Mikroskop optik qurilma sifatida. Mikroskopning aniqlik kuchi. Yorug'lik mikroskoplarining tasnifi. Bir marta ko'rgan ma'qul yoki o'ta yuqori aniqlikdagi mikroskop Mikroskopning ruxsatini qanday oshirish mumkin

Tasvir sifati belgilangan mikroskopning aniqligi, ya'ni. mikroskopning optikasi bir-biriga yaqin joylashgan ikkita nuqtani alohida ajrata oladigan minimal masofa. o'lchamlari ob'ektivning raqamli diafragmasiga, kondensatorga va namuna yoritilgan yorug'lik to'lqin uzunligiga bog'liq. Raqamli diafragma (ochilish) ob'ektiv va kondensatorning oldingi linzalari va namuna o'rtasida joylashgan muhitning burchak diafragma va sinishi indeksiga bog'liq.

Ob'ektiv burchak diafragma- bu preparatdan o'tadigan nurlar linzaga kirishi mumkin bo'lgan maksimal burchak (AOB). Ob'ektivning raqamli diafragma burchak diafragmasining yarmining sinusi va shisha slayd bilan ob'ektiv linzaning old linzalari o'rtasida joylashgan muhitning sinishi indeksining mahsulotiga teng. N.A. = n sina qaerda, N.A. - raqamli diafragma; n - namuna va linzalar orasidagi muhitning sinishi ko'rsatkichi; sina - diagrammadagi AOB burchagining yarmiga teng a burchakning sinusi.

Shunday qilib, quruq tizimlarning diafragma (oldingi ob'ektiv linzalari va havo tayyorlash o'rtasida) 1 dan ortiq bo'lishi mumkin emas (odatda 0,95 dan oshmasligi kerak). Namuna va ob'ektiv orasiga qo'yilgan muhit suvga cho'mish suyuqligi yoki immersion deb ataladi va suvga cho'mdiruvchi suyuqlik bilan ishlash uchun mo'ljallangan ob'ektiv suvga cho'mish deyiladi. Havodan yuqori sinishi indeksi bilan suvga cho'mish tufayli linzalarning raqamli diafragmasini va shuning uchun o'lchamlarini oshirish mumkin.

Linzalarning raqamli diafragma har doim ramkalarida o'yilgan.
Mikroskopning aniqligi kondensatorning teshikka ham bog'liq. Agar kondensator diafragmasini linzalar diafragmasiga teng deb hisoblasak, u holda ruxsat formulasi R=l/2NA ko'rinishga ega bo'ladi, bu erda R - ruxsat chegarasi; l - to'lqin uzunligi; N.A - raqamli diafragma. Ushbu formuladan ko'rinib turibdiki, ko'rinadigan yorug'likda (spektrning yashil qismi - l = 550 nm) kuzatilganda, ruxsat (rezolyutsiya chegarasi) > 0,2 mkm bo'lishi mumkin emas.

Mikroskop ob'ektivining raqamli diafragmasining tasvir sifatiga ta'siri

Optik aniqlikni oshirish usullari

Ob'ektiv tomondan ham, yorug'lik manbai tomondan ham katta yorug'lik konusining burchagini tanlash. Buning yordamida linzalardagi juda nozik tuzilmalardan ko'proq singan yorug'lik nurlarini yig'ish mumkin. Shunday qilib, piksellar sonini oshirishning birinchi usuli - raqamli diafragma ob'ektivning raqamli diafragmasiga mos keladigan kondensatordan foydalanish.

Ikkinchi usul - old ob'ektiv linzalari va qopqoq slipi o'rtasida immersion suyuqlikdan foydalanish. Biz birinchi formulada tasvirlangan n muhitning sindirish ko'rsatkichiga shunday ta'sir qilamiz. Immersion suyuqliklar uchun tavsiya etilgan uning optimal qiymati 1,51 ni tashkil qiladi.

Immersion suyuqliklar

Immersion suyuqliklar raqamli diafragmani oshirish va shunga ko'ra, ushbu suyuqliklar bilan ishlash uchun maxsus mo'ljallangan va shunga mos ravishda belgilangan immersion maqsadlarning o'lchamlarini oshirish uchun zarurdir. Ob'ektiv va namuna orasiga qo'yilgan immersion suyuqliklar havoga qaraganda yuqori sinishi indeksiga ega. Shuning uchun, ob'ektning eng kichik detallari bilan og'rigan yorug'lik nurlari preparatni tark etganda tarqalmaydi va linzaga kiradi, bu esa piksellar sonining oshishiga olib keladi.

Suvga cho'mdiruvchi linzalar (oq halqa bilan belgilangan), moyli linzalar (qora halqa), glitserinli immersion linzalari (sariq halqa) va monobromonaftalinli immersion linzalari (qizil halqa) mavjud. Biologik preparatlarning yorug'lik mikroskopiyasida suv va moyga botirish maqsadlari qo'llaniladi. Maxsus kvarts glitserinini botirish ob'ektlari qisqa to'lqinli ultrabinafsha nurlanishni uzatadi va ultrabinafsha (flüoresan bilan adashtirmaslik kerak) mikroskopiya (ya'ni ultrabinafsha nurlarini tanlab yutuvchi biologik ob'ektlarni o'rganish uchun) uchun mo'ljallangan. Monobrominlangan naftalinni immersion ob'ektivlari biologik ob'ektlarning mikroskopiyasida qo'llanilmaydi.

Suvga cho'mdiruvchi linzalar uchun suvga cho'mdiruvchi suyuqlik sifatida distillangan suv, moyli linzalar uchun esa ma'lum bir sindirish ko'rsatkichiga ega bo'lgan tabiiy (sidr) yoki sintetik moy ishlatiladi.

Boshqa immersion suyuqliklardan farqli o'laroq moyga botirish bir hildir, chunki u shishaning sindirish ko'rsatkichiga teng yoki unga juda yaqin sindirish ko'rsatkichiga ega. Odatda bu sinishi indeksi (n) ma'lum bir spektral chiziq va ma'lum bir harorat uchun hisoblab chiqiladi va moy shishasida ko'rsatiladi. Misol uchun, natriy spektridagi D spektral chizig'i uchun qopqoq oynasi bilan ishlash uchun immersion moyning sinishi ko'rsatkichi = 20 ° C haroratda 1,515 (nD 20 = 1,515), qoplamali oynasiz ishlash uchun (nD 20 = 1,520) ).

Apokromatik linzalar bilan ishlash uchun dispersiya ham normallashtiriladi, ya'ni spektrning turli chiziqlari uchun sinishi ko'rsatkichlari farqi.

Sintetik immersion moydan foydalanish afzalroqdir, chunki uning parametrlari aniqroq standartlashtirilgan va sadr yog'idan farqli o'laroq, linzalarning old linzalari yuzasida qurib ketmaydi.

Yuqoridagilarni hisobga olsak, hech qanday holatda siz suvga cho'mish moyi va, xususan, vazelin moyi uchun surrogatlardan foydalanmasligingiz kerak. Ba'zi mikroskopiya usullarida kondensatorning teshigini oshirish uchun kondensator va namuna orasiga immersion suyuqlik (odatda distillangan suv) joylashtiriladi.

Ruxsat chegarasi- bu ob'ektning ikkita nuqtasi orasidagi eng kichik masofa, bu nuqtalar farqlanadi, ya'ni. mikroskopda ikki nuqta sifatida qabul qilinadi.

Rezolyutsiya mikroskopning tekshirilayotgan ob'ektning kichik detallarining alohida tasvirlarini yaratish qobiliyati sifatida aniqlanadi. Bu formula bilan berilgan:

bu erda A - raqamli diafragma, l - yorug'lik to'lqin uzunligi; , bu erda n - ko'rib chiqilayotgan ob'ekt joylashgan muhitning sindirish ko'rsatkichi, U - diafragma burchagi.

Eng kichik tirik mavjudotlarning tuzilishini o'rganish uchun yuqori kattalashtirish va yaxshi aniqlikka ega mikroskoplar kerak. Optik mikroskop 2000 marta kattalashtirish bilan cheklangan va 250 nm dan yaxshi bo'lmagan ruxsatga ega. Ushbu qiymatlar hujayralarning nozik tafsilotlarini o'rganish uchun mos emas.

118. Ultraviyole mikroskop. Kamaytirishning bir usuli

Mikroskopning o'lchamlari chegarasi to'lqin uzunligi qisqaroq bo'lgan yorug'likdan foydalanishdir. Shu munosabat bilan ultrabinafsha mikroskop qo'llaniladi, unda mikroob'ektlar ultrabinafsha nurlarda tekshiriladi. Ko'z bu nurlanishni to'g'ridan-to'g'ri idrok eta olmagani uchun fotografik plitalar, lyuminestsent ekranlar yoki elektro-optik konvertorlar ishlatiladi. Mikroskopning aniqlik chegarasini kamaytirishning yana bir usuli mikroskop joylashgan muhitning sindirish ko'rsatkichini oshirishdir. Buning uchun u o'rnatiladi daldırma suyuqligi, masalan, sadr yog'i.

119. Luminescent (lyuminestsent) mikroskop ba'zi moddalarning lyuminestsatsiya qilish qobiliyatiga, ya'ni ko'rinmas ultrabinafsha yoki ko'k yorug'lik bilan yoritilganda porlash qobiliyatiga asoslanadi.

Lyuminesans rangi uni qo'zg'atuvchi yorug'lik bilan solishtirganda spektrning to'lqin uzunligi uzunroq qismiga o'tkaziladi (Stoks qoidasi). Lyuminesans ko'k yorug'lik bilan qo'zg'atilganda, uning rangi yashildan qizil ranggacha bo'lishi mumkin, agar luminesans ultrabinafsha nurlanish bilan qo'zg'atilgan bo'lsa, u holda luminesans ko'rinadigan spektrning istalgan qismida bo'lishi mumkin. Luminesansning bu xususiyati hayajonli yorug'likni o'zlashtiradigan maxsus filtrlar yordamida nisbatan zaif lyuminestsent porlashni kuzatish imkonini beradi.

Ko'pgina mikroorganizmlar o'zlarining lyuminestsentligiga ega bo'lmagani uchun ular floresan bo'yoqlarning eritmalari bilan bo'yalgan. Bu usul ma'lum infektsiyalarning qo'zg'atuvchilarini bakterioskopik tekshirish uchun ishlatiladi: sil kasalligi (auromin), ma'lum viruslar tomonidan hosil bo'lgan hujayralardagi qo'shimchalar va boshqalar Xuddi shu usul tirik va qo'zg'almas mikroorganizmlarni sitokimyoviy o'rganish uchun ishlatilishi mumkin. Ftorxromlar bilan belgilangan antikorlar yordamida immunofloressensiya reaktsiyasida bemorlarning qon zardobida mikroorganizmlarning antijenlari yoki antikorlar aniqlanadi.

