p) (типичный вольфрамовый V-образный источник при ускоряющем -напряжении в 20 кэВ), а расходимость равна 5-10 рад (диафрагма размером 100 мкм при рабочем расстоянии 1 см), то минимальный размер зонда, даваемый уравнением яркости, составит 2,3 нм. Аберрации линзы приводят к существенному расширению зонда  [c.157]

    Упрощенный для исследования прозрачных объектов в поляризованном и обыкновенном свете, а также непрозрачных объектов при освещении их косо направленным светом ТУ 3-3-917—74 МПСУ-1 Микроскоп 3,5—102 Насадочная линза 1,7 Оптическая головка 0,5 1,0 1,6 2,6 4,8 Пределы поля зрения 2,2—44 мм Рабочее расстояние без насадочной линзы 1—94 мм с насадочной линзой 40 мм 475X250X510 мм 14,5 кг [c.309]

    Решив уравнение (1) относительно расстояния между объективом и изображением, получим выражение / =/(1+ /н), которое показывает, чта для получения уменьшения 10 1 или больше изображение должно находиться на расстоянии, очень близком к фокусному расстоянию объектива (. Расстояние же объекта от оптической линзы зависит от фокусного расстояния и коэффициента уменьшения. Учитывая все изложенное, для уменьшения 100 1, при наличии объектива со сравнительно большим фокусным расстоянием в /=100 мм, необходимо разместить объект на расстоянии в 10 м. Это сопряжено с большими практическими трудностями, поскольку камеры для обеспечения достаточной точности при такой длине очень трудно построить, а еще труднее обслужить. Коэффициент уменьшения в 100 1 можно получить, если фокусное расстояние объектива уменьшить приблизительно до 20 мм, но тогда рабочее поле изображения значительно уменьш1ггся. Этот вопрос будет рассмотрен далее. Таким образом, коэффициент уменьшения в микрофотографии имеет свои пределы и связан с размерами поля изображения. Уменьшенме а 10 и 50 раз является обычным. Следовательно, уменьшение оригинала необходимо прово дить в две и более операции. [c.574]

    Обычно в качестве линзы используют объектив микроскопа, фокусное расстояние которого подбирают в соответствии с поставленной задачей в диапазоне от 5 до 50 мм. Нпжнее значение определяется минимальным рабочим расстоянием между поверхностью линзы и образцом. Рабочее расстояние может составлять несколько миллиметров. Линза должна выдерживать излучение высокой плотности в течение длительного времени работы, Следовательно, целесообразно использовать [c.73]

    Микроскоп для микроинъекций можно использовать любой инвертированный микроскоп с высоким увеличением хорошего качества (например, Ы1коп ТМВ ЬеНг 01 ауег1) с большим рабочим расстоянием конденсора, фазово-контрастной оптикой и оборудованный эпифлуоресцентной и/или дифференциальной интерференционной оптикой. Микроскоп должен быть прочно зафиксирован, и всю систему необходимо поместить на противовибрационный стол в ламинарном боксе. Для наблюдения за протопластами требуется объектив X 10, а для визуализации ядер и самих инъекций— объектив Х40. [c.226]

    Особенно привлекает исследователей в этом типе электронного микроскопа то, что нет необходимости подвергать объекты для исследования слолсной обработке не требуются окрашивание, проводка через серию жидкостей, изготовление ультратон-ких срезов, которые необходимы для электронного микроскопа просвечивающего типа. Объект обычно приклеивают к объекто-держателю так, чтобы его толщина была меньше рабочего расстояния (между линзой и объектом), равного 5 мм. Сканирующий электронный микроскоп расширяет возможности изучения непрозрачных объектов, давая интересную информацию о поверхностных структурах. Так, его можно применять для исследования пыльцы, спор грибов, одноклеточных организмов, микро- и мегаспор, волосков, устьиц, желёз и т. д. [c.53]

    У объективов с малым увеличением расстояние от фронтальной линзы объектива до препарата (объекта) больше, чем у объективов с большим увеличением. В связи с этим необходимо строго следить, каким винтом — макрометренным или микрометренным — пользоваться при фокусировке объектива Так, у объективов с увеличением 8х, 40х и 90х рабочие расстояния соответственно 13,8 0,6 и 0,12 мм. Для иммерсионного объектива рабочее расстояние составляет 0,12 мм, поэтому его нередко называют близоруким . У объективов малых увеличений не только большие рабочие расстояния, но и большие поля зрения. В связи с этим рекомендуется начинать исследование препарата с небольшого увеличения. [c.6]

    Величина произведения веса груза на расстояние от центра тяжести груза до грани опрокидывания называется опрокидывающим моментом. Восстанавливающим моментом является произведение восстанавливающей силы от веса крана на расстояние от центра тяжести крана до грани опрокидывания. Устойчивость крана обеспечивается тем, что восстанавливающий момент превышает опрокидывающий момент. Отношение этих моментов называется коэффициентом устойчивости крана. Важным эксплуатационным параметром стреловых кранов является их приспособленность к перебазированию с объекта на объект. Продолжительность перебазирования складывается из продолжительности приведения в транспортабельное состояние, собственно перебазирования и последующего приведения в рабочее состояние. Малое время на перевод из рабочего в транспортабельное состояние требуется для кранов с телескопическими, выдвижными и складывающимися стрелами. Большинство же кранов требует большого времени на демонтаж и разборку стрел. Гусеничные краны обладают хорошей проходимостью и маневренностью и могут передвигаться с грузом на крюке. Удельное давление на грунт невелико, поэтому эти краны применимы для работы на влагонасыщенных грунтах. Скорость движения гусеничных кранов невелика, [c.281]

    Особой предосторожности и тщательного соблюдения правил безопасности требуют работы, связанные с появлением на буровой площадке высокотемпературных источников зажигания. К ним в первую очередь относятся огневые работы и в особенности сварка обсадных колонн над устьем скважины. Безопасность сварочных работ обеспечивается строгим соблюдением Типовой инструкции о порядке ведения сварочных и других огневых работ на взрывоопасных, взрывопожароопасных и пожароопасных объектах нефтяной промышленности. Основные меры, обеспечивающие пожарную безопасность сварочных работ вблизи устья скважины, — это удаление горючих материалов с места проведения сварочных работ и обеспечение надежной работы сварочного оборудования. Перед проведением сварочных работ рабочую площадку очищают от горючесмазочных материалов, а горючие конструкции, находящиеся на расстоянии до [c.18]

    При нормальной работе трехфазной воздушной линии с симметричной нагрузкой геометрическая сумма токов во всех проводах равна нулю, однако ввиду конечности расстояния токоведущих проводов между собой и от поверхности земли поблизости от воздушной линии электропередачи образуется магнитное поле, впрочем сравнительно быстро убывающее с расстоянием. Это магнитное поле наводит в расположенном поблизости проводнике поле с продольной напряженностью Ев, величина которой зависит не только от частоты f, величины рабочего тока I /в I, положения объекта, испытывающего влияние, и удельного электросопротивления грунта. В дополнение к этому здесь играют некоторую роль геометрическое расположение и расстояния между фазовыми проводами, между проводами и заземлительными тросами и между теми и другими и землей, а в случае многопроводных передач также и расположение фазовых проводов (форма мачты), нагрузка на отдельные токовые цепи и углы сдвига фаз между отдельными токовыми цепями.  [c.436]

    Датчики с переменной геометричёской формой рабочего пучка излучений основаны на изменении взаимного расположения источника и приемника излучения. Одна из возможных схем этого типа датчиков приводится на рис. 39. Изменение величин свойства измеряемого объекта (например, уровня жидкости) ведет к изменению положения источника радиоактивного излучения 1, который перемещается по траектории об. При этом изменение уровня излучения, фиксируемого приемником 2, зависит от расстояния источника до приемника (рис, 39, а) либо от угла, под которым поток излучения падает на приемник (рис, 39, б). [c.227]

    Фазовый объект такого типа реализован в примере, приведенном в гл, 5, разд, 2.3, Температура в исследуемой среде между нагретой (градиент показателя преломления йп1йТ считается постоянным, уменьшается по линейному закону (фиг. 43). Поэтому линейный профиль температуры в рабочей части Т8 пропорционален профилю показателя преломления. Постоянный градиент показателя преломления в конечном итоге вызывает отклонение волновых фронтов т, которое можно рассматривать как влияние мнимого клина в дальнейшем он будет служить заменой фазового объекта, В плоскости изображения ti — объектив 2 дает изображения (суммирующихся) волновых фронтов, расположенных в плоскостях фокусировки — tm И tr—В фокальной ПЛОСКОСТИ // — // объектива Ьг отклонение е плоских волновых фронтов измерительного пучка проявляется как смещение е = е-/ (/ — фокусное расстояние г) изображений источника света в сравнительном г и измерительном т пучках (ср, такл[c. 113]

    За пределами рабочей части световой пучок распространяется прямолинейно и пересекает разделитель М (для простоты изображен только полупрозрачный слой без стеклянного основания) и объектив 2- Второй пучок, показанный тонкой линией, который входит в, рабочую часть несколько выше первого, остается параллельным ему. За объективом 2 оба луча пересекаются в фокальной плоскости — tf на расстоянии = е / от оптической оси. Лучи сравнительного пучка отражаются от Ж и дают изображение источника света LSfr на оптической оси. Здесь предполагается, что зеркала МЦИ находятся в основном положении (общий случай). [c.113]

    Если представляет интерес только ширина интерференционных полос (можно считать, что на фиг. 44 интерференционные полосы соответствуют двум параллельным измерительным лучам), то из-за кривизны лучей ошибок не возникает. Расстояние между двумя точками объекта одинаково во всех плоскостях фокусировки это утверждение справедливо также и для одинаково смещенных точек изображения с учетом соответствующего масштаба изображения. В данном случае для правильного изображения ширины полос необходимо, чтобы измерительные лучи оставались параллельными в рабочей части. Это условие выполняется в тепловом пограничном слое непосредственно около стенки ( /г/ у = сопз1). [c.115]

    И В первоначальной плоскости фокусировки (тю—tmln (т. е. б), в этих точках не возникает искажений, за исключением незначительного изменения масштаба изображения. Однако это несправедливо для точек объекта, располол енных в пограничном слое, Ят(г/о-ЬАг/1), изобрал ение которых формируется измерительными лучами с отклонениями 0рабочую часть у + Ау. На фиг. 57 точке Рт соответствует точка Рщр в плоскости фокусировки, в которой последняя смещена иа расстояние а — Дт]2 или имеет погрешность смещения относительно точки Ртшр, равную Аг12. [c.145]

    При решении поисковых задач, связанных с наблюдением удаленных объектов и регистрацией их собственного теплового излучения, основным мешающим фактором является слой атмосферы, увеличивающий свое негативное влияние при высоких концентрациях пыли, осадков в виде дождя, снега, тумана и т. п. Выбор рабочего диапазона ПТС в интервале 8. .. 13 мкм минимизирует это влияние. Экспериментально установлено, что вероятность обнаружения низколетящих целей на расстоянии около 5 км для диапазона 8. .. 13 мкм значительно выше, а расчетная величина NETD в этом случае более чем в 7 раз лучше, чем для диапазона 3. .. 5 мкм. Кроме того, осадки в виде дождя или тумана увеличивают этот разрыв в пользу длинноволнового диапазона. [c.641]

---

УВЕЛИЧЕНИЕ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ

Советское Фото 1970 №№ 2-3

Эта статья написана в ответ на многочисленные письма фотолюбителей, обратившихся в редакцию с вопросами, касающимися использования при фотосъёмке зрительных труб, биноклей, а также теленегативных приставок из отрицательных линз.

