14. 10. 2015

Chceme-li zřetelně vidět malý předmět, přibližujeme ho k oku. Zvětšujeme tak zorný úhel pozorovaného předmětu a předmět se jeví zdánlivě větší. Při pohledu pouhým okem však předmět nemůžeme přiblížit na vzdálenost menší než 25cm od oka (u zdravého oka). Je-li předmět blíže, vidíme jej nezřetelně, rozmazaně. Proto nám ke nezvětšení malého nebo nepatrného předmětu slouží mikroskop, který může zvětšovat dvoutisíckrát až třítisíckrát. Mikroskop pracuje na principu zvětšení zorného úhlu, což nám pomocí čoček nebo zrcadel umožní zřetelně si prohlédnout malé předměty.

Mikroskop se skládá z:

  • Optické soustavy
  • Osvětlovací soustavy
  • Mechanického zařízení

Optická soustava je složena ze tří hlavních součástí:

Objektiv vytváří zvětšený, skutečný a převrácený obraz předmětu, který se klade za jeho předmětové ohnisko ve vzdálenosti optické délky-D od obrazového ohniska.

Okulár umožňuje pozorování obrazu pouhým okem. Předmětem pro okulár se stává obraz vytvořený objektivem. Okulár tento obraz mění na zvětšený, převrácený a zdánlivý. Pro běžné pozorování se u mikroskopu využívá okuláru Huygensova-okulár je složen ze dvou ploskovypuklých čoček, obrácených rovinnými plochami k oku. První z obou čoček, bližší k oku, se nazývá čočka oční, druhá má název kolektiv. V měřicích mikroskopech se často užívá tzv. okuláru Ramsdenova. Pro náročnější účely se užívá složitějších typů okulárů, např. okuláry periplantické nebo ortoskopické. Pro měřicí úkoly se kromě již popsaných okulárních mikrometrů často používají tzv. měřicí okuláry, které dovolují použít většího zvětšení a zorného pole.

Tubus nastavuje vzájemné polohy objektivu a okuláru (veličina D optická délka /interval mikroskopu). Optická délka tubusu leží obvykle v rozmezí hodnot 150 až 200 mm. Konstrukce optických soustav také závisí na způsobu využití mikroskopu:

  • Pro pozorování jedním okem – monokulární mikroskopy
  • Pro pozorování oběma očima – binokulární mikroskopy – jsou výhodnější, protože při pozorování dochází k menší únavě.

Osvětlovací soustava - zajišťuje osvětlení pozorovaného předmětu:

Mikroskopem můžeme pozorovat předměty průhledné i neprůhledné. V prvním případě se předmět osvětluje procházejícím světlem a v druhém případě světlem odraženým.

Konstrukce osvětlovací soustavy závisí zřejmě na tom, k jakému druhu pozorování bude mikroskop použit. Především záleží na tom, půjde-li o pozorování v procházejícím nebo v odraženém světle. Kromě toho je v obou případech možné konstruovat osvětlovací soustavu pro práci v tmavém nebo ve světlém poli. Velmi často jsou mikroskopy zařízeny pro práci v polarizovaném světle (světelné vlny kmitají obvykle ve všech směrech kolmých na jejich směr šíření), v takovém případě bývají osvětlovací soustavy vybaveny polarizátorem (snižuje oslnění vyvolané rozptýleným nebo odraženým světlem). Pro náročnější účely se k osvětlení preparátu využívá především umělých zdrojů, které bývají většinou malých rozměrů.

