Оптические приборы

АНТИКРИЗИСНЫЕ ЦЕНЫ

ПОМОЩЬ С ВЫБОРОМ

+7(863)260-32-88



новости

29.05.2015
Открыт комиссионный отдел!

Это значит, что вы сможете сдать на продажу оптические приборы, которые больше не…

17.03.2015
Какие дополнительные функции может иметь дальномер?

Хороший дальномер, кроме функции непосредственного измерения расстояний, как правило,…

17.03.2015
Чем лазерные рулетки отличаются от лазерных дальномеров?

Лазерные дальномеры предназначены для определения расстояний до далёких (до нескольких километров)…

Использование методов иммерсии в микроскопических наблюдениях.

Сегодня мы поговорим о таком интересном и полезном методе микроскопического наблюдения, как использование иммерсии. Увеличение большинства моделей любительских микроскопов обычно не превышает 640х – 800х, а числовая апертура наиболее распространённых «сухих» объективов ограничена сверху значением А=0,65. Использование водной или масляной иммерсии позволяет наблюдателю обойти эти ограничения и достигнуть теоретического предела разрешения, доступного традиционным оптическим микроскопам.

 

Эритроциты крови человека. Увеличение 1600х, использование масляной иммерсии.

Дрожжи. Увеличение 1600х, использование масляной иммерсии.

Ядро клетки лука. Увеличение 1600х, использование масляной иммерсии.

Несколько слов о разрешении микроскопа.

Кратко коснёмся теории разрешающей способности оптического микроскопа.

По определению, линейный предел разрешения δ в данном случае описывается равенством:

δ = λ/2A,

где: λ – длина волны источника света, используемого во время наблюдений;

А – числовая апертура объектива микроскопа.

Из данного соотношения очевидно, что для того, чтобы наблюдать всё более мелкие объекты в микроскоп, нам необходимо либо уменьшать длину волны λ падающего излучения, либо увеличивать апертуру А, определяемую по формуле:

А = n sinα

Первый путь приведёт нас к необходимости использования источника монохроматического излучения с длиной волны порядка 400 нм (уменьшить её ещё сильнее нельзя – мы выйдем за пределы видимого диапазона света), например, фиолетового лазера. А вот второй – к методике иммерсии.

Присмотримся внимательнее к формуле выше. Из геометрических соображений и определения функции синуса всегда справедливо:

sinα< 1

Случай sinα = 1 возможен теоретически, но не реализуем на практике. А это означает, что апертура «сухой» системы никогда не может превышать единицы, ввиду того, что показатель преломления n для воздушной среды, образующейся между покровным стеклом микропрепарата и фронтальной линзой объектива будет в первом приближении равен той же самой единице.

Но что если заполнить этот промежуток чем-то другим? Ведь из курса оптики известно, что показатель преломления зависит от состава среды. Именно так и поступают при использовании иммерсионного метода, вводя между микропрепаратом и объективом каплю иммерсионной жидкости, имеющей большее значение показателя n по сравнению с воздухом. К наиболее распространённым иммерсионным жидкостям относятся: вода (n = 1,33), кедровое или синтетическое иммерсионное масло (n = 1,51) и монобромнафталин (n = 1,71). Их использование позволяет применять иммерсионные объективы с увеличением до 120х – 150х и значениями А вплоть до 1,6. Такие характеристики для оптического микроскопа являются уже теоретически предельными – дальнейшему росту разрешающей способности будет препятствовать волновая природа света.

В заключительной части теоретического экскурса хотелось бы упомянуть ещё такое важное понятие, как полезное увеличение микроскопа, составляющее от 500 до 1000 числовых апертур объектива. Иными словами, если Вы используете иммерсионный объектив 100х с А = 1,4, то наиболее разумным было бы выбрать увеличение всей системы в диапазоне 700х – 1400х. При меньших значениях детализация будет уменьшена за счёт неполного использования потенциала разрешения нашего глаза, а при больших своё тёмное дело сделают волновые эффекты света.

Как это выглядит на практике?

В качестве примера рассмотрим использование объектива масляной иммерсии на школьном микроскопе Микромед С-12.