Почти каждый фотолюбитель, войдя во вкус работы с аппаратурой, хочет иметь дополнительные принадлежности, которые расширяли бы возможности его фотокамеры; Появляется желание фотографировать удалённые предметы в крупном масштабе. А для этого нужен длиннофокусный объектив (фото 1 и 2).

У многих фотолюбителей возникают вопросы: а нельзя ли использовать для этой цели бинокль или зрительную трубу? Какое будет фокусное расстояние у этой системы? Какова светосила? На каком расстоянии расположить бинокль от фотокамеры? Что делать с диоптрийной фокусировкой окуляра? Почему получаются тёмные углы при съёмке через телескопическую трубу? Попытаемся ответить на эти вопросы.

ОБ АФОКАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ И СЪЁМКЕ ЧЕРЕЗ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ТРУБЫ

В кинолюбительской практике широко известны так называемые телескопические насадки, которые применяются для изменения фокусного расстояния объектива.

Изменение фокусного расстояния объектива прямо пропорционально увеличению насадки, которое обычно указано на её оправе.

Телескопические насадки являются частью большой группы афокальных систем, то есть таких оптических устройств, фокусное расстояние которых равно бесконечности.

Параллельный пучок света, падающий на афокальную систему, всегда выходит из неё параллельным, то есть фокусируется в бесконечности. Следовательно, через все афокальные системы можно фотографировать, ибо основное назначение объектива фотокамеры — это сфокусировать падающий на него пучок света. Каковы особенности устройства телескопических систем?

К телескопическим системам относятся разнообразные зрительные трубы биноклей, перископов, прицелов, стереотруб, визиров, дальномеров, теодолитов, нивелиров, кипрегелей, астрономических устройств и других наблюдательных приборов.

Рис. 1.

Зрительная труба представляет собой сложное устройство, состоящее из объектива и окуляра. Задний фокус объектива совмещён с передним фокусом окуляра. Такая система афокальна, то есть оптическая сила её равна нулю, фокусное расстояние равно бесконечности. Кроме объектива и окуляра в телескопической системе могут быть различные вспомогательные устройства: оборачивающие системы, сетки и др. На рис. 1 приводится принципиальная оптическая схема зрительной трубы Кеплера. Фокус объектива (F’_об) совмещён с фокусом окуляра (F_ок). Кратность увеличения определяется отношением фокусных расстояний объектива зрительной трубы и окуляра. Двх и Двых — соответственно диаметры входного и выходного пучков. Глаз фокусирует на сетчатке выходящий из окуляра параллельный пучок света. Если к этой системе приставить объектив фото- или кинокамеры, то изображение будет фокусироваться в фокальной плоскости объектива.

Любая телескопическая система характеризуется видимым увеличением. Видимое увеличение (Г) можно выразить через отношение фокусных расстояний объектива и окуляра или же через отношение диаметров входного (Д_вх) и выходного (Д_вых) зрачков.

Г = f’_ф.о. / f’_ок. = Д_вх / Д_вых       (1)

Формула позволяет определить по двум известным параметрам любой третий. Эквивалентное фокусное расстояние системы: зрительная труба плюс фотообъектив — кратно увеличению зрительной трубы:

f’_экв. = Г * f’_ф.о.       (2)

Например, при съёмке через 7-крагный бинокль и фотообъектив f’_{ф. о.} = 50 мм эквивалентное фокусное расстояние системы будет

f’_экв. =7 * 50 = 350 мм

Диаметры выходных зрачков всех перечисленных приборов лежат в пределах 1—8 мм. Диаметры же входных зрачков фотографических объективов, как правило, много больше, поэтому при фотографировании через наблюдательные приборы происходит большая потеря светосилы.

Рис. 2.

Эквивалентное максимальное геометрическое относительное отверстие системы 1:К можно определить двумя способами: используя диаметр выходного зрачка зрительной трубы и фокусное расстояние фотообъектива или диаметр входного зрачка зрительной трубы и эквивалентное фокусное расстояние системы:

1/K = Д_вых / f’_ф.о. = Д_вх / f’_экв.       (3)

Кратность увеличения зрительной трубы всегда указана на изделии. Диаметры входного и выходного зрачков обычно указаны в паспорте или в описании прибора.

Несколько иначе маркируются бинокли, например 7х50. Первое число обозначает кратность увеличения, а второе — диаметр входного зрачка объектива. Допустим, используется бинокль 7х50 с объективом f’_ф.о. = 50 мм. Диаметр выходного зрачка находим по формуле 1:

Д_вых = Д_вх / Г = 50 / 7 = 7,15

Максимальное геометрическое относительное отверстие системы определяем по формуле 3:

1/K = Д_вых / f’_ф.о. = 7,15 / 50 = 1/7

или другим способом, пользуясь эквивалентным фокусным расстоянием системы и диаметром входного зрачка объектива бинокля:

1/K = Д_вх / f’_экв = 50 / 350 = 1/7

Шкала диафрагм объектива будет показывать действительные значения, только начиная с относительного отверстия 1:7 и меньше: 1:8, 1:11 и т. д. Большие значения относительных отверстий потеряли смысл, так как объектив оказался как бы задиафрагмированным узким световым пучком, выходящим из окуляра.

Фото 1. Дворцовая площадь в Ленинграде. Снято объективом «Гелиос-81» 1:2/50 мм, диафрагма 8, выдержка 1/1000 сек.

Фото 2. Снято с той же точки, что и фото 1, но через монокуляр М7х50 без диафрагмирования. Параметры системы 1:7/350 мм. Выдержка 1/1000 сек.

Принципиальная оптическая схема эквивалентной системы: зрительная труба плюс фотообъектив — дана на рис. 2. Сплошной линией показан действительный ход лучей при установке окуляра на нуль диоптрий, а фотообъектива на «бесконечность». В схеме фотообъектива сделано допущение, что задняя главная плоскость, входной зрачок и положение диафрагмы совмещены. Схема наглядно показывает, что диафрагма объектива будет диафрагмировать пучок света, входящий в объектив, только начиная с диаметра выходного пучка зрительной трубы. На схеме показано нахождение эквивалентного фокусного расстояния графическим путём. Если схему сравнить со схемой на рис. 1, то легко заметить, что вместо глаза стоит фотокамера. Если же использовать малогабаритный объектив (с малым диаметром входного зрачка), например объектив фотокамеры «Киев-Вега»: 1:3,5, f’_{ф. о.} = 23 (диаметр входного зрачка 23:3,5 ≈ 6,6 мм), то бинокль не окажет никакого влияния на геометрическое относительное отверстие съёмочного объектива камеры, так как диаметр выходного зрачка бинокля в нашем примере больше диаметра входного зрачка объектива. Шкала диафрагм будет работать без помех во всем интервале от 1:3,5 до 1:16. С равным успехом можно использовать и кинокамеру для съёмки через бинокль, но в таком случае обязательна предварительная юстировка.

Для фотографирования через зрительные трубы лучше всего подходят однообъективные зеркальные камеры типа «Зенит», так как фокусировка осуществляется непосредственно по матовому стеклу.

Окуляр зрительной трубы должен быть максимально приближен к объективу камеры. В каждом отдельном случае это потребует особого подхода к изготовлению соединительного приспособления. Так как конструкции окуляров зрительных труб, а также оправ фотообъективов весьма разнообразны, то фотолюбителю предоставляется широкая возможность выбора конструкции приспособления.

Однако укажем, что с окуляра можно отвинтить пластмассовое кольцо, на которое обычно крепятся светофильтры бинокля. Вместо этого кольца навинчивают специально сконструированное переходное кольцо, служащее соединительным элементом между зрительной трубой и оправой фотообъектива. К последней переходное кольцо также крепится при помощи резьбы, как светофильтр. Резьбовое переходное кольцо лучше всего обеспечивает центрировку сопрягаемых элементов.

Для получения кадра, полностью занятого изображением, требуется совмещение выходного зрачка зрительной трубы с входным зрачком объектива. Принципиальная схема, показывающая положение выходного зрачка зрительной трубы и положение входного зрачка объектива относительно друг друга, приведена на рис. 7 (S’p — удаление выходного зрачка зрительной трубы; Sp — положение входного зрачка фотообъектива).

Рис. 7.

У обычных биноклей выходной зрачок удалён от последней линзы окуляра на 12—14 мм. Как правило, в паспорте прибора указано положение выходного зрачка.

При необходимости можно самому определить положение выходного зрачка телескопической системы. Для этого, установив окуляр на нуль, наводят зрительную трубу на какую-либо ярко светящуюся поверхность (небо и т. п.). К окуляру подносят лист бумаги. Медленно перемещая его вдоль оптической оси, находят наиболее резкое изображение круглого пятна. Расстояние от последней линзы окуляра до резкого круглого пятна и будет величиной удаления выходного зрачка.

Рис. 8.

Рис. 9.

Рис. 10.

Входной зрачок объектива расположен внутри его и на довольно значительном расстоянии от первой поверхности. Вот почему требуется придвигать окуляр как можно ближе к передней линзе фотообъектива.