INTRACO MICRO spol s.r.o. – optické mikroskopy a zobrazovací technika
  1. Okulár – Základní optický člen (různé hodnoty zvětšení, zpravidla 10x, 15x …)
  2. Okulárový tubus – Umožňuje zasunutí okuláru do optimální polohy vůči hlavici
  3. Hlavice mikroskopu – Různé varianty - monokulární, binokulární, trinokulární
  4. Revolverová hlavice – Slouží pro uchycení objektivů různých hodnot a jejich snadnou záměnu
  5. Objektiv – To je „srdce“ mikroskopu (obvyklé hodnoty zvětšení, 4:1, 10:1, 40:1 …)
  6. Rameno mikroskopu – Hlavní nosič opticko-mechanických prvků mikroskopu
  7. Noha mikroskopu – Základna mikroskopu, v níž je umístěn zdroj osvětlení
  8. Vypínač osvětlení – Pro zapnutí či vypnutí zdroje osvětlení
  9. Ovladač regulace osvětlení – Plynule reguluje intenzitu osvětlení
  10. Pracovní stůl – Základní pracovní deska pro založení preparátu
  11. Držák preparátu – pérový – Slouží k upevnění preparátu (podložní a krycí sklíčko)
  12. Kondenzor – Umožňuje zkontrastnění obrazu
  13. Kolektor – Soustřeďuje paprsky světelného zdroje
  14. Ovladač makroposuvu – Pro hrubé zaostření pozorovaného objektu
  15. Ovladač mikroposuvu – Pro jemné doostření pozorovaného objektu

popis-mikroskopu

Legenda

  1. okulár
  2. okulárový tubus
  3. monokulární hlavice
  4. rameno mikroskopu
  5. revolverová hlavice
  6. objektiv
  7. vodič preparátu křížového stolku
  8. křížový stolek
  9. stativ
  10. kondenzor
  11. knoflíky k ovládání příčného a podélného posuvu křížového stolku
  12. knoflík ovládání hrubého ostření
  13. irisová aperturní clona
  14. knoflík jemného ostření
  15. osvětlení
  16. základna stativu