120. Fazali kontrastli mikroskopiya. dan boshqa bo'yalmagan mikroorganizmlarni mikroskoplashda muhit faqat sinishi ko'rsatkichiga ko'ra, yorug'lik intensivligida (amplituda) hech qanday o'zgarish bo'lmaydi, faqat uzatiladigan yorug'lik to'lqinlarining fazasi o'zgaradi. Shuning uchun ko'z bu o'zgarishlarni sezmaydi va kuzatilgan ob'ektlar past kontrastli va shaffof ko'rinadi. Bunday ob'ektlarni kuzatish uchun foydalaning fazali kontrastli mikroskop, ob'ekt tomonidan kiritilgan ko'rinmas faza o'zgarishlarining ko'zga ko'rinadigan amplituda o'zgarishlariga aylanishiga asoslangan.

Mikroskopning ushbu usulidan foydalanish tufayli, tirik bo'yalmagan mikroorganizmlarning kontrasti keskin oshadi va ular engil fonda qorong'i yoki qorong'i fonda yorug' ko'rinadi.

Fazali kontrastli mikroskopiya, shuningdek, to'qima madaniyati hujayralarini o'rganish, turli viruslarning hujayralarga ta'sirini kuzatish va boshqalar uchun ishlatiladi.

121. Qorong'i maydon mikroskopiyasi. Qorong'u maydon mikroskopiyasi mikroorganizmlarning yorug'likni kuchli tarqatish qobiliyatiga asoslanadi. Qorong'i maydon mikroskopiyasi uchun an'anaviy ob'ektiv va maxsus qorong'u maydon kondensatorlari qo'llaniladi.

Qorong'i maydonli kondensatorlarning asosiy xususiyati shundaki, ularning markaziy qismi qoraygan va yoritgichning to'g'ridan-to'g'ri nurlari mikroskop linzalariga kirmaydi. Ob'ekt qiyshiq yon nurlar bilan yoritiladi va faqat preparatdagi zarrachalar tomonidan tarqalgan nurlar mikroskop linzalariga kiradi. Qorong'u maydon mikroskopiyasi Tyndall effektiga asoslangan. mashhur misol quyosh nurining tor nuri bilan yoritilganda havodagi chang zarralarini aniqlashga xizmat qiladi.

Qorong'i maydon mikroskopida mikroorganizmlar qora fonda yorqin porlab ko'rinadi. Mikroskopning ushbu usuli bilan eng kichik mikroorganizmlarni aniqlash mumkin, ularning o'lchamlari mikroskopning ruxsatidan tashqarida. Biroq, qorong'u maydon mikroskopiyasi ob'ektning faqat konturlarini ko'rish imkonini beradi, lekin ichki tuzilishini o'rganishga imkon bermaydi.

122. Issiqlik nurlanishi tabiatda elektromagnit nurlanishning eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Bu moddaning atomlari va molekulalarining issiqlik harakati energiyasi tufayli yuzaga keladi. Issiqlik nurlanishi mutlaq noldan boshqa har qanday haroratda barcha jismlarga xosdir.

Tananing umumiy emissiyasi E (shuningdek, energetik yorug'lik deb ataladi) - bu tananing birlik sirtidan 1 sekundda chiqariladigan energiya miqdori. J/m 2 s da o‘lchanadi.

Tananing umumiy radiatsiya yutilish qobiliyati A (yutilish koeffitsienti) - jism tomonidan yutilgan nurlanish energiyasining unga tushadigan barcha nurlanish energiyasiga nisbati; A - o'lchovsiz miqdor.

123. Mutlaqo qora tan. Har qanday haroratda unga tushadigan barcha nurlanish energiyasini o'zlashtiradigan xayoliy jism mutlaqo qora deb ataladi.

Kirchhoff qonuni. Berilgan haroratdagi barcha jismlar uchun E ning nurlanishni yutish qobiliyatiga nisbati A mutlaq qora jismning nurlanish qobiliyatiga teng doimiy qiymatdir. e bir xil haroratda:

Stefan-Boltzman qonuni. Qora tananing umumiy emissiyasi uning mutlaq haroratining to'rtinchi darajasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

e=sT 4 ,

bu yerda s - Stefan-Boltzman doimiysi.

Vino qonuni. Qora jismning maksimal nurlanishiga to'g'ri keladigan to'lqin uzunligi uning mutlaq haroratiga teskari proportsionaldir:

l t × T = V,

Bu erda v - Vena doimiysi.

Sharob qonuni asosida optik pirometriya– issiq jismlarning haroratini (erituvchi pechdagi metall, atom portlashi bulutidagi gaz, yulduzlar yuzasi va boshqalar) nurlanish spektridan aniqlash usuli. Aynan shu usul birinchi marta Quyosh sirtining haroratini aniqladi.

124 . Infraqizil nurlanish. Ko'rinadigan yorug'likning qizil chegarasi (l = 0,76 mkm) va qisqa to'lqinli radio nurlanishi (l = 1 - 2 mm) o'rtasidagi spektral hududni egallagan elektromagnit nurlanish infraqizil (IR) deb ataladi. Isitilgan qattiq moddalar va suyuqliklar uzluksiz infraqizil spektrni chiqaradi.

Infraqizil nurlanishdan terapevtik foydalanish uning termal ta'siriga asoslanadi. Davolash uchun maxsus lampalar qo'llaniladi.

Infraqizil nurlanish tanaga taxminan 20 mm chuqurlikda kiradi, shuning uchun sirt qatlamlari ko'proq darajada isitiladi. Terapevtik ta'sir termoregulyatsiya tizimining faoliyatini faollashtiradigan harorat gradienti tufayli yuzaga keladi. Nurlangan hududga qon ta'minotini oshirish qulay terapevtik oqibatlarga olib keladi.

125. Ultraviyole nurlanish. Elektromagnit nurlanish,

Ko'rinadigan yorug'likning binafsha qirrasi (l = 400 nm) va rentgen nurlanishining uzun to'lqinli qismi (l = 10 nm) orasidagi spektral hududni egallagan ultrabinafsha (UV) deyiladi.

Yuqori haroratlarda qizdirilgan qattiq moddalar chiqaradi

ultrabinafsha nurlanishining sezilarli miqdori. Biroq, maksimal

Energetik yorqinlikning spektral zichligi, Wien qonuniga muvofiq, 7000 K ga to'g'ri keladi. Amalda, bu normal sharoitda kulrang jismlarning termal nurlanishi UV nurlanishining samarali manbai bo'lib xizmat qila olmasligini anglatadi. UV nurlanishining eng kuchli manbai Quyosh bo'lib, uning radiatsiyasining 9% er atmosferasi chegarasida ultrabinafshadir.

UV nurlanishi ultrabinafsha nurlanish mikroskoplari, lyuminestsent mikroskoplarning ishlashi va lyuminestsent tahlil uchun zarurdir. Tibbiyotda ultrabinafsha nurlanishidan asosiy foydalanish uning o'ziga xos biologik ta'siri bilan bog'liq bo'lib, ular fotokimyoviy jarayonlar natijasida yuzaga keladi.

126. Termografiya- bu turli hududlardan radiatsiyani ro'yxatga olish

diagnostik talqin qilish maqsadida tana yuzasi. Harorat ikki yo'l bilan aniqlanadi. Bir holatda, suyuq kristalli displeylar ishlatiladi, ularning optik xususiyatlari haroratning kichik o'zgarishlariga juda sezgir.

Ushbu ko'rsatkichlarni bemorning tanasiga joylashtirish orqali ularning rangini o'zgartirib, mahalliy harorat farqini vizual tarzda aniqlash mumkin.

Boshqa usul foydalanishga asoslangan termal tasvirchilar, fotorezistorlar kabi sezgir infraqizil nurlanish detektorlaridan foydalanadi.

127. Termografiyaning fiziologik asoslari. Inson tanasida sodir bo'ladigan fiziologik jarayonlar aylanma qon va limfa orqali uzatiladigan issiqlikning chiqishi bilan birga keladi. Issiqlik manbai tirik organizmda sodir bo'ladigan biokimyoviy jarayonlardir. Hosil bo'lgan issiqlik qon orqali butun tanaga o'tadi. Yuqori issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan aylanma qon tananing markaziy va periferik hududlari o'rtasida kuchli issiqlik almashinuviga qodir. Teri tomirlari orqali o'tadigan qonning harorati 2-3 ° ga kamayadi.

Termografiya patologik o'choqlar ustidan infraqizil nurlanish intensivligining oshishi (qon ta'minoti va ulardagi metabolik jarayonlarning kuchayishi tufayli) yoki mintaqaviy qon oqimi kamaygan va to'qimalar va organlarda hamroh bo'lgan o'zgarishlar bo'lgan joylarda uning intensivligining pasayishi fenomeniga asoslanadi. . Bu odatda "issiq zona" paydo bo'lishi bilan ifodalanadi. Termografiyaning ikkita asosiy turi mavjud: teletermografiya va kontakt xolesterik termografiya.

128. Teletermografiya inson tanasining infraqizil nurlanishini issiqlik tasviri ekranida tasvirlangan elektr signaliga aylantirishga asoslangan. Nozik fotorezistorlar issiqlik tasvirlagichlarida infraqizil nurlanish uchun qabul qiluvchi qurilmalar sifatida ishlatiladi.

Termal tasvir qurilmasi quyidagicha ishlaydi. Infraqizil nurlanish ob'ektiv tizimi tomonidan fokuslanadi va keyin -196 ° C gacha sovutilganda ishlaydigan fotodetektorga tushadi. Fotodetektordan keladigan signal kuchaytiriladi va olingan ma'lumotni rangli monitor ekraniga uzatish bilan raqamli ishlov berishdan o'tkaziladi.

129. Aloqa suyuq kristalli termografiya anizotropik xolesterik suyuq kristallarning optik xususiyatlariga tayanadi, ular issiqlik chiqaradigan sirtlarga qo'llanganda rangning kamalak ranglariga o'zgarishi sifatida namoyon bo'ladi. Eng sovuq joylar qizil, eng issiqlari ko'k.

Suyuq kristall kontaktli plastinka termografiyasi hozirgi vaqtda tibbiyotning turli sohalarida keng va muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda, ammo inson tanasining infraqizil nurlanishini qayd etishning masofaviy usullari ko'proq foydalanishni topdi.

130. Termografiyaning klinik qo'llanilishi. Termografik diagnostika bemorga hech qanday tashqi ta'sir yoki noqulaylik tug'dirmaydi va bemorning teri yuzasida ko'plab kasalliklar va jismoniy kasalliklarga xos bo'lgan issiqlik naqshidagi anormalliklarni "ko'rish" imkonini beradi.

Termografiya fiziologik, zararsiz, noinvaziv diagnostika usuli bo'lib, amaliy tibbiyotda keng ko'lamli patologiyalarni tashxislash uchun qo'llaniladi: sut bezlari, umurtqa pog'onasi, bo'g'imlar, qalqonsimon bez, LOR a'zolari, qon tomirlari, jigar, o't pufagi kasalliklari. qovuq, ichak, oshqozon, oshqozon osti bezi , buyraklar, qovuq, prostata bezi. Termografiya sizga patologik jarayonning rivojlanishining eng boshida, to'qimalarda tarkibiy o'zgarishlar paydo bo'lishidan oldin o'zgarishlarni qayd etish imkonini beradi.