У объективов типа «Индустар» с фокусным расстоянием 50 мм входной зрачок расположен на расстоянии около 12,3 мм от первой поверхности. У объективов типа «Гелиос» он находится глубже. Так, у объективов «Гелиос-65» и «Гелиос-81» он находится на расстоянии около 17 мм, а в объективе «Гелиос-44» — на расстоянии 26 мм от первой поверхности. У объектива «Юпитер-9» входной зрачок расположен ещё дальше — на расстоянии 38 мм.

В случае, если не известны положения входного зрачка объектива и выходного зрачка зрительной трубы, то совместить их можно простым способом. Предварительно надо установить окуляр зрительной трубы на нуль диоптрий, объектив камеры задиафрагмировать до наименьшего относительного отверстия, а фокусировочное кольцо установить на «бесконечность». Перемещая зрительную трубу перед объективом вдоль его оптической оси, находят такое положение трубы, когда изображение покроет всю площадь кадра. Если все же углы кадра остаются тёмными, то выбирают такое положение, когда виньетирование будет наименьшим. Целесообразнее производить эту юстировку по матовому стеклу, приставленному к фильмовому каналу камеры, так как поле зрения многих зеркальных фотокамер составляет часть от полного кадра.

Больше всего подходят для съёмки через зрительные трубы объективы типа «Индустар» с фокусным расстоянием 50 мм из-за сравнительно небольшого удаления входного зрачка, соизмеримого с удалением выходного зрачка зрительной трубы.

Если зрачки не совпадают, то по мере диафрагмирования объектива поле изображения уменьшается (рис. 8 и 9). Снимок 8 сделан через монокуляр М7х50 и объектив «Гелиос-81» без диафрагмирования. В углах кадра имеется незначительное виньетирование. На фото 9 эта же система за диафрагмирована до 1:16. Поле изображения уменьшалось за счёт несовпадения выходного зрачка монокуляра с входным зрачком объектива.

При конструировании соединительной оправки надо обязательно учитывать положение выходного и входного зрачков. Что можно сказать об экспозиции? При использовании современных зрительных труб с просветлённой оптикой увеличение экспозиции практически не обязательно, так как оно составляет не более половины ступени диафрагмы. Если используются старые непросветлённые системы, то экспозицию надо увеличивать в 2 раза, то есть на одну ступень диафрагмы.

При съёмке через сложные оптические приборы (перископы, дальномеры, сложные прицелы) требуется увеличение экспозиции в 3—4 раза, то есть на полторы-две ступени диафрагмы. При этом весьма желательно использовать высокочувствительную плёнку, устойчивый штатив и спусковой тросик.

Изображение, получаемое при съёмке через визуальные приборы, всегда уступает по качеству изображению, получаемому длиннофокусными объективами «Телемар-22», «Таир-3», «МТО-500», «МТО-1000» и др. Но тем не менее отпечатки имеют вполне удовлетворительное качество, кроме углов кадра, так как визуальные приборы корректируются преимущественно для осевых пучков.

При необходимости можно ещё несколько увеличить эквивалентное фокусное расстояние системы при съёмке удалённых предметов. Для этого надо фокусировочную оправу объектива выдвинуть до упора. Окуляр зрительной трубы надо постепенно утапливать, одновременно контролируя чёткость изображения по матовому стеклу визира камеры. В этом случае работа зрительной трубы аналогична работе отрицательной насадочной линзы, так как из окуляра выходит расходящийся пучок лучей. Поскольку угловое поле изображения с увеличением фокусного расстояния системы уменьшается, то уменьшается и виньетирование в углах кадра. Рис. 10 сделан с той же точки, что и рис. 1 и 2. Масштаб изображения больше благодаря установке кольца дистанций объектива на ближайшее расстояние 0,6 м. Виньетирование углов меньше.

При съёмке через зрительные трубы обязательно соблюдение следующих условий.

1. Последняя линза окуляра должна быть расположена как можно ближе к передней линзе объектива.

Наиболее пригодны зрительные трубы, рассчитанные для работы с противогазом, так как они имеют далеко вынесенный выходной зрачок. В обычном случае углы кадра могут быть затемнены, например при работе с объективом «Гелиос-44», как результат несовпадения выходного зрачка трубы с входным зрачком объектива. При съёмке кинокамерами 2х8 этого может и не быть из-за меньшего поля изображения.

2. Система должна быть по возможности хорошо центрирована, то есть иметь единую оптическую ось.

3. Окуляр должен быть установлен на нуль диоптрий, а объектив камеры — на «бесконечность». Фокусировка системы производится вращением окуляра или объектива зрительной трубы при неподвижном окуляре.

4. Если выдвижение окуляра или объектива зрительной трубы окажется недостаточным для фокусировки на близко расположенные предметы, то надо воспользоваться для этого насадочными линзами. Фокусное расстояние насадочной линзы определяется расстоянием от предмета до объектива зрительной трубы (Подробнее о подборе насадочных линз см. «Советское фото», 1969, № 5, стр. 26).

5. Если использовать для съёмки бинокль, то надо выбрать такой монокуляр из пары, в котором нет сетки. Сетка, видимая в окуляре, хорошо будет воспроизведена на плёнке объективом камеры.

Может возникнуть вопрос: почему нет в продаже телескопических насадок для фотокамер, если продаются телескопические насадки для 8-мм фотокамер? Ответ на этот короткий вопрос довольно длинен.

1. Габариты. Если объектив 8-мм кинокамеры имеет размеры горошины или напёрстка, то размер телескопической насадки для такого объектива увеличивается до размеров настольной перечницы. Соответственно возрастают и размеры телескопической насадки для фотообъектива, а габариты последнего и без того значительны. Если учесть, что размер телескопической насадки прямо пропорционален кратности увеличения фокусного расстояния, то ясно, что телескопическая насадка для фотообъектива будет иметь весьма внушительные размеры. Вес же возрастёт ещё больше.

2. Оптическая схема. С увеличением линейных размеров поля изображения заметно усложняется оптическая схема телескопической насадки. Число линз в такой насадке возрастает до в. Если пойти на уменьшение числа линз, то качество изображения заметно ухудшится, особенно у широкоугольных насадок. На рис. 11 показаны схемы афокальных насадок. Вверху: широкоугольная насадка Г-0,8х, внизу: теленасадка Г-1,7х.

Рис. 11.

3. Качество изображения, получаемого со сложной телескопической шестилинзовой насадкой в паре с четырёхлинзовым основным объективом, подобно качеству изображения, даваемому трёхлинзовым объективом с таким же фокусным расстоянием. Таким образом, семь линз не имеют никаких преимуществ.

4. Цена телескопической насадки определяется числом и сложностью линз, её габаритами и массовостью производства.

Проанализировав сказанное выше, легко убедиться, что практичнее и дешевле иметь сменный объектив, который даст лучшее качество изображения, чем система с телескопической насадкой, в приведённом примере состоящая в целом из десяти линз.

Телескопические афокальные насадки для фотографических камер не имеют большого распространения. Цена одной насадки составляет до 80% от полной стоимости камеры. Кратность же изменения фокусного расстояния весьма незначительна.

Наоборот, в кинолюбительской практике афокальные насадки нашли самое широкое применение, хотя они постепенно вытесняются с рынка объективами с переменным фокусным расстоянием. Последние же есть не что иное, как афокальная насадка с переменным увеличением, работающая в паре с обычным объективом.

Бинокли в качестве афокальных телескопических насадок более практичны. Ибо бинокль может выполнять две функции: прибора для визуального наблюдения и средства для увеличения фокусного расстояния основного объектива.

Данные о зрительных трубах и биноклях, имеющихся в продаже, приведены в таблице.

Название изделия	Кратность увеличения	Диаметр входного зрачка, мм	Диаметр выходного зрачка, мм	Удаление выходного зрачка, мм	Вес, г	Примечание
Зрительная труба ЗРТ-457	60х и 30х	70	1,14 и 2,35	7,8	1200	Фокусировка объективом. Комплектуется специальным штативом
Зрительная труба ЗРТ-452	40х	72	1,8	9,6	~1200	Фокусировка окуляром. Комплектуется специальным штативом
Зрительная труба «Турист-2»	20х	50	2,5	13,5	550	Фокусировка окуляром.
Бинокль БПП — 12х40	12х	40	3,33	12	850
Монокуляр М — 8×30	8х	30	3,75	14	300
Бинокль БПШ — 8х30	8х	30	3,75	14	660
Монокуляр М — 7×50	7х	50	7,1	14	440
Бинокль БПВ — 7×50	7х	50	7,1	14	980
Бинокль БПШ — 6×24	6х	24	4	15	530
Бинокль БПС — 4×20	4х	20	5	12	270

Г. ТЕРЕГУЛОВ

Оптические системы микроскопов ｜ Биологические флуоресцентные микроскопы KEYENCE

Основы микроскопов

Оптические системы для микроскопов

В оптических микроскопах для визуализации используется комбинация линз объектива и окуляра (окуляров). Увеличение при наблюдении является произведением увеличения каждой из линз. Обычно это значение составляет от 10х до 1000х, а некоторые модели даже достигают 2000х кратного увеличения.

Объектив

Линза объектива состоит из нескольких линз для увеличения объекта и проецирования большего изображения.В зависимости от разницы фокусного расстояния доступны линзы с разным увеличением, например 4x, 10x, 40x и 50x. Помимо увеличения, индексы, показывающие характеристики объектива, включают числовую апертуру и рабочее расстояние.
Свет, проходящий через линзу, вызывает цветовую аберрацию (растекание цвета), которая имеет другой показатель преломления в зависимости от длины волны. Для предотвращения этого были разработаны следующие линзы:

— Ахроматическая линза

Линзы, предназначенные для обеспечения одинаковых показателей преломления двух длин волн (цветов) света.Этот тип линз получил широкое распространение, отчасти из-за доступной цены.

— Полуапохроматическая линза (флюоритовая линза)

Линзы, обеспечивающие одинаковые показатели преломления трех длин волн (цветов) света. Этот тип линз используется для наблюдения флуоресценции, поскольку обеспечивается коэффициент пропускания для ультрафиолетового света с длиной волны около 340 нм.

— Апохроматическая линза

Линзы, предназначенные для обеспечения таких же показателей преломления трех длин волн (цветов) света, как у полуапохроматических линз.Этот тип линз имеет большую числовую апертуру и лучшее разрешение и поэтому часто используется для исследований, требующих детального наблюдения. Эта высокая производительность означает, что цена также выше.

