Úvod do některých poznatků o optickém mikroskopu
Přístroj nebo zařízení, které zvětšuje malý objekt nebo malou část objektu při velkém zvětšení pro pozorování. Je široce používán v průmyslové a zemědělské výrobě a vědeckém výzkumu. Mikroskopy ve svém podnikání hojně využívají i biologové a zdravotníci. Široce se dělí na optické mikroskopy a elektronové mikroskopy.
Optický mikroskop je mikroskop, který využívá jako zdroj světla viditelné světlo. Běžné optické mikroskopy lze rozdělit na dvě části: optický systém a mechanické zařízení. Optická soustava zahrnuje především okuláry, objektivy, kondenzory, clony a světelné zdroje. Mechanické zařízení zahrnuje především tubus objektivu, sloupek zrcadla, stolek, základnu zrcadla, šroub pro nastavení tloušťky a další části (obrázek 1). Její základní optický princip je znázorněn na obrázku 2. Malá konvexní čočka na obrázku vlevo představuje skupinu čoček s krátkou ohniskovou vzdáleností, nazývanou čočka objektivu. Velká konvexní čočka vpravo představuje skupinu čoček s dlouhou ohniskovou vzdáleností, zvanou okulár. Objekt, který má být pozorován (AB), je umístěn mírně mimo ohnisko (f1) čočky objektivu. Světlo z objektu vytváří po průchodu čočkou objektivu převrácený zvětšený skutečný obraz (B'A') mírně uvnitř ohniska okuláru (f2). Oči pozorovatele dále zvětšují skutečný obraz (B'A') na převrácený virtuální obraz (B"A") přes okulár.
Okulár je umístěn nad tubusem mikroskopu a obecně sestává ze dvou konvexních čoček. Kromě dalšího rozšíření skutečného obrazu tvořeného čočkou objektivu také omezuje zorné pole pozorované očima. Podle zvětšení existují tři druhy běžně používaných okulárů: 5x, 10x a 15x.
Čočka objektivu je obecně umístěna pod tubusem mikroskopu, blízko pozorovaného předmětu. Skládá se z 8 až 10 čoček. Jeho funkcí je zvětšit (vytvořit zvětšený reálný obrázek objektu), druhá zajistit kvalitu obrázku a třetí zvýšit rozlišení. Běžně používané objektivy lze podle zvětšení rozdělit na objektivy s malým zvětšením (4×), se středním zvětšením (10× nebo 20×), s velkým zvětšením (40×) a čočky s olejovou imerzí (100×). Na kolečku měniče zrcátek je namontováno více čoček objektivů a podle potřeby lze otáčením otočného talíře vybrat čočku objektivu s různými násobky.
Zvětšení mikroskopu je násobek okuláru a objektivu. Pokud je například okulár 10násobný a čočka objektivu 40násobná, je zvětšení 40×10násobné (zvětšení 400násobné). Dobrý mikroskop dokáže zvětšit 2000krát a dokáže rozlišit dva body vzdálené od sebe 1×10-5cm.
Při průchodu bílého světla konvexní čočkou má světlo s kratší vlnovou délkou (modro-fialové) větší lom než světlo s dlouhou vlnovou délkou (červená-oranžová). Proto jsou při zobrazování kolem obrazu různá spektra a je tam kruh modrého nebo červeného světla. Tato barevná vada se nazývá chromatická aberace. V důsledku různých úhlů, pod kterými světlo vstupuje (a vystupuje) do různých částí povrchu čočky, se světlo procházející obvodem čočky láme pod větším úhlem než světlo procházející středem čočky. Po obvodu snímku se proto při snímkování objevují rozmazané a zdeformované obrazy. Tato vada zakřivení zobrazovacího povrchu se nazývá sférická aberace. Řada konvexních a konkávních skupin čoček s různými tvary, strukturami a vzdálenostmi vzájemně spolupracuje, aby co nejvíce korigovala chromatickou a sférickou aberaci a vytváří jasný, jasný a přesný obraz. To je důvod, proč je okulár nebo čočka objektivu složena ze sady čoček. Takové čočky se nazývají plan achromáty.
Když je světlo promítáno z jednoho média (jako je vzduch) do jiného hustšího média (jako je sklo), ohne se do „normální čáry“ (čára kolmá k rozhraní média), jako je čára BOA na obrázku 3. Když světlo vstoupí z hustého média (sklo) do nehustého média (vzduch), bude se odchylovat od „normální linie“, jako je linie AOB (obrázek 3a). Když světlo projde kondenzorovým sklem (index lomu 1,51) a vstoupí do vzduchu, bude se také odchylovat a lámat směrem ven, takže množství světla vstupující do čočky objektivu je značně sníženo a také se snižuje rozlišení obrazu. Při použití čočky objektivu 100x, pokud je mezi čočkou objektivu a krycím sklem naplněn olej (index lomu je také 1,51), aby se izoloval vzduch, světlo může vstupovat do čočky objektivu téměř bez lomu, což zvyšuje světelnost a rozlišení obrázek . Takové objektivy se nazývají olejové imerzní objektivy (obrázek 3b).
Kondenzátor je umístěn pod stolkem mikroskopu, který může konvergovat světlo ze zdroje světla, koncentrovat světlo na preparát a zajistit rovnoměrné ozáření preparátu střední intenzitou světla. Spodní konec kondenzoru je vybaven zarážkou apertury (membránou) pro ovládání tloušťky paprsku.
Zdroj osvětlení běžného optického mikroskopu je umístěn pod kondenzorem, což je speciální silná žárovka s rovnoměrným osvětlením a je vybavena proměnným rezistorem pro změnu intenzity světla.
Vzhledem k tomu, že světlo zdroje světla běžného optického mikroskopu prochází zespodu těla čočky, prochází kondenzorovou čočkou, čočkou objektivu a dostává se do okuláru, musí být pozorovaný vzorek nakrájen na tenké plátky o tloušťce přibližně 6 μm, které mohou propouštět světlo v lékařském a biologickém výzkumu. A obarvit, aby se zobrazily různé tkáně a buňky a další jemné struktury. Celý proces zpracování se nazývá konvenční technika plátků tkáně, včetně výběru vhodných tkáňových materiálů, jejich fixace roztokem formaldehydu (formalínu), dehydratace alkoholem krok za krokem, zalití do parafínu, nařezání tkáně na tenké plátky pomocí mikrotomu a jejich upevnění. na skleněná sklíčka a poté Po obarvení hematoxylin-eosinovým barvivem byla tkáňová sklíčka nakonec upevněna do optického pryskyřičného lepidla. Připravená tkáňová sklíčka lze skladovat po dlouhou dobu.
Okulár a čočka objektivu mikroskopu jsou instalovány na obou koncích tubusu čočky a jejich vzdálenost je pevná. Umístěte tkáňové sklíčko na stolek a otáčejte šroubem pro hrubé nastavení, abyste stolek přiblížili k čočce objektivu. Tkáňový řez vstupuje do ohniskové roviny čočky objektivu a v okuláru je vidět obraz tkáně ve vzorku. Poté použijte šroub pro jemné nastavení, aby byl obraz v okuláru jasný pro pozorování. Při změně zvětšení je nutné vyměnit okulár nebo čočku objektivu.