131. Atomning Rezerford (sayyoraviy) modeli. Ushbu modelga ko'ra, atomning barcha musbat zaryadi va deyarli barcha massasi (99,94% dan ortiq) atom yadrosida to'plangan bo'lib, uning kattaligi atomning o'lchamiga nisbatan ahamiyatsiz (taxminan 10 -13 sm). (10-8 sm). Elektronlar yadro atrofida yopiq (elliptik) orbitalarda harakatlanib, atomning elektron qobig'ini hosil qiladi. Yadroning zaryadi mutlaq qiymatda elektronlarning umumiy zaryadiga teng.

Rezerford modelining kamchiliklari.

a) Rezerford modelida atom beqaror

ta'lim, tajriba esa buning aksini ko'rsatadi;

b) Rezerford fikricha, atomning nurlanish spektri uzluksiz, tajriba esa nurlanishning diskret tabiati haqida gapiradi.

132. Bor bo'yicha atom tuzilishining kvant nazariyasi. Atomning energiya holatlarining diskretligi haqidagi g'oyaga asoslanib, Bor Ruterfordning atom modelini takomillashtirdi va atom tuzilishining kvant nazariyasini yaratdi. U uchta postulatga asoslanadi.

Atomdagi elektronlar hech qanday orbita bo'ylab harakatlana olmaydi, faqat juda ma'lum radiusli orbitalarda harakat qiladi. Statsionar deb ataladigan bu orbitalarda elektronning burchak momenti quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

Bu yerda m – elektronning massasi, v – tezligi, r – elektron orbitasining radiusi, n – kvant deb ataladigan butun son (n=1,2,3, ...).

Statsionar orbitalarda elektronlarning harakati energiyaning nurlanishi (yutilishi) bilan birga kelmaydi.

Elektronning bir statsionar orbitadan ikkinchisiga o'tishi

energiya kvantining emissiyasi (yoki yutilishi) bilan birga keladi.

Ushbu kvantning hn qiymati atomning nurlanishdan oldingi va keyingi (yutilish) statsionar holatlarining W 1 – W 2 energiya farqiga teng:

hn=W 1 – W 2.

Bu munosabat chastota sharti deb ataladi.

133. Spektrlarning turlari. Spektrlarning uchta asosiy turi mavjud: qattiq, chiziqli va chiziqli.

Chiziqli spektrlar

atomlar. Emissiya bog'langan elektronlarning quyi energiya darajalariga o'tishi natijasida yuzaga keladi.

Chiziqli spektrlar individual hayajonlangan tomonidan chiqariladi

molekulalar. Radiatsiya atomlardagi elektron o'tishlar va molekuladagi atomlarning o'zlarining tebranish harakatlari tufayli yuzaga keladi.

Uzluksiz spektrlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi ko'plab molekulyar va atom ionlarining to'plamlari tomonidan chiqariladi.

Radiatsiyada asosiy rolni yuqori haroratdan kelib chiqqan ushbu zarrachalarning xaotik harakati o'ynaydi.

134. Spektral analiz tushunchasi. Har bir kimyoviy element

bu elementga xos bo'lgan juda o'ziga xos to'lqin uzunliklari bilan nur chiqaradi (va yutadi). Elementlarning chiziqli spektrlari yorug'lik difraksion panjara yordamida parchalanadigan spektrograflarda suratga olish yo'li bilan olinadi. Elementning chiziqli spektri - bu chiqadigan (yoki so'rilgan) yorug'lik to'lqin uzunliklari asosida ushbu elementni aniq aniqlash imkonini beruvchi "barmoq izi" ning bir turi. Spektrografik tadqiqotlar biz uchun mavjud bo'lgan eng kuchli kimyoviy tahlil usullaridan biridir.

Sifatli spektral tahlil- bu moddaning tarkibini aniqlash uchun olingan spektrlarni jadvalga kiritilganlar bilan taqqoslash.

Miqdoriy spektral tahlil spektral chiziqlarning fotometriyasi (intensivligini aniqlash) orqali amalga oshiriladi: chiziqlarning yorqinligi berilgan element miqdoriga proportsionaldir.

Spektroskopni kalibrlash. O'rganilayotgan spektrning to'lqin uzunliklarini aniqlash uchun spektroskopdan foydalanish uchun spektroskopni kalibrlash kerak, ya'ni. spektral chiziqlarning to'lqin uzunliklari va ular ko'rinadigan spektroskop shkalasining bo'linmalari o'rtasidagi munosabatni o'rnatish.

135. Asosiy xarakteristikalar va qo'llanilishi spektral tahlil. Spektral tahlil yordamida siz moddaning ham atom, ham molekulyar tarkibini aniqlashingiz mumkin. Spektral tahlil tahlil qilinayotgan namunaning alohida komponentlarini sifat jihatidan aniqlash va ularning kontsentratsiyasini miqdoriy aniqlash imkonini beradi. Kimyoviy xossalari juda o'xshash bo'lgan, kimyoviy usullar bilan tahlil qilish qiyin yoki hatto imkonsiz bo'lgan moddalar spektral jihatdan oson aniqlanadi.

Sezuvchanlik spektral tahlil odatda juda yuqori. To'g'ridan-to'g'ri tahlil 10 -3 - 10 -6% sezgirlikka erishadi. Tezlik Spektral tahlil odatda boshqa usullar bilan amalga oshiriladigan tahlil tezligidan sezilarli darajada oshadi.

136. Biologiyada spektral tahlil. Biologik ob'ektlarning tuzilishini aniqlashda moddalarning optik faolligini o'lchashning spektroskopik usuli keng qo'llaniladi. Biologik molekulalarni o'rganishda ularning yutilish spektrlari va floresansi o'lchanadi. Lazerli qo'zg'alish ta'sirida lyuminestsatsiyalanuvchi bo'yoqlar hujayralardagi vodorod indeksini va ion kuchini aniqlash uchun, shuningdek, oqsillarning o'ziga xos joylarini o'rganish uchun ishlatiladi. Ramanning rezonansli tarqalishi yordamida hujayralar tuzilishi tekshiriladi va oqsil va DNK molekulalarining konformatsiyasi aniqlanadi. Fotosintez va ko'rish biokimyosini o'rganishda spektroskopiya muhim rol o'ynadi.

137. Tibbiyotda spektral tahlil. Inson tanasida saksondan ortiq kimyoviy elementlar mavjud. Ularning o'zaro ta'siri va o'zaro ta'siri o'sish, rivojlanish, ovqat hazm qilish, nafas olish, immunitet, qon hosil qilish, xotira, urug'lanish va boshqalarni ta'minlaydi.

Mikro va makroelementlarning diagnostikasi, shuningdek ularning miqdoriy muvozanati uchun soch va tirnoqlar eng unumdor materialdir. Har bir soch o'sishining butun davri davomida butun organizmning mineral almashinuvi haqida ajralmas ma'lumotlarni saqlaydi. Spektral tahlil uzoq vaqt davomida mineral balansi haqida to'liq ma'lumot beradi. Ayrim zaharli moddalarni faqat shu usul yordamida aniqlash mumkin. Taqqoslash uchun: an'anaviy usullar qon testi yordamida tekshirish vaqtida o'ndan kam mikroelementlar nisbatini aniqlash imkonini beradi.

Spektral tahlil natijalari shifokorga kasalliklarning sabablarini aniqlash va izlash, yashirin kasalliklar va ularga moyillikni aniqlashda yordam beradi; aniqroq belgilash imkonini beradi dorilar mineral balansini tiklashning individual sxemalarini ishlab chiqish.

Farmakologiya va toksikologiyada spektroskopik usullarning ahamiyatini ortiqcha baholash qiyin. Xususan, ular namunalarni tahlil qilishga imkon beradi farmakologik preparatlar ularni tekshirish vaqtida, shuningdek, qalbaki dori vositalarini aniqlashda. Toksikologiyada ultrabinafsha va infraqizil spektroskopiya Stas ekstraktidan ko'plab alkaloidlarni aniqlash imkonini berdi.

138. Luminesans Ma'lum bir haroratda tananing haddan tashqari nurlanishi, yorug'lik to'lqinlari davridan sezilarli darajada oshib ketadigan nurlanish deyiladi.

Fotoluminesans. Fotonlar ta'sirida paydo bo'ladigan lyuminesans fotoluminesans deb ataladi.

Kimyoluminesans. Kimyoviy reaktsiyalar bilan birga keladigan lyuminesans xemiluminesans deb ataladi.

139. Luminescent tahlil ob'ektlarni o'rganish maqsadida ularning lyuminestsensiyasini kuzatish asosida; aniqlash uchun ishlatiladi dastlabki bosqich oziq-ovqat mahsulotlarining buzilishi, farmakologik preparatlarni saralash va ayrim kasalliklar diagnostikasi.

140. Fotoelektrik effekt tortib olish hodisasi deb ataladi

unga tushgan yorug'lik ta'sirida moddadan elektronlar.

Da tashqi fotoelektr effekti elektron moddaning sirtini tark etadi.

Da ichki fotoelektrik effekt elektron atom bilan bog'lanishdan ozod bo'ladi, lekin moddaning ichida qoladi.

Eynshteyn tenglamasi:

Bu yerda hn - fotonning energiyasi, n - chastotasi, A - elektronning ish funktsiyasi, chiqarilgan elektronning kinetik energiyasi, v - tezligi.

Fotoelektrik effekt qonunlari:

Vaqt birligida metall yuzasidan chiqarilgan fotoelektronlar soni proportsionaldir yorug'lik oqimi metallga tushish.

Fotoelektronlarning maksimal boshlang'ich kinetik energiyasi

tushayotgan yorug'likning chastotasi bilan belgilanadi va uning intensivligiga bog'liq emas.

Har bir metall uchun fotoelektrik effektning qizil chegarasi mavjud, ya'ni. maksimal to'lqin uzunligi l 0, bunda fotoelektrik effekt hali ham mumkin.

Tashqi fotoelektr effekti fotoko‘paytiruvchi naychalarda (PMT) va elektron-optik konvertorlarda (EOC) qo‘llaniladi. PMTlar past intensivlikdagi yorug'lik oqimlarini o'lchash uchun ishlatiladi. Ularning yordami bilan zaif bioluminesans aniqlanishi mumkin. Tibbiyotda rentgen tasvirlarining yorqinligini oshirish uchun tasvirni kuchaytiruvchi naychalar qo'llaniladi; termografiyada - tananing infraqizil nurlanishini ko'rinadigan nurlanishga aylantirish uchun. Bundan tashqari, fotoelementlar metroda turniketlardan o'tishda, zamonaviy mehmonxonalarda, aeroportlarda va hokazolarda qo'llaniladi. eshiklarni avtomatik ravishda ochish va yopish uchun, ko'cha yoritgichlarini avtomatik ravishda yoqish va o'chirish uchun, yoritishni aniqlash uchun (lyuks metr) va hokazo.