— План линзы

Линза, в которой исправлена ​​аберрация кривизны поля, так что фокусируется не только центр линзы, но и периферия. Если у перечисленных выше линз исправлены аберрации кривизны поля, они соответственно называются планахроматическими линзами, планфлюоритовыми линзами и планапохроматическими линзами.В большинстве случаев на линзах нанесена маркировка «ПЛАН».

— Иммерсионная линза

Увеличивает числовую апертуру за счет заполнения жидкостью между линзой объектива и образцом для достижения высокого разрешения. Иммерсионная линза, в которой используется масло, называется иммерсионной линзой, а линза, в которой используется вода, называется иммерсионной линзой. Первый обозначается сбоку «HI» или «OIL», а второй — «W» или «WATER».

Линза окуляра (окуляр)

Линза, устанавливаемая на стороне наблюдателя.Изображение, увеличенное линзой объектива, дополнительно увеличивается линзой окуляра для наблюдения. Окулярная линза состоит из одной-трех линз, а также снабжена механизмом, называемым ограничителем поля, который удаляет ненужный отраженный свет и аберрации.
Доступны разные типы в зависимости от обеспечиваемого увеличения, например 7x и 15x. Помимо увеличения, характеристики объектива представлены числом поля, которое показывает диапазон поля зрения.
В отличие от линз объектива, чем больше увеличение линзы окуляра, тем короче ее длина.
Следующие линзы доступны в зависимости от структуры полевого упора или области применения:

— Линза Гюйгенса

Состоит из двух плосковыпуклых линз. Этот тип линз используется для небольшого увеличения и отличается упором поля, расположенным в тубусе линзы.

— Линза Рамсдена

Этот тип линз отличается упором поля, расположенным вне тубуса объектива.

— Линза периплана

Корректирует хроматическую аберрацию увеличения и другие свойства, чтобы обеспечить четкое наблюдение даже на периферии поля зрения.

— Линза компенсации

Окулярная линза, компенсирующая аберрацию, вызванную линзой объектива.

— Широкопольный объектив

Обеспечивает широкий угол обзора и в основном используется для наблюдения за живыми организмами и минералами.

— Суперполевой объектив

Поддерживает еще более широкое поле зрения и в основном используется со стереоскопическими микроскопами.

Линза конденсора

Объектив для установки под сценой. Этот объектив может регулировать количество света для равномерного освещения объектов. Это полезно для наблюдения при большом увеличении. Существуют различные типы конденсаторных линз, от обычных «конденсаторов Аббе» до «ахроматических конденсаторов», которые корректируют цветовые аберрации.

— Конденсатор Аббе

Простая конденсорная линза, которая часто используется в микроскопах, установленных в учебных заведениях.

— Ахроматический конденсатор

Конденсорная линза, корректирующая цветовую аберрацию. Ахроматические апланатические конденсаторные линзы доступны в качестве усовершенствованного типа, который может корректировать кривизну поля.

— Универсальный конденсатор

Поддерживает широкий диапазон наблюдений, таких как темное поле, фазовый контраст, дифференциальный интерференционный контраст и наблюдение в поляризованном свете.

Об увеличении

Общее увеличение при наблюдении представляет собой произведение увеличений объектива и окулярных линз.Например, линза объектива 20x и линза окуляра 10x дают общее увеличение 200x.
Увеличение 1x относится к состоянию, когда объект рассматривается глазом с расстояния 250 мм. 250 мм считается расстоянием, которое лучше всего видно человеческому глазу. Это называется расстоянием отчетливого видения. Увеличение окулярной линзы получается делением расстояния отчетливого зрения на фокусное расстояние линзы.

Каким было бы общее увеличение образца, если бы вы использовали объектив с 40-кратным увеличением? — MVOrganizing

Каким было бы общее увеличение образца, если бы вы использовали 40-кратный объектив?

Каждая линза объектива имеет разное увеличение.Умножьте увеличение окуляра на увеличение линзы объектива, чтобы получить общее увеличение. Например, 10-кратная окулярная линза и 40-кратная линза объектива дают общее увеличение в 400 раз (10 x 40 = 400).

Что означает 10X для окулярной линзы?

Все мы знаем, что 10X означает, что линза объектива имеет эффективное увеличение в десять раз больше натурального размера, а в сочетании с 10X окулярной линзой окончательное увеличение будет 100X (10 X 10).…

Каков диаметр поля зрения для окуляра с 10-кратным увеличением и с объективом с 40-кратным увеличением?

Ступенчатый микрометр с увеличением 1000x с составным микроскопом Olympus. Диаметр поля зрения (fov) составляет 0,184 миллиметра (184 микрометра)….

Объектив	Диаметр поля зрения	Увеличение (10x окуляр)
4x	4,0 мм (4,45)	40x
10x	2.0 мм (1,78)	100x
40x	0,4 мм (0,45)	400x
100x	0,2 мм (0,178)	1000x

Что означает 40x на микроскопе?

Общее увеличение:
Подсчитать общее увеличение изображения, которое вы просматриваете через микроскоп, действительно довольно просто. Чтобы получить общее увеличение, возьмите кратность объектива (4X, 10X, 40x) и умножьте на силу окуляра, обычно 10X.
	Вернуться к началу страницы

Что вы видите при 40-кратном увеличении?

Увеличение микроскопа

• При 40-кратном увеличении вы сможете видеть 5 мм.
• При 100-кратном увеличении вы сможете видеть 2 мм.
• При увеличении 400x вы сможете видеть 0,45 мм или 450 микрон.
• При увеличении 1000x вы сможете видеть 0,180 мм или 180 микрон.

Какая установка имеет наибольшее общее увеличение и наименьшее увеличение?

Ответ: 1.Таким образом, для 10-кратного объектива и 10-кратного окуляра общее увеличение = 10 X 10 = 100X (это означает, что просматриваемое изображение будет в 100 раз больше его фактического размера). Сканирующая линза объектива обеспечивает наименьшее увеличение из всех линз объектива.

Что вы видите при 100-кратном увеличении?

При 100-кратном увеличении вы сможете видеть 2 мм. При увеличении 400x вы сможете видеть 0,45 мм или 450 микрон. При увеличении 1000x вы сможете увидеть 0,180 мм или 180 микрон.

Какое общее увеличение при 4x 10x и 40x?

Классы 1-8 обычно покупают составной монокулярный микроскоп с 3 линзами объектива: 4x, 10x, 40x для максимального общего увеличения 400x.

Какое общее увеличение будет достигнуто?

Объектив и линзы окуляра отвечают за увеличение изображения просматриваемого образца. Таким образом, для 10-кратного объектива и 10-кратного окуляра общее увеличение = 10 X 10 = 100X (это означает, что просматриваемое изображение будет в 100 раз больше его фактического размера).

Какой микроскоп имеет наибольшее увеличение?

электронный микроскоп

Что произойдет с вашим изображением, если вы попытаетесь увеличить его в 40 или 100 раз?

5. Что произойдет с вашим изображением, если вы попытаетесь увеличить его в 40 или 100 раз? Это может взорвать ваш iage, если вы не настроите сцену соответствующим образом.

В чем преимущество просмотра образца при 40-кратном увеличении по сравнению с 400-кратным увеличением?

Увеличивается от 40x до 400x. Преимущества заключаются в том, что на нем видны живые образцы, он недорогой, имеет хорошее разрешение и хорошее увеличение.К недостаткам можно отнести то, что образцы должны быть тонкими, чтобы свет мог проходить сквозь них и переворачивать изображение вверх ногами и назад.

Почему вы должны использовать ручку точной фокусировки только при большем увеличении?

Грубая и точная настройка Ручку грубой настройки следует использовать только с линзами с наименьшим увеличением. Как только он окажется в фокусе, вам нужно будет использовать только точную фокусировку. Использование грубой фокусировки с более высокими линзами может привести к врезанию линзы в слайд.

Что произойдет, если вы попытаетесь использовать грубую настройку при использовании объектива 10X?

Что произойдет, если вы попытаетесь использовать грубую настройку, когда объектив 10X на месте? Фокус образца будет нечетким при высокой оптической силе объектива, а предметный столик будет высоко поднят из-за грубой настройки.Предупреждение: не следует менять грубую фокусировку при большом увеличении.

Какой объектив использовать в первую очередь?

При фокусировке на слайде ВСЕГДА начинайте с объектива 4X или 10X. Как только вы сфокусируете объект, переключитесь на следующую цель с большей мощностью.

Можно ли использовать грубую настройку на 10X?

Если во время грубой настройки используется объектив с большим увеличением 10X или выше, существует риск разбить объектив о образец.

Почему плохо использовать грубую настройку на большой мощности?

НИКОГДА НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ РУЧКУ ГЛОБАЛЬНОЙ ФОКУСИРОВКИ НА ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ! При правильной фокусировке линза с высокой светосилой должна располагаться очень близко к слайду. Если повернуть ручку грубой настройки на большом увеличении, объектив может легко сломать затвор.

Чего нельзя трогать при использовании объектива с большим увеличением?

Объектив в самом верхнем положении, объектив с 4-кратным увеличением, конечно, не должен касаться слайда.Закройте конденсор и, глядя в окуляр, опустите столик, используя грубую фокусировку, пока не увидите четкое изображение.

Какую ручку нужно отрегулировать, чтобы образец был четче?

Используйте ручку фокусировки (4), чтобы сфокусировать образец и повторно отрегулируйте конденсор (7) и интенсивность света для получения наиболее четкого изображения (с объективами малой мощности вам может потребоваться уменьшить интенсивность света или закрыть конденсор).

Какое общее увеличение при большом увеличении?

Мощная линза объектива (также называемая линзой с высокой сухостью) идеально подходит для наблюдения мелких деталей в образце.Общее увеличение мощного объектива в сочетании с 10-кратным окуляром равно 400-кратному увеличению, что дает вам очень подробное изображение образца на вашем слайде.

Что означает 3-кратное увеличение?

Это просто означает, что любой объект, на котором вы пытаетесь сфокусироваться с расстояния 1 дюйм, будет казаться в 10 раз больше.

Как рассчитать фактическое увеличение?

Увеличение можно рассчитать с помощью масштабной линейки…. Масштабная шкала

1. Измерьте изображение масштабной линейки (рядом с рисунком) в мм.
2. Преобразовать в мкм (умножить на 1000).
3. Увеличение = изображение масштабной линейки, деленное на фактическую длину масштабной линейки (записанную на масштабной линейке).

Где расположены линзы объективов микроскопа?