Popis mikroskopu

  1. Okulár: základní optický prvek mikroskopu, do kterého se díváme očima při pozorování v mikroskopu. Zvětšení okuláru spolu se zvětšením objektivu určuje celkové zvětšení mikroskopu pro danou kombinaci okuláru a objektivu. Např. celkové zvětšení při pozorování okulárem se zvětšením 10x a objektivem se zvětšením 4x je 40x (10 x 4 = 40). Některé okuláry jsou vybaveny ukazatelem, který Vám pomůže k tomu, aby se Vámi zvolený detail při změně zvětšení nedostal mimo zorné pole. Pokud si takový detail nastavíte tak, aby se jeho střed přesně kryl s hrotem ukazatele, pak i při nejvyšším zvětšení máte zaručeno, že zůstane přesně ve středu zorného pole.
  2. Okulárový tubus: je tubus, ve kterém je umístěn okulár. Lze do něj (místo okuláru) také vložit digitální kameru s adaptérem (o průměru, který odpovídá průměru okuláru daného mikroskopu).
  3. Hlavice mikroskopu (nebo také „vizuální hlavice”): vizuální hlavice jsou trojího druhu:  a) monokulární - s jedním okulárem (jako u mikroskopu na obrázku); b) binokulární - se dvěma okuláry, tedy pro pozorování oběma očima (což je pohodlnější než pozorování jedním okem); většina laboratorních mikroskopů má binokulární hlavici;  c) trinokulární - hlavice se dvěma okuláry a navíc i třetím tubusem určeným pro připojení digitální kamery, případně fotoaparátu.
  4. Rameno stativu:  rameno stativu slouží k uchopení a přenášení mikroskopu; některé žákovské mikroskopy mají rameno naklápěcí, aby si žáci mohli nastavit výšku přístroje pro pozorování, a také snadněji a lépe „odchytit” světlo na zrcátko.
  5. Revolverová hlavice s objektivy: v revolverové hlavici jsou našroubovány objektivy (obvykle 3 - 4, u laboratorních mikroskopů bývá i 5). Změnu zvětšení provedete otočením hlavice až do správné polohy pro  daný objektiv, kterou poznáte tak, že ucítíte zaklapnutí.
  6. Objektiv: základní optický prvek mikroskopu, který směřuje přímo k pozorovanému preparátu (a v některých případech se jej i dotýká). Zvětšení objektivu spolu ze zvětšením okuláru určuje celkové zvětšení mikroskopu pro danou kombinaci okuláru a objektivu (viz. 1 - Okulár). Nejčastější zvětšení objektivů bývá 4x, 10x, 40x a 100x, někdy i 20x nebo 60x. Existují 3 základní typy objektivů, podle toho, jak velká část zorného pole je zaostřená, a tedy, jak moc je třeba doostřovat střed/okraj zorného pole: a) achromatické - mají zaostřeno cca 50% zorného pole; tímto typem objektivů je vybavena převážná většina školních mikroskopů; b) semiplanachromatické - mají zaostřeno cca 70% zorného pole; obvykle se používají u laboratorních mikroskopů a u mikroskopů pro vyučujícího; c) planachromatické - mají zaostřeno přes 90% zorného pole - nejkvalitnější typ objektivů, používaný převážně u laboratorních mikroskopů.
  7. Vodič preparátu křížového stolku: je určen k uchycení preparátu a jeho plynulému pohybu. Výhodou je zejména při vyšších zvětšeních velká citlivost pohybu preparátu, a tedy že se na rozdíl od pružinových držáků preparátu, kdy pohybujeme preparátem ručně, nestane, že by se díky příliš velkému posunutí preparátu ocitl detail, který chcete pozorovat, mimo zorné pole. Jednodušší modely školních mikroskopů jsou vybaveny pružinovými držáky preparátu.
  8. Křížový stolek:  je určen pro zcela přesný a plynulý pohyb preparátem v příčném i podélném směru. To je výhodou zejména při vysokých zvětšeních (viz. 7 - Vodič preparátu křížového stolku).
  9. Stativ: stativ je oporou celého mikroskopu se všemi jeho optickými částmi, na stativu jsou obvykle umístěné vypínače osvětlení, ovladače plynulé regulace osvětlení a také knoflíky k ovládání hrubého ostření (viz. 12) a jemného ostření (viz. 14).
  10. Kondenzor: je optický prvek, který zajišťuje dostatek světla pro osvícení pozorovaného preparátu, respektive koncentruje světlo z osvětlovače do úzkého svazku paprsků, které dopadají na pozorovaný preparát. Kondenzor je u mikroskopu na obrázku centrovací, a to znamená (při správném vycentrování) ještě efektivnější využití světla z osvětlovače a tím i perfektní osvětlení preparátu s vysokým jasem i kontrastem. Obvykle je součástí kondenzoru i irisová aperturní clona (viz. 13) a objímka pro vkládání barevných filtrů, které pomohou zvýraznit detaily Vašeho preparátu.
  11. Knoflíky k ovládání příčného a podélného posuvu preparátu na křížovém stolku: u mikroskopu na obrázku jsou umístěny tzv. koaxiálně, tedy na jedné ose, což znamená větší pohodlí při pozorování a menší únavu rukou, zejména při déle trvajícím pozorování, protože prsty mají oba ovladače v dosahu a nemusí se natahovat nikam daleko.
  12. Knoflík k ovládání hrubého ostření: slouží k hrubému zaostření pozorovaného preparátu, tzn. tak, abyste jej viděli zhruba zaostřený a mohli jej poté doostřit pomocí jemného ostření.
  13. Irisová aperturní clona: optický prvek, který pomocí zvětšování a zmenšování velikosti otvoru, kterým prochází světlo k preparátu, pomáhá nastavit optimální kontrast zobrazení.
  14. Knoflík jemného ostření: slouží k přesnému a pohodlnému doostření pozorovaného preparátu (po předchozím hrubém zaostření pomocí knoflíku hrubého ostření, viz. 12)
  15. Osvětlení: u mikroskopu na obrázku jde o LED osvětlení - bezpečné, úsporné a bíle zbarvené. Některé modely mají halogenové osvětlení, zabarvené dožluta, a u těchto mikroskopů je pak vhodné použít modrý filtr, který žluté zabarvení vyrovná. Žákovské mikroskopy obvykle využívají k osvětlení pozorovaného objektu zrcátko.
  16. Základna stativu: základnou stativu nazýváme spodní část stativu. Uvnitř je obvykle zabudovaný osvětlovací systém.

Články