141. Rentgen nurlanishi to'lqin uzunligi 0,01 dan 0,000001 mikrongacha bo'lgan elektromagnit nurlanishdir. Bu fosfor bilan qoplangan ekranning porlashiga va emulsiyaning qorayishiga olib keladi va bu uni suratga olish uchun mos qiladi.

X-nurlari elektronlar rentgen trubkasidagi anodga urilganda to'satdan to'xtab qolganda hosil bo'ladi. Birinchidan, katod tomonidan chiqarilgan elektronlar 100 000 km / s tezlikka tezlashtiruvchi potentsial farq bilan tezlashadi. Bremsstrahlung deb ataladigan bu nurlanish uzluksiz spektrga ega.

Rentgen nurlanishining intensivligi empirik formula bilan aniqlanadi:

Bu erda I - trubadagi oqim kuchi, U - kuchlanish, Z - antikatod moddasi atomining seriya raqami, k - const.

Elektronlarning sekinlashishi natijasida hosil bo'lgan rentgen nurlanishi "bremsstrahlung" deb ataladi.

Qisqa to'lqinli rentgen nurlari odatda uzoq to'lqinli rentgen nurlariga qaraganda ko'proq kirib boradi va shunday deyiladi. qattiq, va uzun to'lqin - yumshoq.

Bilan birga rentgen trubkasidagi yuqori kuchlanishlarda

uzluksiz spektrga ega bo'lgan rentgen nurlari chiziqli spektrga ega bo'lgan rentgen nurlarini hosil qiladi; ikkinchisi uzluksiz spektr ustiga qo'yilgan. Ushbu nurlanish xarakterli deb ataladi, chunki har bir moddaning o'ziga xos, xarakterli rentgen spektri (anod moddadan uzluksiz spektr va faqat rentgen trubkasidagi kuchlanish bilan belgilanadi).

142. Rentgen nurlanishining xossalari. Rentgen nurlari yorug'lik nurlarini tavsiflovchi barcha xususiyatlarga ega:

1) elektr va magnit maydonlarida og'ishmasin va shuning uchun elektr zaryadini ko'tarmaydi;

2) fotografik effektga ega;

3) gazning ionlanishiga olib keladi;

4) lyuminessensiyani keltirib chiqarishga qodir;

5) sinishi, aks etishi, qutblanishga ega bo`lishi va interferensiya va difraksiya hodisasini berishi mumkin.

143. Mozeley qonuni. Turli moddalarning atomlari tuzilishiga qarab turli xil energiya darajalariga ega bo'lganligi sababli, xarakterli nurlanish spektrlari anod moddasi atomlarining tuzilishiga bog'liq. Yadro zaryadining ortishi bilan xarakterli spektrlar yuqori chastotalar tomon siljiydi. Ushbu naqsh Moseley qonuni sifatida tanilgan:

Bu erda n - spektral chiziqning chastotasi, Z - emissiya elementining seriya raqami, A va B - doimiylar.

144. Rentgen nurlarining moddalar bilan o'zaro ta'siri. Foton energiyasi e va ionlanish energiyasi A nisbatiga qarab uchta asosiy jarayon sodir bo'ladi.

Kogerent (klassik) sochilish. Uzoq to'lqinli rentgen nurlarining tarqalishi asosan to'lqin uzunligini o'zgartirmasdan sodir bo'ladi va kogerent deyiladi. . Agar foton energiyasi ionlanish energiyasidan kam bo'lsa sodir bo'ladi: hn<А. Так как в этом случае энергия фотона рентгеновского излучения и атома не изменяются, то когерентное рассеяние само по себе не вызывает биологического действия.

Inkogerent sochilish (Kompton effekti). 1922 yilda A.X. Kompton qattiq rentgen nurlarining tarqalishini kuzatar ekan, tarqalib ketgan nurning kirib borish quvvati hodisaga nisbatan kamayganligini aniqladi. Bu tarqoq rentgen nurlarining to'lqin uzunligi tushayotgan rentgen nurlaridan uzunroq ekanligini anglatardi. To'lqin uzunligi o'zgarishi bilan rentgen nurlarining tarqalishi inkogerent, hodisaning o'zi esa Kompton effekti deb ataladi.

Foto effekt. Fotoelektrik effektda rentgen nurlari atom tomonidan yutilib, elektron chiqarib yuboriladi va atom ionlanadi (fotoionlanish). Agar foton energiyasi ionlanish uchun etarli bo'lmasa, u holda fotoelektr effekti elektronlar chiqarilmasdan atomlarning qo'zg'alishida namoyon bo'lishi mumkin.

Ionlashtiruvchi ta'sir Rentgen nurlanishi rentgen nurlari ta'sirida elektr o'tkazuvchanligini oshirishda o'zini namoyon qiladi. Bu xususiyat dozimetriyada ushbu turdagi nurlanish ta'sirini aniqlash uchun ishlatiladi.

145. Rentgen nurlanishining lyuminessensiyasi rentgen nurlanishi ostida bir qator moddalarning porlashi deb ataladi. Platin-sinoksid bariyning bu porlashi Rentgenga nurlarni kashf qilish imkonini berdi. Bu hodisa rentgen nurlarini vizual kuzatish maqsadida, ba'zan rentgen nurlarining fotoplastinkaga ta'sirini kuchaytirish uchun maxsus yorug'lik ekranlarini yaratish uchun ishlatiladi, bu esa bu nurlarni yozib olish imkonini beradi.

146. Rentgen nurlarining yutilishi Buger qonuni bilan tavsiflanadi:

F = F 0 e - m x,

bu erda m - chiziqli zaiflashuv koeffitsienti,

x - modda qatlamining qalinligi,

F 0 - tushayotgan nurlanishning intensivligi;

F - uzatilgan nurlanishning intensivligi.

147. Rentgen nurlanishining organizmga ta'siri. Rentgen tekshiruvi paytida radiatsiya ta'siri kichik bo'lsa-da, ular hujayralarning xromosoma apparatida o'zgarishlarga olib kelishi mumkin - radiatsiya mutatsiyalari. Shuning uchun rentgen tekshiruvlari tartibga solinishi kerak.

148. Rentgen diagnostikasi. Rentgen diagnostikasi rentgen nurlanishining to'qimalar va organlar tomonidan tanlab yutilishiga asoslanadi.

149. Rentgen nurlari. Ftoroskopiya paytida transilluminatsiyalangan ob'ektning tasviri floroskopik ekranda olinadi. Texnika oddiy va tejamkor bo'lib, u organlarning harakatini va ulardagi kontrast moddaning harakatini kuzatish imkonini beradi. Biroq, uning kamchiliklari ham bor: undan keyin muhokama qilinadigan yoki kelajakda ko'rib chiqilishi mumkin bo'lgan hujjat qolmadi. Kichik tasvir tafsilotlarini ekranda ko'rish qiyin. Ftoroskopiya bemorga va shifokorga rentgenografiyaga qaraganda ko'proq radiatsiya ta'siri bilan bog'liq.

150. Rentgenografiya. Rentgenografiyada rentgen nurlarining nurlari tananing tekshirilayotgan qismiga yo'naltiriladi. Inson tanasi orqali o'tadigan radiatsiya plyonkaga tushadi, unda ishlov berilgandan so'ng tasvir olinadi.

151. Elektroradiografiya. Unda bemor orqali o'tadigan rentgen nurlanishining nurlari statik elektr bilan zaryadlangan selen plastinkasiga uriladi. Bunday holda, plastinka o'zining elektr potentsialini o'zgartiradi va unda elektr zaryadlarining yashirin tasviri paydo bo'ladi.

Usulning asosiy afzalligi - qimmatbaho kumush birikmalarini o'z ichiga olgan rentgen plyonkasini iste'mol qilmasdan va "ho'l" fotografiya jarayonisiz ko'p sonli yuqori sifatli tasvirlarni tezda olish qobiliyatidir.

152. Flyorografiya. Uning printsipi rentgen tasvirini ekrandan kichik formatli rolikli plyonkaga suratga olishdir. U aholining ommaviy so'rovlarini o'tkazish uchun ishlatiladi. Usulning afzalliklari tezlik va samaradorlikdir.

153. Organlarning sun'iy kontrasti. Usul asoslanadi

o'zlashtiradigan zararsiz moddalarni tanaga kiritish

Rentgen nurlanishi tekshirilayotgan organga qaraganda ancha kuchli yoki aksincha, ancha zaifdir. Masalan, bemorga bariy sulfatning suvli suspenziyasini olish tavsiya etiladi. Bunday holda, rasmda oshqozon bo'shlig'ida joylashgan kontrastli massaning soyasi paydo bo'ladi. Soyaning holati, shakli, o'lchami va konturiga ko'ra, oshqozonning holatini, uning bo'shlig'ining shakli va hajmini aniqlash mumkin.

Yod qalqonsimon bezni kontrast qilish uchun ishlatiladi. Buning uchun ishlatiladigan gazlar kislorod, azot oksidi va karbonat angidriddir. Qon oqimiga faqat azot oksidi va karbonat angidridni yuborish mumkin, chunki ular kisloroddan farqli o'laroq, gaz emboliyasini keltirib chiqarmaydi.

154. Rentgen tasvirini kuchaytiruvchi vositalar. Rentgen nurlanishini lyuminestsent ekranning ko'rinadigan nuriga aylantiradigan porlashning yorqinligi, rentgenolog floroskopiya o'tkazishda foydalanadi, kvadrat metr uchun yuzdan bir kandela (kandela - sham). Bu taxminan bulutsiz tunda oy nurining yorqinligiga mos keladi. Bunday yorug'likda inson ko'zi alacakaranlık ko'rish rejimida ishlaydi, bunda kichik detallar va zaif kontrast farqlari juda kam farqlanadi.

Bemorning nurlanish dozasini mutanosib ravishda oshirish tufayli ekranning yorqinligini oshirish mumkin emas, bu baribir zararsiz emas.

Ushbu to'siqni bartaraf etish qobiliyati tashqi elektr maydoni yordamida elektronlarni qayta-qayta tezlashtirish orqali tasvirlarning yorqinligini minglab marta oshirishga qodir bo'lgan rentgen tasvirini kuchaytirgichlari (XI) tomonidan ta'minlanadi. Yorqinlikni oshirishdan tashqari, URIlar tadqiqot davomida radiatsiya dozasini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

155. Angiografiya- qon tomirlarini kontrastli o'rganish usuli

URI va televizordan foydalangan holda vizual rentgen nazorati ostida rentgenolog tomir ichiga yupqa elastik naycha - kateter kiritadi va uni qon oqimi bilan birga tananing deyarli har qanday sohasiga, hattoki Yurak. Keyin, kerakli vaqtda, kateter orqali radiopak suyuqlik yuboriladi va bir vaqtning o'zida bir-birini yuqori tezlikda kuzatib boradigan bir qator tasvirlar olinadi.