Линза объектива микроскопа — это линза внизу рядом с образцом. Проще говоря, это очень мощная лупа с очень коротким фокусным расстоянием. Его подносят очень близко к исследуемому образцу, так что свет от образца попадает в фокус внутри трубки микроскопа.

Для чего нужен объектив в микроскопе?

В микроскопии линзы объектива — это оптические элементы, наиболее близкие к образцу. Линза объектива собирает свет от образца, который фокусируется для создания реального изображения, видимого на линзе окуляра. Линзы объектива — самая сложная часть микроскопа из-за их многоэлементной конструкции.

Какой объектив самый длинный?

Маслоиммерсионный объектив

Что означают линзы объектива?

технический.: линза или система линз в микроскопе, телескопе и т. д., которые формируют изображение объекта.

В чем важность объектива 100x?

Самый мощный объектив светового микроскопа — иммерсионный 100-кратный объектив. Поскольку свет преломляется каждый раз, когда он проходит через среду с другим показателем преломления (воздух к стеклу или наоборот), качество изображения снижается с каждым проходом.

Базовая микроскопия

ГИСТОЛОГИЯ — БИОЛ 0509

LAB ВВЕДЕНИЕ II

БАЗОВАЯ МИКРОСКОПИЯ

АРТЕФАКТЫ:

При исследовании слайдов срезов тканей светом и электроном микроскопы, следует помнить, что некоторые из наблюдаемых структур могут не быть реальными, то есть они могут быть артефактами.Артефакты — это результат изменений в структура тканей или добавление «новых структур», которые обычно результат фиксации, обезвоживания, заливки, секционирования, окрашивания, и / или методы монтажа секций. Типы артефактов, которые обычно встречающиеся, перечислены ниже.

ОБЗОР ОСНОВНЫХ ИСКУССТВ.

1. Набухание компонентов ткани
2. Усадка компонентов ткани

Артефакты 1 и 2 типов являются результатом плохой фиксации и / или обезвоживания. техники, т.е. осмолярность фиксатора может быть неправильной, может быть неправильный pH. использовалось короткое время фиксации и / или обезвоживание ткани было слишком быстрым. Набухание и усадка иногда могут привести к разрыву плодных оболочек. Такого рода повреждения особенно очевидны на ультраструктурном уровне.

3. морщины на участке
4. разрывы на участке
5. пузырьки воздуха
6. пыль

Артефакты типов 3, 4, 5 и 6 обычно являются результатом плохого разделения техника или плохая техника при монтаже секций.В некоторых случаях плохой фиксация и / или встраивание могут быть причиной разрывов или морщин на участках изменяя фиксированную консистенцию ткани таким образом, чтобы ткань нельзя было разрезать без разрывов и складок.

7. осадок пятен

Этот вид артефактов может возникнуть в результате использования старых красителей, нефильтрованные растворы красителей, ошибки, допущенные при приготовлении красителя, или плохая техника окрашивания.

СВЕТОВОЙ МИКРОСКОП:

Мы рассмотрели использование ваших световых микроскопов во время лабораторных и ваших лабораторный раздаточный материал содержит инструкции, описывающие, как настроить микроскоп для просмотра, при котором устанавливается «правильное освещение по Колеру».В настраивая «правильное освещение Колера», вы настраиваете Освещение микроскопа таким образом, чтобы 1) весь свет проходил через центры линзы и 2) световой луч настроен на наименьший полезный диаметр, таким образом устранение отражений света от внутренних компонентов микроскопа.

Конечный результат ваших корректировок на «правильного Колера». подсветка »заключается в том, что вы можете просматривать срезы тканей на самом высоком возможное разрешение, на которое способен ваш микроскоп. Это означает, что вы сможет увидеть максимальное количество структур в ткани, которые могут быть увиденным в микроскоп.

Объектив и линзы окуляра отвечают за увеличение изображения просматриваемый образец.

Общее увеличение = Увеличение объектива X Увеличение окуляра

So для объектива 10X и окуляра 10X,

Общее увеличение = 10 X 10 = 100X (это означает, что просматриваемое изображение будет в 100 раз больше своего фактического размера).

Для объектива с 40-кратным увеличением и окуляра с 10-кратным увеличением

Общее увеличение = 10 X 40 = 400 X

Увеличение не имеет большого значения, если разрешающая способность не высока.

Разрешение — это мера способности различать 2 точки как две точки. То есть при просмотре чего-либо в микроскоп, насколько близко вместе можно разместить две точки
так, чтобы вы все еще могли видеть некоторое пространство между ними?

**

* *

Нельзя больше сказать о разрешении, не упомянув несколько слов о числовых значениях. диафрагма (нет данных или нет данных). Значение числовой апертуры измеряет, в какой степени свет, который проходит через образец, распространяется и собирается объектив.Свет, проходящий через образец, содержит информация о том, как выглядит образец, то есть о его структуре.

Если мы рассмотрим конус света, исходящий от образца, и попадает в линзу объектива, числовая апертура может быть определена как,

NA = n. sin m (. это умножение символ)

n = показатель преломления вещества между образцом и объективом линза (обычно воздух, n = 1,0; кварц, n = 1,5; стекло, n = около 1.5; вода, n = 1.3)

м = 1/2 апертурного угла (также называемый полуугол). Угол раскрытия — это угол, описываемый конусом света, который попадает в линзу объектива после прохождения через образец. Этот угол будет зависят от кривизны линзы, а также от того, насколько близко линза объектива к образцу, когда он находится в фокусе.

Так, для объектива с углом апертуры 120 o с воздухом между образец и линза объектива,

NA = 1. грех 60o = грех 60o = 0.87

Если между линзой объектива и экземпляр,

NA = 1,5. sin 60 o = 1,5 (0,87) = 1,31

Числовая апертура важна, потому что она позволяет нам вычислить разрешающая способность цели. Помни, вот кем мы были на самом деле Интересует определиться изначально.

R = 0,61. (л / нет данных)

R = разрешение объектива
l = длина волны света (среднее значение для белого света ~ 550 нм).

NA = числовая апертура

Так, по воздушной обстановке,

R = 0,61. 550 нм / 0,87 = 386 нм = 0,000000386 м = 0,386 мм

Для масляной иммерсии,

R = 0,61. 550 нм / 1,31 = 256 нм = 0,000000256 м = 0,26 мм

Таким образом, видно, что более высокое разрешение возможно, если вещество, лежащее между образцом и линзой объектива имеет показатель преломления, близкий к возможно, до самой линзы без превышения преломляющей способности линзы показатель.

Важно понимать, что и линзы окуляра, и линзы объектива отвечают за окончательное увеличение в сложном микроскопе, ТОЛЬКО объектив отвечает за разрешение.

Приведенное выше обсуждение должно продемонстрировать важность разрешения. К используя подходящие линзы, я могу создавать очень большие увеличения, скажем, 5000X со световым микроскопом. Однако увеличение ничего не говорит нам о разрешающая способность. Если разрешение объектива 0.3 мм, как бы я ни увеличивал образец изображение, разрешение останется прежним. На 5000X я все еще смогу для разрешения точек на расстоянии не менее 0,3 мм друг от друга. Точки, расположенные ближе друг к другу, могут быть видны, но они будут наложены друг на друга. и размыты, выглядя как одна нечеткая точка. Так что ничего не получилось увеличенное увеличение. Количество видимой информации, доступной на 5000X такое же, как и при меньшем увеличении 1500X.

Используя математические уравнения, приведенные выше, и значения максимального числовая апертура, достижимая с помощью линз светового микроскопа, может быть показали, что максимальное полезное увеличение на световом микроскопе находится между 1000X и 1500X.Возможно большее увеличение, но разрешение не будет. улучшать.

Помимо числовой апертуры и неправильного светового пути есть еще 3 основные дефекты линз, которые могут повлиять на качество изображения в компаунде микроскоп и приведет к снижению разрешения.

Вот такие,

A. Хроматическая аберрация — вызванная сферической линзой, длины волн света фокусируются на разных уровнях. Таким образом, вы получаете несколько изображения накладываются друг на друга.Этот дефект исправлен в ахроматические объективы.

B. Сферическая аберрация — оптическое качество изображения ухудшилось из-за того, что что центр линзы имеет несколько другие качества, чем края. Оба сферические и хроматические аберрации исправляются в апохроматических объективах.

C. Кривизна поля — изображение находится в фокусе по центру, но не в фокусироваться периферически или наоборот. Этот дефект исправлен в плоском цели.

Тип объектива, увеличение, числовая апертура и даже самый лучший Толщина покровного стекла для слайдов указана сбоку задача.

Существует ряд специальных типов световой микроскопии, которые могут улучшить некоторые особенности исследуемого образца. Некоторые из них перечислены ниже.

1. Фазово-контрастная микроскопия — использует разницу фаз в луч света, вызванный разными показателями преломления компонентов внутри под вопросом.

Рассмотрим воздух, n = 1.0; вода, n = 1,3; стекло, n = 1,5. Свет путешествует быстрее всего через воздух и медленнее через стекло. Таким образом, если световой луч встречает (на одновременно) три разных пространства одинаковой толщины, заполненных воздухом, вода и стекло, луч выйдет первым из заполненного воздухом пространства и последним из залитого стеклом пространства.Выходящие световые лучи, как говорят, выходят из фазы друг с другом.

В фазово-контрастном микроскопе конденсор и объективы специально сделано для обнаружения разности фаз света, проходящего через разные компоненты в образце ткани. Конструкция конденсатора и линзы объектива таковы, что эти разности фаз видны увеличение контраста между световыми волнами разной фазы. Как результат, компоненты клеток, которые обычно имеют низкий контраст (прозрачные или почти прозрачные), имеют более высокий контраст и, таким образом, становятся видимыми.

2. Поляризационная микроскопия. Поляризационный фильтр (называемый поляризатором) размещен под конденсатором и допускает только легкую вибрацию в одной плоскости. добраться до конденсатора. Второй поляризационный фильтр (называемый анализатором) помещается между объективом и окуляром. Если эти два фильтра ориентированы так, что их оси светопропускания перпендикулярны, свет не будет проходить через анализатор к окуляру. Так что ничего не будет видно. Одно использование поляризации световая микроскопия связана с тем фактом, что определенные кристаллы, обнаруженные в или связанные с некоторыми клетками, могут изгибать световые волны из-за их преломления показатель.Если некоторые световые волны, прошедшие через поляризатор, изгибаются в разные плоскости при прохождении через кристаллические части образца, то некоторые из этих световых волн смогут проходить через анализатор, даже если он ориентирован под углом 90 градусов к поляризатору. Это свойство кристаллов, изгибающих поляризованные световые волны, называется двойным лучепреломлением. это важно для идентификации определенных кристаллических структур в или связанных с клетки.

