Мікроскоп (від грецького «мікрос» — малий та «скопео» — дивитись, роздивлятись) — це збільшувальний прилад, який дозволяє розглядати предмети дуже малого розміру. Конструкція шкільного мікроскопа майже така сама, як у найкращих дослідницьких мікроскопів першої половини XX ст. (мал. 6). При правильному налаштуванні шкільний мікроскоп дозволяє побачити не лише клітину, але й окремі її внутрішні структури. А за наявності певного досвіду — навіть виконувати деякі цікаві експерименти.

Мал. 6. Зовнішній вигляд та основні складові шкільного мікроскопа

Мікроскоп складається з корпусу та елементів оптичної системи, через які проходить світло.

Частинами корпусу є:

• основа;
• предметний столик, на якому розміщується дослідний зразок, що закріплюється на столику за допомогою двох гнучких тримачів;
• штатив зі змінним кутом нахилу, на якому знаходяться великий гвинт грубого налаштування чіткості (макрогвинт), та менший гвинт точного налаштування чіткості (мікрогвинт);
• тубус, на нижній частині якого кріпиться револьверна насадка з об’єктивами, а у верхню частину вкладається окуляр.

До елементів оптичної системи мікроскопа належать:

• увігнуте дзеркало, яке можна повертати;
• діафрагма, що знаходиться під предметним столиком;
• револьверна насадка з об'єктивами різного збільшення;
• окуляр, в який спостерігають об'єкт дослідження.

Дзеркало використовують для налаштування найкращого освітлення препарату. Діафрагмою регулюють контрастність та яскравість зображення: якщо діафрагма закрита, зображення дуже контрастне, проте темне; якщо діафрагма повністю відкрита, то контрастність мала, а світла забагато, тому зображення переосвітлене.

Об'єктив. Шкільний мікроскоп має три об’єктиви: дуже малого (4-кратного), малого (10-кратного) та великого (40-кратного) збільшення. Для легкої їх зміни вони вкручені в револьверну насадку. Об’єктив, який розташований вертикально вниз, у напрямку до об’єкту дослідження, увімкнений в оптичну систему, інші — вимкнуті. Повертаючи револьверну насадку, можна змінювати робочий об'єктив і, таким чином, переходити від одного збільшення до іншого. При включенні іншого об’єктива в оптичну систему чути легке клацання — це спрацьовує пружинний фіксатор револьверної насадки.

Об'єктив є головним елементом оптичної системи мікроскопа. На об’єктиві цифрами позначені його технічні характеристики. У верхньому рядку першою цифрою позначається збільшення об’єктива (мал. 7).

Мал. 7. Об’єктиви (а), окуляр (б) шкільного мікроскопа та їх маркування

Добуток збільшення об’єктива та збільшення окуляра показує загальне збільшення мікроскопа. Наприклад, при ввімкненому 4-кратному об’єктиві та 10-кратному окулярі загальне збільшення мікроскопа становить: 4 · 10 = 40 (разів).

При роботі з мікроскопом на предметний столик кладуть дослідний зразок, закріплюють його тримачами, вмикають об’єктив малого збільшення (10-кратний). Обертаючи дзеркальце, направляють на препарат світло, і макрогвинтом налаштовують чіткість. Далі, за потреби, вмикають об’єктив великого збільшення, підрегульовують чіткість мікрогвинтом та контрастують зображення діафрагмою.

Працюючи з мікроскопом, дотримуйтесь таких правил:

1. Лінзи окуляра та об’єктивів потрібно оберігати від забруднення та механічних ушкоджень: не торкатись пальцями і твердими предметами, не допускати попадання на них води та інших речовин.

2. Забороняється розкручувати оправи окуляра і об’єктивів, розбирати механічні деталі мікроскопа — їх ремонтують лише у спеціальних майстернях.

3. Переносити мікроскоп треба двома руками у вертикальному положенні, тримаючи прилад однією рукою за штатив, а іншою — за його основу.

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ, ЯКІ ПОТРІБНО ЗАСВОЇТИ

Об’єктив, загальне збільшення мікроскопа.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

• 1. З яких елементів складається оптична система мікроскопа?
• 2. Які елементи оптичної системи мікроскопа забезпечують загальне збільшення?
• 3. Для чого використовується увігнуте дзеркало?
• 4. Яке призначення діафрагми?
• 5. Який об'єктив вмикають на початку роботи з мікроскопом?
• 6. Яке максимальне збільшення можна отримати при застосуванні об’єктивів та окуляра, зображених на малюнку 7?
• 7. Яких правил потрібно дотримуватися при роботі з мікроскопом?

ЗАВДАННЯ

Уважно розгляньте ваш шкільний мікроскоп, знайдіть всі його складові. Запишіть збільшення окуляра та об'єктивів. Розрахуйте збільшення мікроскопа для кожного з об'єктивів. Результати запишіть у таблицю в зошиті.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ

Як визначити розмір найменших об’єктів, які можна побачити в оптичний мікроскоп?

Розмір мінімального об'єкта, який можна побачити за допомогою ока чи збільшувального приладу, визначається його роздільною здатністю.

Роздільна здатність — це найменша відстань між двома точками, на якій їх зображення ще розділені й не зливаються в одне. Роздільна здатність ока людини становить 200 мкм (0,2 мм), оптичного мікроскопа — 0,2 мкм (0,0002 мм), електронного мікроскопа — 0,0002 мкм (0,0000002 мм). Якщо розмір об'єкта менший від роздільної здатності, то цей об'єкт роздивитись вже неможливо, і навпаки. Таким чином, саме від значення роздільної здатності залежить, що можна побачити в мікроскоп, а що — ні.

Значення показника, за яким розраховують роздільну здатність об'єктива, нанесено на його корпусі відразу після показника збільшення об’єктива. Він називається апертурою об’єктива.

За апертурою розраховують роздільну здатність об’єктива:

Роздільна здатність (у мкм) = 0,3355 / апертура об’єктива.

Отримане значення округлюють до десятих.

Приклад: на об'єктиві з червоним кільцем (мал. 7) у верхньому рядку нанесено маркування: «4 / 0,10». Цифра «4» вказує на збільшення об'єктива — чотирикратне, а «0,10» — апертуру. Роздільна здатність цього об'єктива буде така:

0,3355 / 0,10 = 3,355 ≈ 3,4 (мкм).