156. Axborotni qayta ishlashning raqamli usuli. Elektr signallari tasvirni keyingi qayta ishlash uchun eng qulay shakldir. Ba'zan rasmdagi chiziqni ta'kidlash, konturni ta'kidlash yoki ba'zan teksturani ta'kidlash foydalidir. Qayta ishlash ham elektron analog, ham raqamli usullar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Raqamli ishlov berish uchun analog signallar analog-raqamli konvertorlar (ADC) yordamida diskret shaklga aylantiriladi va ushbu shaklda kompyuterga yuboriladi.

Floroskopik ekranda olingan yorug'lik tasviri elektron-optik konvertor (EOC) tomonidan kuchaytiriladi va TT televizion trubkasi kirishidagi optik tizim orqali elektr signallari ketma-ketligiga aylanadi. ADC yordamida namuna olish va kvantlash amalga oshiriladi, so'ngra raqamli tasodifiy kirish xotirasiga - RAMga yozib olinadi va belgilangan dasturlarga muvofiq tasvir signallarini qayta ishlaydi. O'zgartirilgan tasvir yana DAC raqamli-analog konvertori yordamida analog shaklga aylantiriladi va kulrang displeyning VKU video boshqaruv qurilmasi ekranida ko'rsatiladi.

157. Qora va oq tasvirlarni rangli kodlash. Ko'pgina introskopik tasvirlar monoxrom, ya'ni rangsizdir. Ammo insonning oddiy ko'rishi rangdir. Ko'zning kuchlaridan to'liq foydalanish uchun ba'zi hollarda bizning introskopik tasvirlarimizni o'zgartirishning oxirgi bosqichida sun'iy ravishda rang berish mantiqan.

Ko'z rangli tasvirlarni qabul qilganda,

tahlilni osonlashtiradigan qo'shimcha tasvir xususiyatlari. Bu

rang, rangning to'yinganligi, rang kontrasti. Rangda tafsilotlarning ko'rinishi va ko'zning kontrast sezgirligi ko'p marta ortadi.

158. Rentgen terapiyasi. Rentgen nurlanishi bir qator kasalliklarni davolashda radiatsiya terapiyasi uchun ishlatiladi. Radioterapiyaning ko'rsatmalari va taktikasi ko'p jihatdan gamma terapiya usullariga o'xshaydi.

159. Tomografiya. Shifokorni qiziqtiradigan organ yoki patologik shakllanish tasviri rentgen nurlari bo'ylab joylashgan qo'shni organlar va to'qimalarning soyalari bilan qoplangan.

Tomografiyaning mohiyati shundaki, tortishish jarayonida

Rentgen trubkasi bemorga nisbatan harakat qiladi, faqat ma'lum bir chuqurlikda joylashgan tafsilotlarning aniq tasvirlarini beradi. Shunday qilib, tomografiya qatlamli rentgenologik tadqiqotdir.

160. Lazer nurlanishi- bir xil yo'naltirilgan izchil

ko'p atomlardan radiatsiya monoxromatik yorug'likning tor nurini hosil qiladi.

Lazer ishlay boshlashi uchun uning ishchi moddasining ko'p sonli atomlarini qo'zg'aluvchan (metastabil) holatga aylantirish kerak. Buning uchun elektromagnit energiya ishchi moddaga maxsus manbadan (nasos usuli) o'tkaziladi. Shundan so'ng, barcha qo'zg'atilgan atomlarning deyarli bir vaqtning o'zida normal holatga majburiy o'tishlari ishlaydigan moddada kuchli fotonlar nurini chiqarish bilan boshlanadi.

161. Lazerning tibbiyotda qo‘llanilishi.Yuqori energiyali lazerlar

onkologiyada lazerli skalpel sifatida ishlatiladi. Bunday holda, o'simtaning oqilona eksizyoniga atrofdagi to'qimalarga minimal zarar etkazilishi bilan erishiladi va operatsiya katta funktsional ahamiyatga ega bo'lgan miya tuzilmalari yaqinida amalga oshirilishi mumkin.

Lazer nurini qo'llashda qon yo'qotish juda kam, yara to'liq sterilizatsiya qilinadi va operatsiyadan keyingi davrda shishish minimaldir.

Lazerlar, ayniqsa, ko'z mikroxirurgiyasida samarali. Bu ko'z ichi suyuqligining chiqishi uchun o'z nurlari bilan mikroskopik teshiklarni "teshish" orqali glaukomani davolashga imkon beradi. Lazer retinal dekolmani jarrohliksiz davolash uchun ishlatiladi.

Kam energiyali lazer nurlanishi yallig'lanishga qarshi, og'riq qoldiruvchi ta'sirga ega, qon tomir tonusini o'zgartiradi, metabolik jarayonlarni yaxshilaydi va hokazo .; u tibbiyotning turli sohalarida maxsus terapiyada qo'llaniladi.

162. Lazerning organizmga ta'siri. Lazer nurlanishining tanaga ta'siri ko'p jihatdan elektromagnit nurlanishning ko'rinadigan va infraqizil diapazonlardagi ta'siriga o'xshaydi. Molekulyar darajada bunday ta'sir tirik materiya molekulalarining energiya darajalarining o'zgarishiga, ularning stereokimyoviy qayta joylashishiga va oqsil tuzilmalarining koagulyatsiyasiga olib keladi. Lazer ta'sirining fiziologik ta'siri fotoreaktivatsiyaning fotodinamik ta'siri, biologik jarayonlarni rag'batlantirish yoki inhibe qilish ta'siri, alohida tizimlar va umuman tananing funktsional holatidagi o'zgarishlar bilan bog'liq.

163. Biotibbiy tadqiqotlarda lazerlardan foydalanish. Lazer diagnostikasining asosiy yo'nalishlaridan biri kondensatsiyalangan moddalar spektroskopiyasi, bu biologik to'qimalarni tahlil qilish va ularni hujayra, hujayra osti va molekulyar darajada vizualizatsiya qilish imkonini beradi.

Kattalashtirish; ko'paytirish mikroskop ob'ektiv kattalashtirish va okulyar kattalashtirish mahsuloti sifatida aniqlanadi. Odatiy tadqiqot mikroskoplari 10, ob'ektiv kattalashtirish esa 10, 45 va 100. Shunga ko'ra, bunday mikroskopning kattalashtirishi 100 dan 1000 gacha. Ba'zi mikroskoplar 2000 gacha kattalashtirishga ega. Bundan ham yuqoriroq kattalashtirish bo'lmaydi. mantiqiy, chunki rezolyutsiya yaxshilanmaydi. Aksincha, tasvir sifati yomonlashadi.

Mikroskopni kattalashtirish formulasi

Rasm sifati aniqlanadi mikroskopning aniqligi, ya'ni. mikroskopning optikasi bir-biriga yaqin joylashgan ikkita nuqtani alohida ajrata oladigan minimal masofa. o'lchamlari ob'ektivning raqamli diafragmasiga, kondensatorga va namuna yoritilgan yorug'lik to'lqin uzunligiga bog'liq. Raqamli diafragma (ochilish) ob'ektiv va kondensatorning oldingi linzalari va namuna o'rtasida joylashgan muhitning burchak diafragma va sinishi indeksiga bog'liq.

Tizimning o'lchamlariga qo'shimcha ravishda, raqamli diafragma linzalarning diafragmasini tavsiflaydi: tasvirning birlik maydoniga yorug'lik intensivligi taxminan NA kvadratiga teng. Yaxshi ob'ektiv uchun NA qiymati taxminan 0,95 ni tashkil qiladi. Mikroskop odatda shunday o'lchamda bo'ladiki, uning umumiy kattalashishi taxminan 1000 NA bo'ladi.

Ruxsat chegarasi- eng kichik masofa. Mikroskop orqali ko'rinadigan ob'ektning bir-biriga yaqin joylashgan ikkita nuqtasi o'rtasida (ikki nuqta sifatida qabul qilinadi).

Diafragma (Lotin apertura - teshik) optikada - yorug'likni yig'ish va tasvir detallarining difraksion xiralashishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini tavsiflovchi optik qurilmaning xarakteristikasi. Optik tizimning turiga qarab, bu xususiyat chiziqli yoki burchakli o'lcham bo'lishi mumkin. Qoidaga ko'ra, optik qurilmaning qismlari orasida diafragma deb ataladigan diafragma alohida ajralib turadi, bu optik asbobdan o'tadigan yorug'lik nurlarining diametrlarini eng kuchli cheklaydi. Ko'pincha bunday diafragma diafragmasining rolini ramka yoki oddiygina optik elementlardan birining qirralari (linzalar, nometalllar, prizmalar) o'ynaydi.

Burchak diafragma - optik tizimning kirish (chiqish) qismidagi konusning yorug'lik nurlarining tashqi nurlari orasidagi burchak.

Raqamli diafragma - ob'ekt va linza orasidagi muhitning sinishi ko'rsatkichi va diafragma burchagi sinusining mahsulotiga teng. Aynan shu qiymat diafragma nisbati va mikroskop linzalarining o'lchamlarini to'liq aniqlaydi. Mikroskopda ob'ektivning raqamli teshigini oshirish uchun ob'ektiv va qopqoq oynasi orasidagi bo'shliq immersion suyuqlik bilan to'ldiriladi.

Burchak Ob'ektiv diafragma - bu namunadan o'tadigan nurlar linzaga kirishi mumkin bo'lgan maksimal burchak (AOB). Raqamli diafragma linza burchak diafragmasining yarmi sinusi va shisha slayd bilan linzaning old linzalari o'rtasida joylashgan muhitning sinishi indeksining ko'paytmasiga teng. N.A. = n sina qaerda, N.A. - raqamli diafragma; n - namuna va linzalar orasidagi muhitning sinishi ko'rsatkichi; sina - diagrammadagi AOB burchagining yarmiga teng a burchakning sinusi.

Raqamli diafragma linzalar har doim ramkalarida o'yilgan.

Mikroskopning aniqligi kondensatorning teshikka ham bog'liq. Agar kondensator diafragmasini linzalar diafragmasiga teng deb hisoblasak, u holda ruxsat formulasi R=l/2NA ko'rinishga ega bo'ladi, bu erda R - ruxsat chegarasi; l - to'lqin uzunligi; N.A - raqamli diafragma. Ushbu formuladan ko'rinib turibdiki, ko'rinadigan yorug'likda (spektrning yashil qismi - l = 550 nm) kuzatilganda mikroskopning ruxsati (rezolyutsiya chegarasi) > 0,2 mkm bo'lishi mumkin emas.

Suvga cho'mish (lotincha immersio - suvga cho'mish) - kuzatish ob'ekti va maxsus suvga cho'mdiruvchi linza (kondenser va shisha slayd) orasidagi bo'shliqni to'ldiradigan suyuqlik. Asosan uch turdagi immersion suyuqliklar qo'llaniladi: moyga botirish (MI / Oil), suvga botirish (WI / W) va glitseringa botirish (GI / Glyc), ikkinchisi asosan ultrabinafsha mikroskopiyada qo'llaniladi.

Immersion mikroskopning o'lchamlarini oshirish yoki undan foydalanishni talab qiladigan hollarda qo'llaniladi texnologik jarayon mikroskop. Bu sodir bo'ladi:

1. muhit va ob'ektning sinishi indeksidagi farqni oshirish orqali ko'rishni oshirish;

2. muhitning sindirish ko'rsatkichiga bog'liq bo'lgan ko'rilgan qatlamning chuqurligini oshirish.