3. Интерференционная микроскопия или интерференционная микроскопия Немарского.- это еще один метод, используемый для наблюдения структур с различным показателем преломления, но аналогичная оптическая плотность. Это не то же самое, что фазово-контрастная микроскопия. Для интерференционной микроскопии Немарского требуются 2 разных световых луча, которые рекомбинированы после прохождения через образец. Различия по фазе между два луча визуализируются как глубина. В результате получается изображение с глубиной (вроде как 3-D). Этот тип микроскопии особенно полезен для просмотра живых клеток.

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

Функция этого прибора зависит от того, что электрон Луч имеет много свойств, которые похожи на световой луч.

Фактически, пучок электронов можно рассматривать как 1.) пучок электронов. частицы или 2.) как волна (т.е. как световая волна). Как оказалось, оба свойства необходимы для работы электронного микроскопа. Факт что эффективная длина волны электронного луча намного меньше, чем самая короткая волна видимого света делает возможным очень высокое разрешение с этим прибором (например, 5-20 А)

Напомним, что R = 0,61. (л / нет данных)

Это означает, что возможно очень большое полезное увеличение, поскольку очень маленькое расстояния между двумя точками могут быть разрешены.Максимальное увеличение обычно используется с электронным микроскопом 200,000X. Однако более высокая полезная возможны увеличения.

Достаточно сказать, что для целей этого курса мы можем рассматривать электронный микроскоп относительно простыми словами. Электронный пучок производится индуцирование высокого напряжения между катодом (-) и анодом (+). Электромагниты используются для направления этого луча, а также в качестве магнитных линз. которые отвечают за увеличение изображения образца.Как электронный луч проходит через образец, электроны либо не подвержены влиянию, либо рассеиваются или впитываются тканями образца и различными пятнами (обычно тяжелые металлы), нанесенные на ткани. Незатронутые электроны и многие из рассеянных электронов проходят через образец и затем фокусируются магнитными линзами на флуоресцентном смотровом экране. Номер электронов, попадающих в различные части этого экрана, определяют, насколько ярко эти части флюоресцируют и, таким образом, формируют изображение образца на экране, которое может быть осмотренным лицом, использующим прицел.Кроме того, сфокусированные электроны может использоваться для экспонирования фотопленки, с которой можно снимать черно-белые фотографии. быть напечатанным. Созданные фотографии на самом деле более полезны для интерпретации изображения с электронного микроскопа, потому что они постоянные и более контрастные чем флуоресцентное изображение.

Основы микроскопов

: мировые прецизионные инструменты | Хирургические инструменты, инструменты для исследований, лабораторное оборудование

Микроскопы

— это стандартный лабораторный инструмент, но покупка подходящего микроскопа для конкретного применения может быть проблемой.Во-первых, подумайте, как вы будете использовать инструмент. Вы смотрите на слайды, препарируете маленькое животное или делаете операцию? (Приложение определяет необходимое рабочее расстояние и степень увеличения.) Какую подставку вы будете использовать? ( Штанга , шарнирный рычаг или стойка ) Будет ли микроскоп использоваться в классе? (Тринокулярный прицел предлагает возможность включения камеры.) Вам понадобится камера? (Камера позволяет проецировать изображение с микроскопа на ПК или телевизор или снимать неподвижные изображения.) Ответы на эти вопросы помогут вам определить необходимое рабочее расстояние, уровень увеличения, тип монтажной стойки и необходимое оборудование.

Части микроскопа

Окуляр — В окуляре находятся две или более линзы, и в микроскоп можно использовать различные окуляры. Типичные диапазоны увеличения окуляра составляют 10X, 15X и 20X. Окуляр обычно имеет диоптрийную регулировку для более резкой фокусировки. Для получения информации о межзрачковом расстоянии и настройке диоптрий см. Http: // micro.magnet.fsu.edu/primer/java/kohler/diopter/index.html.

Объективы — Объективы фокусируют свет от образца. Обычно в револьверную головку (турель) ввинчиваются от трех до пяти объективов. Объективы бывают разных увеличений и типов. Для получения дополнительной информации о типах объективов см. «Объективы микроскопа ».

Столик — Столик представляет собой платформу, на которой находится образец. Обычно в центре есть отверстие, через которое проходит свет.Образец помещается над отверстием.

Конденсор — Конденсор — это линза, которая фокусирует свет от источника света на образец.

Источник света — Хотя источником света может быть окружающий свет, отраженный зеркалом, обычно это галогенная лампа, светодиодный свет или лазер.

Ручки фокусировки — Используйте ручки грубой и точной фокусировки, чтобы перемещать столик вверх и вниз, чтобы сфокусировать образец в окулярах.

Определения

При обсуждении микроскопов могут оказаться полезными следующие термины:

Поле зрения (FOV) — это диаметр светового круга, который вы видите в окуляре микроскопа.Чем больше увеличение, тем меньше поле зрения.

ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ : Поле зрения может быть рассчитано на большинстве составных микроскопов с использованием номера поля и увеличения объектива. Поле зрения = количество полей / увеличение объектива. Например: номер поля
18 мм с объективом 10X -> 18/10 = 1,8 мм = поле обзора 1800 мкм.
Число полей 20 мм с объективом 40X -> 20/40 = 0,5 мм = 500 мкм FOV.

Рабочее расстояние –Расстояние между верхней частью образца и нижней частью объектива является рабочим расстоянием.При вскрытии небольшого животного требуется большее рабочее расстояние, чем при просмотре слайдов.

Увеличение –Это степень увеличения изображения. Например, при 10-кратном увеличении образец выглядит в десять раз больше. Чем больше увеличение, тем меньше поле зрения. Общее увеличение микроскопа равно увеличению окуляра, умноженному на увеличение объектива.

Диоптрия — Технически диоптрия является мерой величины коррекции линзы.Он равен фокусному расстоянию, обратному фокусному расстоянию в метрах. Если объектив может сфокусироваться на расстоянии 1 метра, его диоптрия равна 1. Если он фокусируется на расстоянии 2 метра, он имеет диоптрию 1/2. Каждый окуляр микроскопа имеет диоптрийную настройку, позволяющую вносить незначительные поправки в изображение, компенсируя разницу в зрении между двумя глазами.

Числовое значение Апертура (N.A.) — Это число напрямую связано со средой преломления (воздух (сухой объектив) = 1,00 показатель преломления; масло = 1.515) и угол преломления. Нефтяная цель имеет более высокую числовую апертуру, чем сухая. Угол преломления определяется тем, насколько близко объектив находится к образцу. Чем выше числовое значение, тем выше разрешение объектива или линзы.

Разрешение — Разрешение описывает четкость изображения. Разрешение определяет, насколько близко могут быть две точки в поле зрения и при этом они будут различаться.

Межзрачковое расстояние — это расстояние между глазами зрителя.Для бинокулярных микроскопов вы можете отрегулировать расстояние между окулярами так, чтобы зритель видел один световой круг вместо двух, глядя в оба окуляра.

Схема конфигурации камеры / микроскопа

См. Выбор

Другие статьи этой серии

ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ ПОСМОТРЕТЬ ПЕРВЫЙ ТЕЛЕСКОП

Meade серии 4000 окуляры 26мм и 9.7 мм с 2x Barlow

Сначала это должно быть заявил, что виды через небольшой телескоп, подобные тем, которые обычно покупаются в качестве первого телескопа не будет производить виды, подобные тем, которые видны в книгах и журналы. Виды изображений в журналах воспроизводятся в основном те, что сделаны опытными астрономами, использующими современное оборудование. Целый Смысл использования телескопа в том, чтобы самому увидеть эти объекты. Чтобы ощутить собственными глазами фотоны, которые на самом деле пришли прямо с Луны, планет и даже звезды — это невероятные ощущения от использования телескопа.Когда эти фотоны света попадают в наш глаз, они активируйте наши визуальные датчики, и мы фактически сможем прикоснуться к этим частицам которые пришли издалека. А новичок не должен разочаровываться, не увидев той же детали, что и миры гигантских телескопов или космических зондов их можно увидеть в Интернете или в астрономических журналах. Наслаждаться найти и увидеть эти объекты в ночном небе и по-настоящему с вашего собственный двор.

Прежде чем рассматривать то, что мы можем увидеть в наш первый телескоп, мы должны повторно посетить некоторые оборудование, которое обычно поставляется с первым телескопом.Большинство телескопов поставляются с двумя окуляры (см. изображение выше). Эти обычно маркируются, чтобы их можно было идентифицировать по фокусному расстоянию. Это отмечено где-то на корпусе окуляра. и отображается как размер в миллиметрах. Более крупный обычно составляет от 20 мм до 25 мм и имеет меньшую мощность. (наименьшее увеличение). Меньший (большее увеличение) обычно составляет около 10 мм.

Увеличение, строго говоря, не является атрибутом телескопа, в основном это зависит от окуляр.Телескоп определенное фокусное расстояние даст изображение определенного размера, и это изменить нельзя. Например, телескоп с определенным фокусным расстоянием может давать изображение полной луны 10 мм. в диаметре. Более длинное фокусное расстояние будет получить изображение большего размера (возможно, 15 мм), а меньшее фокусное расстояние приведет к изображение меньшего размера (возможно, 6 мм).

Затем окуляр используется, как микроскоп, для увеличения этого изображения. Изображение большего размера для начала позволит окуляр для получения большего изображения для просмотра (большее увеличение).

Окуляр с более длинное фокусное расстояние, скажем 25 мм (малое увеличение), используется на телескопе с фокусным расстоянием 1000 мм. длина даст увеличение 1000 25 = 40x. Короткое фокусное расстояние 10 мм (высокая мощность) окуляр, используемый на том же телескопе 1000 мм, дает увеличение в 1000 10 = 100x. Однако те же окуляры используется на телескопе с фокусным расстоянием 1500 мм (что, естественно, дает больший изображение) будет иметь увеличение: 1500 25 = 60x и 1500 10 = 150x.