В штатной комплектации данный оптический прибор снабжен объективами 4/0,1; 10/0,25 и 40/0,65, где первая цифра обозначает увеличение, даваемое объективом, а вторая – его апертуру. Производитель выпускает специальные иммерсионные объективы 100/1,25 МИ для этой модели, но, к сожалению, они слишком дороги (порядка 2500 – 3000 рублей) и по цене сравнимы с самим микроскопом. И здесь нас может спасти такое понятие, как «стандартизация». В качестве недорогой и качественной альтернативы (порой, даже более совершенной с оптической точки зрения) можно посоветовать объективы 100/1,3 МИ производства ЛОМО 70-х и 80-х годов ХХ века, которые легко найти на вторичном рынке по весьма демократичной цене 500 – 700 рублей.

Единственным недостатком в данной связке является недостаточный ход фокусера микроскопа Микромед С-12, который можно компенсировать, к примеру, подложив под образец второе предметное стекло либо же иной прозрачный и подходящий по конфигурации объект. Объективы ЛОМО имеют стандартную резьбу и без особенных проблем вкручиваются на место штатных. Процедура эта достаточно простая и описывать её здесь подробно нет необходимости.

Теперь нам необходимо позаботиться об освещении. Наблюдения на больших увеличениях требуют очень яркого и ровного света в рабочем поле. Конечно, идеальным выходом было бы использование конденсоров и специальных осветителей с толстой нитью накаливания и настройкой света по Келеру, но на практике в любительских целях можно обойтись обычной настольной лампой. Лампочку, как показывает практика, желательно использовать самую простую (накаливания) и в меру яркую. Энергосберегающие решения тут рекомендовать трудно – при длительном наблюдении с таким освещением глаза устают гораздо сильнее.

Приступаем непосредственно к наблюдениям. Наносим иммерсионное масло с помощью пипетки или ватной палочки на покровное стекло образца. Если у Вас нет иммерсионного масла заводского производства, то его, в крайнем случае, можно заменить вазелиновым маслом, продающимся в аптеках. Показатели преломления кедрового (n = 1,51), синтетического иммерсионного (n= 1,515) и вазелинового (n = 1,503) масел практически равны и, если от изображения не требуется кристального качества, для целей иммерсии они взаимозаменяемы.

Аккуратно опускаем объектив в каплю иммерсионного масла. Все современные (произведённые в середине ХХ века и позже) высокоапертуристые объективы имеют пружинящую оправу, что существенно снижает вероятность порчи микропрепарата или покровного стекла, но проявить некоторую осторожность в этом деле не помешает. Настраиваем резкость с помощью ручки тонкой фокусировки.

Проводим изучение микропрепарата. Тут хотелось бы отметить один важный момент – если Вы желаете передвинуть предметное стекло с препаратом, обязательно приподнимите объектив! Зазор между ним и покровным стеклом в данном режиме наблюдения очень мал (порядка 0,1 – 0,2 мм), существует опасность повреждения оптического прибора.

По окончанию наблюдений следует удалить остатки масла с препарата и фронтальной линзы микроскопа. Сделать это можно с помощью чистого спирта (96%) или бензина. Идеальным инструментом для такой работы будут гигиенические (ушные) палочки, которые можно купить в любом косметическом магазине или аптеке. Иногда в качестве хорошего средства для удаления иммерсионного масла рекомендуют ксилол, но ввиду токсичности последнего, к подобным рекомендациям следует относиться с осторожностью. Кроме того, существуют свидетельства, что ксилол иногда может проникать под покровное стекло и растворять канадский бальзам – просветляющую среду, в которой заключён образец, что нередко приводит к необратимой порче микропрепарата.

Николай Дёмин

04.01.2017

<... вернуться

РЕКОМЕНДУЕМ

Бинокль БПс 10x40

На складе: мало
7865 P 

КРЕПЛЕНИЕ ВЕРXНЕЕ МОНОЛИТНОЕ ZEISS(2500-4500)

На складе: мало
11700 P 

ПРИЦЕЛ НОЧНОЙ НП-400

На складе: мало
99900 P 

Телефоны для заказа +7(950) 855-77-22 +7(863)260-32-88

Всё это, а также множество других подарков вы найдете в нашем интернет-магазине "Ростов-Оптик" по доступной цене. Удобные условия доставки без лишних ожиданий, огромный ассортимент оптических приборов, компетентные консультации наших менеджеров – всё это превратит процесс заказа в сплошное удовольствие.

Время работы с 10:00 до 19:00