Bundan tashqari, suvga cho'mdiruvchi suyuqlik ob'ektdan porlashni yo'q qilish orqali adashgan yorug'lik miqdorini kamaytirishi mumkin. Bu linzaga kirganda yorug'likning muqarrar yo'qolishini yo'q qiladi.

Yorug'likning sinishi - yorug'lik nurlari yo'nalishining fazoda o'zgaruvchan sinishi ko'rsatkichi n bo'lgan muhitda o'zgarishi Odatda "R" atamasi. Bilan." optik tolaning tarqalishini tasvirlash uchun ishlatiladi. nuqtadan nuqtaga silliq o'zgaruvchan n ga ega bo'lgan bir jinsli bo'lmagan muhitda nurlanish (bunday muhitdagi yorug'lik nurlarining traektoriyalari silliq egri chiziqlardir). Turli xil n bo'lgan ikkita bir hil muhit o'rtasidagi interfeysdagi nurlar yo'nalishining keskin o'zgarishi odatda deyiladi. yorug'likning sinishi. ATM. Optika va ko'zoynak optikasida an'anaviy ravishda "sinishi" atamasi qo'llaniladi. Atmosfera geterogen muhit boʻlganligi sababli R. s. samoviy jismlarning haqiqiy holatiga nisbatan zohiriy holatida siljish bor, bu astronomiyada hisobga olinishi kerak. R.s. atmosferada geodeziyada ham hisobga olinishi kerak. o'lchovlar. R.s. saroblarning sababidir. R. s fenomeni. optik tasavvur qilish imkonini beradi qattiq, suyuq va gazsimon muhitda bir hil bo'lmaganlar.

Refraktometr va men ( latdan. refractus - singan va yunoncha. metro - o'lchov) - sinishi (sinishi) ko'rsatkichini (koeffitsientini) va uning ba'zi funktsiyalarini aniqlashga asoslangan moddalarni o'rganish usuli. Refraktometriya (refraktometriya usuli) kimyoviy birikmalarni aniqlash, miqdoriy va strukturaviy tahlil qilish, moddalarning fizik-kimyoviy parametrlarini aniqlash uchun ishlatiladi.

Sinishi indeksi n - atrofdagi muhitdagi yorug'lik tezligining nisbati. Suyuqlik va qattiq moddalar uchun n odatda havoga nisbatan, gazlar uchun esa vakuumga nisbatan aniqlanadi. n ning qiymatlari yorug'lik va haroratning to'lqin uzunligi l ga bog'liq bo'lib, ular mos ravishda pastki va yuqori chiziqda ko'rsatilgan. Refraktometriya usullari ikkita katta guruhga bo'linadi: ob'ektiv va sub'ektiv. Ob'ektiv usullarning inkor etilmaydigan afzalliklariga qaramay, har bir ob'ektiv tadqiqot, qoida tariqasida, ob'ektiv usullar bilan tuzatish bilan yakunlanadi. Ob'ektiv refraktometriya usullarining ikkita kichik guruhi mavjud:

1. Bemorga nisbatan ob'ektiv va shifokorga nisbatan sub'ektiv. Bunga misol skiaskopiya bo'lib, uning ob'ektiv ma'lumotlarini sub'ektning skiaskopik refleksini shifokor tomonidan sub'ektiv baholash orqali olish mumkin.2. Ob'ekt va tadqiqotchiga nisbatan refraktometrik mashina yordamida amalga oshirilgan.

Yorug'likning polarizatsiyasi- jismoniy optik xususiyatlar yorug'lik to'lqinlarining ko'ndalang anizotropiyasini tavsiflovchi radiatsiya, ya'ni parchalanishning tengsizligi. yorug'lik nuriga perpendikulyar tekislikdagi yo'nalishlar. Maxluqot tushunish uchun ahamiyati P. s. ta'sirlarda o'z ifodasini topdi yorug'lik shovqini va, xususan, qutblanishning o'zaro perpendikulyar tekisliklariga ega bo'lgan ikkita yorug'lik nurlari to'g'ridan-to'g'ri xalaqit bermasligi. P.S. tabiiy topildi el.-magn tilida tushuntirish. yorug'lik nazariyasi, 1865-73 yillarda J. C. Maksvell tomonidan ishlab chiqilgan, keyinchalik kvant elektrodinamikasida.

To'lqin polarizatsiyasi atamasi Malus tomonidan ko'ndalang mexanik to'lqinlarga nisbatan kiritilgan

Uchun qutblangan yorug'likni qabul qilish va uni aniqlash, birinchi holatda polarizatorlar, ikkinchisida analizatorlar deb ataladigan maxsus jismoniy qurilmalar mavjud. Ular odatda xuddi shu tarzda quriladi, qutblangan yorug'likni olish va tahlil qilishning bir necha yo'li mavjud.

1. Polaroidlar yordamida polarizatsiya. Polaroidlar nodkinin sulfat kristallarining yupqa qatlami bilan qoplangan tsellyuloid plyonkalardir. Polaroidlardan foydalanish hozirda yorug'likni qutblashning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi.

2. Ko'zgu orqali qutblanish. Agar tabiiy yorug'lik nuri qora sayqallangan sirtga tushsa, aks ettirilgan nur qisman qutblangan bo'ladi. Polarizator va analizator sifatida bir tomoni asfalt lak bilan qoraygan oyna yoki juda yaxshi sayqallangan oddiy oyna oynasidan foydalanish mumkin, qutblanish darajasi qanchalik katta bo'lsa, tushish burchagi qanchalik to'g'ri saqlanadi. Shisha uchun tushish burchagi 57 ° dir.

3. Sinishi orqali qutblanish. Yorug'lik nuri nafaqat aks ettirishda, balki qutblangan

sinishi. Bunday holda, polarizator va analizator sifatida stek ishlatiladi

10-15 ta yupqa shisha plitalar bir-biriga o'ralgan bo'lib, ularga tushayotgan yorug'lik nurlariga 57 ° burchak ostida joylashgan.

Prizma Nikolay (qisqartirilgan. Nikol) qutblanish moslamasi bo'lib, uning ishlash printsipi ikki sinishi va to'liq ichki aks ettirish ta'siriga asoslanadi. Prizmalar shunday ishlov beriladiki, uchi o'tadigan yorug'lik yo'nalishiga nisbatan 68 ° burchak ostida qiyalanadi va yopishtirilgan tomonlar uchlari bilan to'g'ri burchak hosil qiladi. Bunda kristallning optik o'qi ( AB) yorug'lik yo'nalishi bilan 64 ° burchak ostida joylashgan.

Prizmaning toʻliq qutblanish teshigi 29°. Prizmaning o'ziga xos xususiyati - prizma aylanayotganda, prizmaning qiyshiq uchlari sinishi tufayli paydo bo'lgan nurning yo'nalishining o'zgarishi. Prizmani ultrabinafsha qutblanish uchun ishlatib bo'lmaydi, chunki Kanada balzami ultrabinafsha nurni o'zboshimchalik bilan qutblanish bilan yutadi, prizmaning uchidan o'tib, ikki nurlanishni boshdan kechiradi, ikkita nurga bo'linadi - oddiy, gorizontal polarizatsiya tekisligiga ega. A.O.) va favqulodda, vertikal polarizatsiya tekisligi bilan ( AE). Shundan so'ng, oddiy nur bog'lash tekisligida to'liq ichki aks etishni boshdan kechiradi va yon yuzadan chiqadi. Favqulodda prizmaning qarama-qarshi uchi orqali to'siqsiz chiqadi.

Brewster qonuni - sindirish ko'rsatkichining interfeysdan aks ettirilgan yorug'lik tushish tekisligiga perpendikulyar tekislikda to'liq qutblanishi va singan nurning tushish tekisligida qisman qutblanishi bilan bog'liqligini ifodalovchi optika qonuni; va singan nurning qutblanishi eng katta qiymatga etadi. Bu holda aks ettirilgan va singan nurlar o'zaro perpendikulyar ekanligini aniqlash oson. Tegishli burchak deyiladi Brewster burchagi.

Ushbu optik hodisa 1815 yilda kashf etgan shotland fizigi Devid Bryuster sharafiga nomlangan.

Brewster qonuni : , Qayerda n 12 - ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan sinishi ko'rsatkichi, th Br- tushish burchagi (Brewster burchagi).

Brewster burchagida bitta plastinkadan aks ettirilganda, chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likning intensivligi juda past (tushgan nurning intensivligining taxminan 4%). Shuning uchun, aks ettirilgan yorug'likning qizg'inligini oshirish uchun (yoki shisha ichiga o'tadigan yorug'likni tushish tekisligiga parallel ravishda polarizatsiya qilish uchun) bir nechta bog'langan plitalar qo'llaniladi, ular stekga o'raladi - Stoletov oyog'i. Chizmada nima sodir bo'layotganini kuzatish oson. Oyog'ingizning tepasiga yorug'lik nuri tushsin. To'liq qutblangan nur birinchi plastinkadan (asl intensivlikning taxminan 4%), ikkinchi plitadan to'liq qutblangan nur ham aks etadi (asl intensivlikning taxminan 3,75%) va hokazo. Bunday holda, stackning pastki qismidan chiqadigan nur, kontseptsiya qo'shilganda, tushish tekisligiga parallel bo'lgan tekislikda tobora qutblangan bo'ladi to'liq sinishi radioaloqa uchun muhim: ko'pchilik qamchi antennalar vertikal polarizatsiyalangan to'lqinlarni chiqaradi. Shunday qilib, agar to'lqin Brewster burchagida interfeysga (er, suv yoki ionosfera) tegsa, aks ettirilgan to'lqin bo'lmaydi va shunga mos ravishda kanal ham bo'lmaydi.

Malus qonuni - polarizatordan o'tgandan so'ng chiziqli qutblangan yorug'lik intensivligining tushayotgan yorug'likning qutblanish tekisliklari va polarizator orasidagi burchakka bog'liqligi, bu erda I 0 - polarizatorga tushgan yorug'lik intensivligi, I- turli (chiziqli bo'lmagan) qutblanishga ega bo'lgan polarizatordan chiqadigan yorug'lik intensivligi har biriga Malus qonuni qo'llaniladigan ikkita chiziqli qutblangan komponentlarning yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin. Malus qonuniga ko'ra, o'tadigan yorug'lik intensivligi barcha qutblanish qurilmalarida, masalan, polarizatsiya fotometrlarida va spektrofotometrlarda hisoblanadi. Malus qonuniga qarab va hisobga olinmagan aks ettirish yo'qotishlari qo'shimcha ravishda aniqlanadi.