Некоторые телескопы поставляется с линзой Барлоу (см. изображение выше).Это одна линза, встроенная в корпус, который помещается в блок фокусировки, который обычно имеет диаметр 1 дюйм (31,75 мм). интерфейс. Окуляр можно снять и Барлоу поместился в фокусер. После этого в прицел Барлоу можно установить окуляр. Барлоу удваивает фокусное расстояние телескопа. Так что в пример расчета увеличения выше фокусного расстояния 1000 мм телескоп теперь становится 2000 мм, поэтому увеличение теперь составляет 2000 10 = 200x. ПРИМЕЧАНИЕ: после установки Barlow a потребуется значительная перефокусировка и объект наблюдаемый будет перемещаться по полю зрения в два раза быстрее.

Использование разных увеличения часто неправильно понимают новички в астрономии, которые ошибочно думаю, что чем больше используется увеличение, тем лучше будет обзор наблюдаемый объект. Это не в любом случае это зависит как от типа наблюдаемого объекта, так и от видя состояние неба той ночью. Объект, который в небе кажется большим и относительно тусклым, часто лучше всего смотреться при малом увеличении. Для Например, M45 звездное скопление Семь сестер или M31 Большая галактика в Андромеда.Большие увеличения могут быть используется на Луне и планетах, чтобы увидеть более подробную информацию. Условия могут по-прежнему ограничивать сумму увеличения, которое можно использовать. Если там сильная турбулентность в атмосфере при меньшем увеличении может улучшить вид.

Теперь рассмотрим, что мы сможем увидеть. когда мы получаем первый свет в наш новый телескоп. Рассмотрим типичный тип новичков. телескоп.

The Skwatcher Evostar 90

Skwatcher Evostar 90 имеет апертуру (диаметр линзы) 90 мм и фокусное расстояние 900мм.Поставляется с окулярами 10 мм и 25 мм. Это также поставляется с 2x Barlow, который эффективно преобразует 10 мм в 5 мм и От 25 мм до 12,5 мм. Эти комбинации позволяют увеличивать: 36x, 72x, 90x и 180x. полученный.

Этот телескоп обеспечивает отличные виды. Луны и полное увеличение 180 мм можно использовать для наблюдения Луны.

Вид на Луна при 36-кратном увеличении

Низкое энергопотребление Сначала следует использовать окуляр, чтобы получить общий вид Луны.Если Луна почти полная, это может быть полезно для уменьшения бликов за счет уменьшения количества света, попадающего в телескопы. Это можно сделать, установив пылезащитный чехол над телескопом и снятие маленькой крышки, чтобы уменьшить диафрагма. Большие темные области, известные как Мария или море видно очень хорошо. По всей Луне будет видно много больших кратеров, но они более очевидны. в определенных областях. С ночи на ночь Терминатор будет перемещаться по Луне, открывая для обозрения различные цели.

Области особого интереса могут быть выбраны и централизовано в поле зрения.К осторожно меняя окуляр для увеличения увеличения, можно быть полученным.

Марс — следующая планета от Земли, поэтому она не показывают значительные фазы, но теряют края. В некоторые годы Марс не имеет ближайшего приближается к Земле и будет выглядеть в телескоп совсем маленьким по сравнению с 2003 год, когда это было ближе всего. В необходимо максимально возможное увеличение и хорошие условия обзора, чтобы увидеть любую деталь на поверхности.

Марс, каким он мог быть в 2003 году

Планеты Юпитер и Сатурн — самые впечатляющие. планет для наблюдения в телескоп.Юпитер — очень хорошая и легкая цель для первый телескоп. Он большой, яркий и показывает некоторый цвет даже при использовании небольшого телескопа. При диаметре 35 угловых секунд это примерно такого же размера, как Венера, и в три раза больше Марса. Он яркий, потому что много солнечного света. отражался от светлых облаков, покрывающих его поверхность.

Установите маломощный окуляр в фокусер. Отпустите муфты привода и используйте искатель. найти Юпитер. Заблокируйте сцепления и централизовать Юпитер в искателе.Смотреть через маломощный окуляр и с помощью ручки фокусировки отрегулируйте фокус пока край Юпитера не станет резким. Четыре больших луны должны быть выстроены по сторонам от Юпитера и должны выглядеть как острые светящиеся точки (похожие на звезды). Иногда они все могут быть в одну сторону или в одну может отсутствовать, поскольку он проходит впереди или позади планеты. При необходимости отрегулируйте фокусировку, пока луны появляются как точки света.

Централизовать Юпитер в поле зрения и мягко замените окуляр с малым увеличением на окуляр с большим увеличением и перефокусировать.В хорошую ночь можно использовать линзу Барлоу для увеличения увеличения. дальше. Юпитер теперь будет больше и на планете должны быть видны две более темные (коричневые) параллельные полосы.

Полученный вид Юпитера. с максимальным увеличением

Вид на Луна получена с максимальным увеличением

Доброй спокойной ночью при чистом воздухе вид на кратеры, горы и долины может захватить дух.Следуя по поверхности Луны, используя ручки управления движением, создается впечатление, что наблюдатель летит над лунным ландшафтом.

Планеты немного сложнее наблюдать и нужно немного больше навыков, которые легко развить. Меркурий и Венера не показывают никакой поверхности детали, но они действительно развивают фазы, похожие на лунные. Итак, когда они впервые появляются на западе в сумерках они выходят из-за Солнца. Следовательно, Солнце светит практически на всю поверхность и планета выглядит полной.Однако как Планета, находящаяся дальше от нас, будет казаться маленькой в ​​диаметре. Поскольку планеты движутся вокруг Солнца, их поверхности подсвечиваются. Когда они достигают уровня Солнца, одна сторона будет яркой, а другая — темный.

Венера, как она появилась 19 ^-е Февраль 2012

Как Венера или Меркурий приближаются к Земле, они начинают оставлять Солнце позади, так что это будет освещая дальнюю сторону, и сторона, обращенная к нам, будет постепенно становиться темнее.Форма полумесяца станет уже, но видимый размер станет больше по мере движения планеты ближе. Изображение выше дает некоторое представление того, как будет выглядеть Венера с помощью телескопа с фокусным расстоянием 900 мм и 10 мм окуляр и линза Барлоу (увеличение 180x). Венера достаточно яркая, чтобы ослепить, поэтому апертуру телескопа, возможно, придется уменьшить, чтобы уменьшить блики.

Найдите время, чтобы настроить фокус и привыкнуть смотреть на детали поверхности. Если у вас есть линза Барлоу, центрируйте Юпитер и осторожно снимите окуляр с большим увеличением.Установите Barlow и снова вставьте окуляр в Barlow. Фокусер нужно будет отрегулировать достаточно количество, чтобы перефокусировать. Изображение будет теперь будет еще больше и похож на изображение в предыдущем столбце.

Сатурн — наш следующий мишень и впечатляет своей красивой системой колец. Сама планета составляет примерно половину диаметра Юпитера, но только четверть площади поверхности. Он получает меньше половины солнечного света Юпитера. и поэтому отражает нам гораздо меньше света.Однако кольца растягиваются на половину диаметр с каждой стороны, что делает его большей целью. Кольца наклонены примерно наполовину к нас в этом году, так что они начинают подходить к лучшему. Используйте ту же технику, чтобы найти Сатурн. описал поиск Юпитера в предыдущем столбце, начиная с малой мощности окуляр.

Вид на Сатурн получен при максимальном увеличении

Объекты дальнего космоса такие как галактики, звездные скопления и туманности трудно увидеть в небольшом телескоп, но в темном небе вдали от уличного освещения некоторые из них можно увидеть.

M31 The Андромеда Галактика

М31 — единственная спираль галактика, которую можно увидеть в небольшой телескоп и которую стоит поискать говорят, что я это видел. Другое глубокое небо Объектами поиска являются M42, туманность Ориона, M13, шаровое скопление в Геркулес и M45 — открытое звездное скопление Плеяды в Тельце.

M42 Большая туманность в Орионе

M13 Шаровое скопление в Геркулесе

M45 Плеяды (Семь сестер) в Тельце

Биологическая цель, биологические цели, перевернутая цель, перевернутая цель

MA343 Информация:

S.Объектив Plan Achromat LWD 40X, ∞ / 0, N.A. 0,65, F.L. 5,0 мм, Ш.Г. 0,78 мм

Этот объектив Meiji Techno MA343 S. Plan Achromat LWD 40X VT Series для микроскопов Infinity изготовлен в соответствии с высочайшими японскими стандартами качества и оптики с использованием конструкции линз Infinity Tube F = 200 мм. Разработан для удовлетворения самых современных требований к металлургической визуализации. Эта цель представляет собой кульминацию оптической технологии Meiji Techno. Этот объектив обеспечивает повышенную яркость и максимально возможное значение N.A. в своем классе для максимальной светосилы. Предназначен для коррекции латеральных и осевых хроматических аберраций по всему полю зрения. Этот объектив создает плоские, четкие и четкие изображения с высоким контрастом и оптическим разрешением. Эта цель работает с широким спектром приложений. Указанное увеличение основано на тубусе объектива 200 мм. Стандартная монтажная резьба DIN составляет 0,7965 дюйма (20,1 мм) с диаметром резьбы, 36 TPI (резьбы на дюйм), 55 ° Витворта. Этот объектив совместим со всеми оптическими системами с коррекцией бесконечности.

Объектив MA343 S. Plan Achromat LWD 40X также является опцией для нашей серии VT.

Тип	S Plan Achromat (биологический, инвертированный)
Оптический	Трубчатая линза с коррекцией на бесконечность
Длина трубки	F = 200 мм
Увеличение	40X
Числовая апертура (Н.А.)	0,65
Фокусное расстояние (F.L.)	5,0 мм
Рабочее расстояние (W.D.)	0,78 мм
Парфокальное расстояние	45 мм
Коррекция покровного скольжения	1.20 мм
Диаметр резьбы	0,7965 дюйма (20,1 мм) Стандарт DIN
TPI	36
Витворт	55 °
Диаметр (мм)	27.79 мм
Длина (мм)	-мм
Вес (г)	80 г
Нефть	?
IS9001	?

Информация о продукте:
• Произведено: 100% СДЕЛАНО В ЯПОНИИ
• Гарантия: ОГРАНИЧЕННАЯ СРОК СРОКА ГАРАНТИИ
• Служба поддержки клиентов: 1 (У.На базе S.A)

Информация о пакете:
• Вес: Менее 1 фунта
• Размер коробки: 8 дюймов x 8 дюймов x 4 дюйма

Детали

Объектив Brightfield включает следующие характеристики:
• 100% СДЕЛАНО В ЯПОНИИ

• Высококачественный планахроматный дизайн

• Коррекция плоского изображения по всему полю зрения (F.O.V.)