Optik faol moddalar , tabiiy muhitlar optik faollik. O.-a. V. 2 turga bo'linadi. Ularning 1-ga tegishlilari har qanday agregatsiya holatida (qand, kofur, tartarik kislota) optik faol, 2-ga kiruvchi faqat kristal fazada (kvars, kinobar) faoldir. 1-turdagi moddalarda optik faollik ularning molekulalarining assimetrik tuzilishiga, 2-toifaga - kristallning elementar hujayralaridagi molekulalarning (ionlarning) o'ziga xos yo'nalishi (zarrachalarni bog'lovchi kuchlar maydonining assimetriyasi) bilan bog'liq. kristall panjara). O.-a kristallari. V. har doim ikki shaklda mavjud - o'ng va chap; bu holda, o'ng kristallning panjarasi chapning panjarasiga ko'zgu simmetrik bo'lib, u bilan fazoviy ravishda birlashtirilmaydi (enantiomorf shakllar deb ataladi, qarang. Enantiomorfizm). O.-a ning oʻng va chap shakllarining optik faolligi. V. 2-tur turli xil belgilarga ega (va bir xil tashqi sharoitlarda mutlaq qiymatga teng), shuning uchun ular optik antipodlar deb ataladi (ba'zan 1-toifa O.-a.v. kristallari ham shunday deyiladi. ).

Polarizatsiya tekisligining aylanishi yorug'lik - umumiy fenomenologik bilan birlashtirilgan aylanishdan iborat ta'sirlar guruhining namoyon bo'lishi qutblanish tekisligi anizotrop muhit bilan o'zaro ta'sir natijasida ko'ndalang to'lqin. Naib. V.p.p. bilan bog'liq effektlar yaxshi ma'lum. yorug'lik, shunga o'xshash hodisalar elektromagnit spektrning boshqa hududlarida kuzatilgan bo'lsa-da. to'lqinlar (xususan, mikroto'lqinli diapazonda), shuningdek akustika, zarralar fizikasi va boshqalarda V. p.p. odatda koeffitsientlarning farqiga bog'liq. ikki dumaloq qutblangan (o'ng va chap doirada) to'lqinlar uchun muhitning sinishi (dumaloq anizotropiya deb ataladi) va umumiy holatda aylanish burchagining eksenel vektorini bog'laydigan ikkinchi darajali eksenel tensor bilan tavsiflanadi. qutb to'lqin vektori bilan qutblanish tekisligi. Faqat dumaloq anizotropiyaga ega bo'lgan muhitda chiziqli qutblangan to'lqin teng amplitudali ikkita oddiy dumaloq polarizatsiyalangan to'lqinlarga ajralishi mumkin (2-rasmga qarang). Oddiy tebranishlar), ular orasidagi fazalar farqi umumiy to'lqinning qutblanish tekisligining azimutini aniqlaydi dumaloq anizotropiyaga ega bo'lgan bir hil muhitda qutblanish burchagi chiziqli ravishda muhitdagi yo'lning uzunligiga bog'liq. Doiraviy anizotropiya tabiiy (o'z-o'zidan, atrof-muhitga buzilmagan holatda) yoki tashqi omillar ta'sirida sun'iy bo'lishi mumkin. ta'sir qilish. Ikkinchi holda, dairesel assimetriya bezovta qiluvchi ta'sirning assimetriyasi yoki muhit va buzilishning birlashgan simmetriya xususiyatlaridan kelib chiqishi mumkin.

Burilish burchagi. Yorug'lik nuri tabiiy va polarizatsiyalangan bo'lishi mumkin. Tabiiy yorug'lik nurida vektor tebranishlari tartibsiz ravishda sodir bo'ladi.

Polarizatsiyalangan yorug'lik nurlari, o'z navbatida, tebranishlar nurga perpendikulyar to'g'ri chiziqda sodir bo'lganda, chiziqli polarizatsiyalanganlarga bo'linadi; dumaloq qutblangan, vektorning oxiri nur yo'nalishiga perpendikulyar tekislikdagi doirani tasvirlaganda va elliptik qutblangan, bunda tebranishlar ellips bo'ylab sodir bo'ladi.

Tekis polarizatsiyalangan nurda tebranishlar sodir bo'ladigan tekislik tebranish tekisligi deyiladi.

Qutblangan nurning yo'nalishi bo'ylab o'tadigan va tebranish tekisligiga perpendikulyar bo'lgan tekislik qutblanish tekisligi deyiladi.

Yorug'lik to'lqinlari polarizator qurilmalari (Polaroid, turmalin plastinka, Nikol va boshqalar) yordamida qutblanishi mumkin.

Elena 3013

Ushbu maqolada mikroskopni kattalashtirish, bu miqdorning o'lchov birliklari va qurilmaning aniqlash quvvatini vizual ravishda aniqlash usullari muhokama qilinadi. Shuningdek, ushbu qiymatning standart parametrlari va ma'lum bir ish turi uchun o'sishni hisoblash usullari haqida gapiramiz.

Ko'pincha mikroskopning asosiy quvvat parametrlari linza tanasida ko'rsatilgan. Ob'ektivni burab, uni tekshiring. Kasr sifatida yozilgan ikkita raqamni ko'rishingiz mumkin. Birinchisi - kattalashtirish, ikkinchisi - raqamli diafragma.

Diafragma qurilmaning yorug'likni to'plash va aniq tasvirni yaratish qobiliyatini tavsiflaydi. Ob'ektiv shuningdek, kolba uzunligini va ish uchun zarur bo'lgan qopqoq oynasining qalinligini ham ko'rsatishi mumkin.

Mikroskopni kattalashtirish haqida hamma narsa

Kattalashtirish ko'p (x) bilan o'lchanadi. Okuyar-linza tizimining aloqasi uning ahamiyatini to'liq belgilaydi. Okuyar va ob'ektivning kattalashtirish mahsuloti bizga ma'lum mikroskop yaratadigan ishchi kattalashtirish haqida xabar beradi. Ob'ektiv kattalashtirishga umumiy kattalashtirishning bog'liqligi aniq. Quvvatiga qarab linzalar quyidagi guruhlarga bo'linadi:

Kichik (10x dan oshmasligi kerak);

O'rtacha (50x gacha);

Katta (50x dan ortiq);

Juda katta (100x dan ortiq).

Optik mikroskop uchun maksimal ob'ektiv kattalashtirish qiymati 2000x. Ko'zoynak qiymati odatda 10x va kamdan-kam o'zgaradi. Ammo linzalarni kattalashtirish juda katta farq qiladi (4 dan 100x va 2000x gacha).

Mikroskopni tanlashda siz uni kim ishlatishini va qanday maksimal kattalashtirish kerak bo'lishi mumkinligini hisobga olishingiz kerak. Masalan, maktabgacha yoshdagi bola uchun 200x etarli; maktab va universitet mikroskoplari 400-1000x kattalashtirishga ega. Ammo tadqiqot qurilmasi kamida 1500-2000x berishi kerak. Bu qiymat bakteriyalar va kichik uyali tuzilmalar bilan ishlashga imkon beradi.

Onlayn do'konlardagi narxlar:




	Oksar.ru-Moskva	900 R


Ko'proq takliflar

Qurilmaning ruxsati

Mikroskop tomonidan yaratilgan tasvirning ravshanligi va sifatini nima belgilaydi? Bunga qurilmaning o'lchamlari ta'sir qiladi. Ushbu miqdorni hisoblash uchun siz yorug'lik to'lqin uzunligini va ikkita raqamli teshikni topishingiz kerak. Shuning uchun u kondensator va mikroskop linzalari tomonidan aniqlanadi. Sizga shuni eslatib o'tamizki, raqamli diafragma qiymati ob'ektiv barrelida ko'rish mumkin. U qanchalik baland bo'lsa, qurilmaning o'lchamlari shunchalik yaxshi bo'ladi.

Optik mikroskopning ruxsat chegarasi 0,2 mikron. Bu ob'ektning barcha nuqtalari farqlanadigan bo'lsa, tasvirga minimal masofa.

Foydali mikroskopni kattalashtirish

Tadqiqotchining ko'zi mikroskopning aniqlik qobiliyatidan to'liq foydalanganda foydali kattalashtirish haqida gapiramiz. Bunga ob'ektni maksimal ruxsat etilgan burchak ostida kuzatish orqali erishiladi. Foydali kattalashtirish faqat raqamli diafragma va ob'ektiv turiga bog'liq. Uni hisoblashda raqamli diafragma 500-1000 marta ortadi.

Quruq linza (ob'ekt va linzalar orasidagi faqat havo) 1000x foydali kattalashtirishni yaratadi, ya'ni. NA - 1.

Immersion linzalari (ob'ekt va linzalar orasidagi suvga cho'mdiruvchi vosita qatlami) 1250x foydali kattalashtirishni yaratadi, ya'ni. raqamli diafragma 1,25 ga teng.

Xiralashgan yoki loyqa tasvir foydalanish mumkin bo'lgan kattalashtirish yuqoridagi qiymatlardan katta yoki kamroq ekanligini ko'rsatadi. Belgilangan qiymatni oshirish yoki kamaytirish mikroskopning ish faoliyatini sezilarli darajada pasaytiradi.

Ushbu maqolada biz optik mikroskopning asosiy xarakteristikalari va ularni hisoblash usullari haqida gapirdik. Umid qilamizki bu ma'lumot ushbu murakkab qurilma bilan ishlashda foydali bo'ladi.

do'stlarga ayting

Mikroskoplar mikroorganizmlarni aniqlash va o'rganish uchun ishlatiladi. Nur mikroskoplari hajmi kamida 0,2 mikron bo'lgan mikroorganizmlarni (bakteriyalar, protozoa va boshqalar) va elektron mikroskoplar kichikroq mikroorganizmlarni (viruslarni) va bakteriyalarning eng kichik tuzilmalarini o'rganish uchun mo'ljallangan.
Zamonaviy yorug'lik mikroskoplari- bu murakkab optik asboblar bo'lib, ular bilan ishlash ma'lum bilim, ko'nikma va katta ehtiyotkorlikni talab qiladi.
Yorug'lik mikroskoplari konstruktsiyasi va optikasi bilan farq qiladigan talaba, ishchi, laboratoriya va tadqiqotga bo'linadi. Uy mikroskoplari (Biolam, Bimam, Mikmed) qaysi guruhga mansubligini ko'rsatuvchi belgilarga ega (S - talaba, R - ishchilar, L - laboratoriya, I - tadqiqot), jihozlar raqam bilan ko'rsatilgan.

Mikroskop mexanik va optik qismlarga ega.
TO mexanik qism quyidagilarni o'z ichiga oladi: tripod (tayanch va trubka ushlagichidan iborat) va unga linzalarni ulash va almashtirish uchun revolver bilan o'rnatilgan trubka, tayyorlash uchun sahna, kondensatorni va yorug'lik filtrlarini ulash uchun moslamalar, shuningdek, ichiga o'rnatilgan mexanizmlar qo'pol (makromexanizm, makrovintli) va nozik uchun tripod
(mikromexanizm, mikrovint) ob'ekt bosqichi yoki trubka ushlagichini harakatga keltirish.
Optik qism Mikroskop ob'ektivlar, okulyarlar va yoritish tizimi bilan ifodalanadi, ular o'z navbatida sahna ostida joylashgan Abbe kondensatoridan, tekis va botiq tomoni bo'lgan oynadan, shuningdek, alohida yoki o'rnatilgan yoritgichdan iborat. Linzalar revolverga vidalanadi va trubaning qarama-qarshi tomoniga tasvir kuzatiladigan mos keladigan okulyar o'rnatiladi. Monokulyar (bitta ko'zoynakli) va binokulyar (ikkita bir xil ko'zoynakli) naychalar mavjud.