• Осмотр в светлом поле
• Объектив для автоматизированного проектирования (САПР)
• Трубчатая линза с коррекцией на бесконечность, F = 200 мм
• Стандартная монтажная резьба DIN — 0.Резьба диаметром 7965 дюймов (20,1 мм)
• 36 TPI (резьбы на дюйм), 55 ° Витворта
• Высококачественная оптика, разработанная инженерами Meiji Techno Optical Engineers
• Объективы состоят из множества внутренних стеклянных элементов
• С поправкой на плоскостность поля
• Равномерное качество и состав стекла
• Исправлено большинство распространенных оптических артефактов, таких как кома, астигматизм, геометрические аберрации
• Исправлено кривизна поля, сферические и хроматические аберрации
• Исправлено большее количество аберраций в более широких полях, но блики изображения были значительно уменьшены
• Значительное увеличение светопропускания, что дает четкие и исключительно яркие изображения

с.Plan Achromat LWD серии

• Высокое качество S. Plan Objective Design
• Плоская поверхность изображения по всему полю зрения
• Хорошая воспроизводимость цвета
• Разработано и сделано на 100% в Японии

Компоненты и аксессуары

BRIGHTFIELD S PLAN ACHROMAT ЦЕЛИ
• MA341: S. Объектив Plan Achromat LWD 10X ∞ / 1,20, N.A. 0,25, W.D. 6,64 мм, F.N. 24
• MA342: S.Объектив Plan Achromat LWD 20X ∞ / 1.20, N.A. 0,40, W.D. 4,49 мм, F.N. 24
• MA343: S. Объектив Plan Achromat LWD 40X ∞ / 1,20, N.A. 0,65, W.D. 0,78 мм, F.N. 24
• MA346: S. Планируйте объектив LWD Phase 10X ∞ / 1,20, N.A. 0,25, W.D. 6,64 мм, F.N. 24
• MA347: S. План LWD Phase S20X ∞ / 1,20, объектив, ∞ / 0, N.A. 0,40, W.D. 4,49 мм, F.N. 24
• MA348: S. Plan LWD Phase S40X ∞ / 1,20 объектив, сухой, ∞ / 0, N.A. 0,65, W.D. 0,78 мм, F.№ 24

Лаборатория 4: Микроскопия — Биология LibreTexts

(адаптировано с http://www.biologycorner.com/)

Введение:

Микроскоп — это инструмент, который увеличивает объект так, чтобы его мог видеть наблюдатель. Поскольку клетки обычно слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, микроскоп является важным инструментом в области биологии. В дополнение к увеличению микроскопы также обеспечивают разрешение, то есть способность различать два близлежащих объекта как отдельные.Для четкого просмотра образцов под микроскопом необходимо сочетание увеличения и разрешения. Световой микроскоп направляет луч света на образец с помощью ряда линз, чтобы обеспечить наблюдателю четкое изображение образца.

В этой лаборатории будут рассмотрены части микроскопа. Студенты научатся правильному использованию микроскопа и уходу за ним, а также изучат образцы воды из пруда.

частей микроскопа:

Увеличение:

В вашем микроскопе 4 линзы объектива: сканирующая (4x), низкая (10x), высокая (40x) и иммерсионная (100x).В этой лаборатории вы не будете использовать иммерсионные линзы; он предназначен для просмотра микроорганизмов и требует технических инструкций, не описанных в этой процедуре.

Помимо линз объектива, окуляр (окуляр) имеет увеличение. Общее увеличение определяется путем умножения увеличения линзы окуляра и линзы объектива.

	Увеличение	Линза окуляра	Общее увеличение
Сканирование	4x	10x	40x
Низкое энергопотребление	10x	10x	100x
Высокая мощность	40x	10x	400x
Масло иммерсионное	100x	10x	1000x

Общие процедуры:

1.Убедитесь, что все рюкзаки, кошельки и т. Д. Сняты со стола.

2. Держите микроскоп за основание и руку обеими руками.

3. Храните с обернутым шнуром вокруг микроскопа и со щелчком сканирующего объектива.

Фокусирующих образцов:

1. Подключите микроскоп к источнику питания и включите осветитель.

2. Всегда начинайте с предметного столика как можно ниже и используйте сканирующий объектив (4x). Скорее всего, вы сможете что-то увидеть в этой настройке (иногда это всего лишь цвет).Используйте ручку грубой настройки для фокусировки: изображение может быть маленьким при таком увеличении, но вы не сможете найти его при более высоком увеличении без этого первого шага. Перемещайте механический столик, пока ваше сфокусированное изображение также не окажется по центру.

3. После того, как вы сфокусировались с помощью сканирующего объектива, переключитесь на маломощный объектив (10x). Используйте ручку грубой настройки для перефокусировки и переместите механический столик, чтобы перецентрировать изображение. Опять же, если вы не сосредоточились на этом уровне, вы не сможете перейти на следующий уровень.

4. Теперь переключитесь на объектив с большим увеличением (40x). На этом этапе используйте ТОЛЬКО ручку точной настройки для фокусировки образцов.

5. Если образец слишком светлый или слишком темный, попробуйте отрегулировать диафрагму.

Очистка:

1. Храните микроскоп со сканирующим объективом на месте и со столиком в крайнем нижнем положении.

2. Оберните шнур вокруг микроскопа.

3. Вставьте слайды в лоток для оригинальных слайдов.

Поиск и устранение неисправностей:

Иногда у вас могут возникнуть проблемы с работой с микроскопом.Вот несколько общих проблем и решений.

1. Изображение слишком темное!

• Отрегулируйте диафрагму, убедитесь, что ваш свет включен.

2. В моем поле обзора есть пятно — даже когда я перемещаю слайд, пятно остается на том же месте!

• Ваш объектив грязный. Используйте бумагу для линз и только бумагу для линз, чтобы тщательно очистить объектив и линзу окуляра. Окулярную линзу можно снять, чтобы очистить внутреннюю часть.

3. Я ничего не вижу при большом увеличении!

• Запомните шаги: если вы не можете сфокусироваться при сканировании и затем на малом увеличении, вы не сможете сфокусировать что-либо при высоком увеличении.

4. Освещена только половина моего поля зрения, похоже, там полумесяц!

• Вероятно, ваша цель не полностью поставлена ​​на место.

5. Я вижу свои ресницы!

• Вы слишком близки к цели. Немного отведите голову назад.

6. Это вызывает у меня головную боль!

• Расслабьтесь. Попробуйте отрегулировать окулярное расстояние, убедитесь, что интенсивность вашего света не слишком высокая или слишком низкая.При необходимости делайте перерывы!

Примечание

Наберитесь терпения и продолжайте попытки. Использование микроскопа требует практики!

Часть 1: Ориентация изображений в микроскопе

Большая часть процесса обучения микроскопии — это привыкание к ориентации изображений, просматриваемых через окуляр, а не невооруженным глазом. Распространенной ошибкой является перемещение механического предметного столика в неправильном направлении, чтобы найти образец. Эта процедура представляет собой простую практику, разработанную для того, чтобы новым пользователям было удобнее пользоваться микроскопом.

Материалы:

• Составной микроскоп
• Предметное стекло микроскопа с буквой «е»

Процедура:

1. Поместите слайд с буквой «e» на механический столик. Обязательно обратите внимание на ориентацию буквы «е», как она кажется невооруженным глазом.

2. Используйте СКАНИРУЮЩИЙ (4x) объектив и настройку фокуса курса для фокусировки, затем перемещайте механический столик вокруг, чтобы найти букву «е». Обратите внимание на ориентацию, если смотреть в окуляры.

Линза микроскопа переворачивает изображение? _________

Переворачивает ли изображение? (вверх ногами) _________

Часть 2: Практика с глубиной резкости в микроскопе

Эта часть процедуры является еще одной практикой для демонстрации восприятия глубины. Многим начинающим пользователям микроскопов трудно представить себе, что образец на предметном стекле имеет трехмерное изображение. По мере того, как сцена перемещается вверх и вниз, в фокусе будут разные потоки.

Материалы:

• Составной микроскоп
• Предметное стекло для микроскопа с 3 нитками

Процедура:

1.Поместите нитевидный слайдер на механический столик.

2. Используйте СКАНИРУЮЩИЙ (4x) объектив и настройку фокуса для фокусировки, затем перемещайте механический столик вокруг, чтобы найти резьбу.

3. При необходимости переключитесь на объектив с малым увеличением (10x) и перефокусируйтесь.

4. Определите, какая нить находится на нижней, средней и верхней части слайда.

Часть 3: Исследование прудовой воды и микроорганизмов

Материалы:

• Составной микроскоп
• Предметное стекло для микроскопа
• покровное стекло
• Пипетка для переноса
• Проба воды для пруда

Процедура:

1.Используя пипетку для переноса, перенесите каплю воды из пруда на предметное стекло микроскопа. Лучшие образцы обычно поступают со дна и, вероятно, будут содержать куски водорослей или другой мусор, который вы можете увидеть невооруженным глазом.

2. Поместите покровное стекло на предметное стекло.

3. Используйте СКАНИРУЮЩИЙ (4x) объектив для фокусировки, затем перемещайте механический предметный столик, чтобы сканировать предметное стекло на предмет наличия живых микроорганизмов. Вы ищете крошечных плавающих существ — они могут выглядеть зелеными или прозрачными и могут быть очень маленькими.Выберите один, на котором вы хотите сосредоточиться, и поместите его в центр поля зрения.

Примечание

Вы можете использовать ProtoSlo, чтобы ваши организмы не плавали слишком быстро!

4. Переключитесь на низкое энергопотребление (10x). Этого может быть достаточно для просмотра выбранного вами организма. Постарайтесь заметить, как он движется, и постарайтесь нарисовать его таким, каким вы его видите, если вам не нужно большее увеличение.

5. После того, как вы отцентрируете и сфокусируете изображение, переключитесь на высокое увеличение (40x) и перефокусируйтесь. Отметьте движения и нарисуйте организм таким, каким вы его видите.

Примечание

Помните, НЕ используйте на этом этапе ручку грубой настройки!

Вопросы:

1. Почему важно начинать фокусировку со сканирующим объективом?

2. Если вы используете 40-кратный объектив и знаете, что ваш окуляр 10-кратный, каково общее увеличение?

3. Если вы ударите микроскоп и потеряете фокус, что вы сделаете, чтобы перефокусировать образец?

4.