Mikroskop va yoritish tizimining sxematik diagrammasi

1. Nur manbai;
2. Kollektor;
3. Iris maydoni diafragmasi;
4. oyna;
5. Iris diafragma diafragmasi;
6. Kondensator;
7. Dori;
7". Preparatning kattalashtirilgan haqiqiy oraliq tasviri, shakllangan: ob'ektiv;
7"". Ko'zoynak orqali ko'rinadigan namunaning kattalashtirilgan virtual yakuniy tasviri;
8. Ob'ektiv;
9. Ob'ektiv chiqishi belgisi;
10. Okuyarning dala diafragmasi;
11. Ko'zoynak;
12. Ko'z.

Tasvirni olishda asosiy rol o'ynaydi ob'ektiv. U ob'ektning kattalashtirilgan, haqiqiy va teskari tasvirini yaratadi. Keyinchalik, bu tasvir oddiy kattalashtiruvchi oynaga o'xshab, kattalashtirilgan virtual tasvirni hosil qiluvchi okulyar orqali ko'rilganda yanada kattalashtiriladi.
Kattalashtirish; ko'paytirish Mikroskopning taxminiy kattalashishini ob'ektiv kattalashtirishni okulyar kattalashtirishga ko'paytirish orqali aniqlash mumkin. Biroq, kattalashtirish tasvir sifatini aniqlamaydi. Tasvirning sifati, uning ravshanligi aniqlanadi mikroskopning aniqligi, ya'ni ikkita yaqin joylashgan nuqtani alohida ajratish qobiliyati. Ruxsat chegarasi- bu nuqtalar hali ham alohida ko'rinadigan minimal masofa - ob'ekt yoritilgan yorug'likning to'lqin uzunligiga va linzalarning raqamli diafragmasiga bog'liq. Raqamli diafragma, o'z navbatida, ob'ektivning burchak diafragmasiga va ob'ektivning oldingi linzalari va namuna o'rtasida joylashgan muhitning sinishi ko'rsatkichiga bog'liq. Burchakli diafragma - ob'ektdan o'tadigan nurlar linzaga kirishi mumkin bo'lgan maksimal burchak. Diafragma qanchalik katta bo'lsa va linza va namuna o'rtasida joylashgan muhitning sindirish ko'rsatkichi shishaning sinishi ko'rsatkichiga qanchalik yaqin bo'lsa, linzaning ajralish kuchi shunchalik yuqori bo'ladi. Agar biz kondensator diafragma linza diafragmasiga teng deb hisoblasak, u holda ruxsat formulasi quyidagi shaklga ega bo'ladi:

bu erda R - ruxsat chegarasi; - to'lqin uzunligi; NA - raqamli diafragma.

Farqlash foydali Va foydasiz kattalashtirish; ko'paytirish. Foydali kattalashtirish odatda 500-1000 marta kattalashtirilgan linzalarning raqamli diafragmasiga teng. Yuqori ko'zni kattalashtirish yangi tafsilotlarni ochib bermaydi va hech qanday foyda keltirmaydi.
Ob'ektiv va namuna o'rtasidagi muhitga qarab, kichik va o'rta kattalashtirishdagi "quruq" linzalar (40 x gacha) va maksimal diafragma va kattalashtirish (90-100 x) bo'lgan immersion linzalari mavjud. "Quruq" ob'ektiv - oldingi linza va namuna o'rtasida havo bo'lgan linza.

Suvga cho'mdiruvchi linzalarning o'ziga xos xususiyati shundaki, bunday linzalarning oldingi linzalari va preparat o'rtasida shisha (yoki unga yaqin) sinishi ko'rsatkichiga ega bo'lgan immersion suyuqlik joylashtiriladi, bu esa diafragmaning raqamli diafragma va o'lchamlarini oshiradi. ob'ektiv. Suvga cho'mdiruvchi linzalar uchun suvga cho'mdiruvchi suyuqlik sifatida distillangan suv, moyli linzalar uchun esa sadr yog'i yoki maxsus sintetik immersion yog'i ishlatiladi. Sintetik immersion moydan foydalanish afzalroqdir, chunki uning parametrlari aniqroq standartlashtirilgan va sadr yog'idan farqli o'laroq, linzalarning old linzalari yuzasida qurib ketmaydi. Spektrning ultrabinafsha mintaqasida ishlaydigan linzalar uchun glitserin immersion suyuqlik sifatida ishlatiladi. Hech qanday holatda siz immersion yog'i va, xususan, vazelin moyi o'rnini bosuvchi vositalardan foydalanmasligingiz kerak.
**Linzalar yordamida olingan tasvir turli kamchiliklarga ega: sferik va xromatik aberatsiyalar, tasvir maydonining egriligi va boshqalar.Bir nechta linzalardan iborat linzalarda bu kamchiliklar u yoki bu darajada tuzatiladi. Ushbu kamchiliklarni tuzatish darajasiga qarab, akromat linzalari yanada murakkab apochromat linzalardan farqlanadi. Shunga ko'ra, tasvir maydonining egriligi tuzatiladigan linzalar planxromatlar va planapoxromatlar deb ataladi. Ushbu linzalardan foydalanish butun ko'rish maydoni bo'ylab aniq tasvirni hosil qiladi, an'anaviy linzalar bilan olingan tasvir esa ko'rish maydonining markazida va chetlarida bir xil darajada aniq emas. Ob'ektivning barcha xarakteristikalari odatda uning ramkasida o'yilgan: o'zining kattalashtirishi, diafragma, linza turi (APO - apochromat va boshqalar); suvga cho'mdiruvchi linzalar VI belgisiga va pastki qismida ramka atrofida oq halqaga ega, moyli linzalar MI belgisiga va qora halqaga ega.
Barcha maqsadlar 0,17 mm qalinlikdagi qopqoq oynasi bilan ishlash uchun mo'ljallangan.
Qopqoqning qalinligi kuchli quruq tizimlar (40 x) bilan ishlashda tasvir sifatiga ayniqsa ta'sir qiladi. Suvga cho'mdiruvchi ob'ektivlar bilan ishlaganda qalinligi 0,17 mm dan ortiq bo'lgan qoplamali sliplardan foydalana olmaysiz, chunki qoplama slipining qalinligi ob'ektivning ish masofasidan kattaroq bo'lishi mumkin va bu holda, ob'ektivni namunaga qaratishga harakat qilganda, oldingi ob'ektivning linzalari shikastlanishi mumkin.
Ko'zoynaklar ikkita linzadan iborat bo'lib, ularning har biri bilan birga ishlatiladigan bir necha turdagi mavjud ma'lum bir tur ob'ektiv, tasvir kamchiliklarini yanada bartaraf etadi. Okuyarning turi va uning kattalashtirishi uning ramkasida ko'rsatilgan.
Kondensator yoritgichdan keladigan yorug'likni mikroskop yoki yoritgichning oynasi tomonidan yo'naltirilgan namunaga yo'naltirish uchun mo'ljallangan (yuqori yoki o'rnatilgan yoritgichdan foydalanilganda). Kondensatorning qismlaridan biri preparatni to'g'ri yoritish uchun muhim bo'lgan diafragma diafragmadir.
Yoritgich qalin filamentli past kuchlanishli cho'g'lanma lampa, transformator, kollektor linzalari va maydon diafragmasidan iborat bo'lib, uning ochilishi preparat ustidagi yoritilgan maydonning diametrini aniqlaydi. Oyna yorug'likni yoritgichdan kondensatorga yo'naltiradi. Yoritgichdan kondensatorga keladigan nurlarning parallelligini saqlash uchun oynaning faqat tekis tomonini ishlatish kerak.

Yoritishni o'rnatish va mikroskopni fokuslash

Tasvirning sifati ham ko'p jihatdan to'g'ri yoritishga bog'liq. Mikroskop uchun namunani yoritishning bir necha xil usullari mavjud. Eng keng tarqalgan usul Köhler yoritish moslamalari, bu quyidagicha:
1) yoritgichni mikroskop oynasiga qarshi o'rnating;
2) yoritgich chiroqni yoqing va yorug'likni mikroskopning tekis (!) oynasiga yo'naltiring;
3) preparatni mikroskop bosqichiga qo'ying;
4) mikroskop oynasini oq qog'oz bilan yoping va yoritgichdagi chiroq rozetkasini harakatga keltirgan holda, unga chiroq filamentining tasvirini qarating;
5) oynadan qog'oz varag'ini olib tashlang;
6) kondanserning diafragma diafragmasini yoping. Oynani harakatlantirish va chiroq rozetkasini biroz harakatlantirish orqali filamentning tasviri diafragma diafragmasiga qaratilgan. Yoritish moslamasining mikroskopdan masofasi shunday bo'lishi kerakki, chiroq filamentining tasviri kondensatorning diafragma diafragmasining diametriga teng bo'lishi kerak (diafragma diafragmasini pastki qismining o'ng tomonida joylashgan tekis oyna yordamida kuzatish mumkin. mikroskop).
7) kondensatorning diafragma diafragmasini oching, yoritgichning maydon diafragmasining ochilishini kamaytiring va chiroq intensivligini sezilarli darajada kamaytiring;
8) kam kattalashtirishda (10x), okulyar orqali qarab, preparatning aniq tasviri olinadi;
9) oynani biroz burish orqali yorqin nuqtaga o'xshash maydon diafragmasining tasviri ko'rish maydonining markaziga o'tkaziladi. Kondenserni tushirish va ko'tarish orqali preparat tekisligida dala diafragmasining qirralarining aniq tasviriga erishiladi (ularning atrofida rangli chegara ko'rinishi mumkin);
10) yoritgichning maydon diafragmasini ko'rish maydonining chetlariga oching, chiroqning filament intensivligini oshiring va kondanser diafragma diafragmasining ochilishini biroz (1/3 ga) kamaytiring;
11) Linzalarni almashtirishda yorug'lik sozlamalarini tekshirish kerak.
Köhler yorug'ligini sozlashni tugatgandan so'ng, siz kondensatorning holatini va maydon va diafragma diafragmasining ochilishini o'zgartira olmaysiz. Preparatning yoritilishini faqat neytral filtrlar yordamida yoki reostat yordamida chiroq intensivligini o'zgartirish orqali sozlash mumkin. Kondenser diafragma diafragmasining haddan tashqari ochilishi tasvir kontrastining sezilarli darajada pasayishiga olib kelishi mumkin va etarli darajada ochilishi tasvir sifatining sezilarli darajada yomonlashishiga olib kelishi mumkin (diffraktsiya halqalarining paydo bo'lishi). Diafragma diafragmasining to'g'ri ochilishini tekshirish uchun ko'zoynakni olib tashlash va trubkaga qarab, yorug'lik maydonini uchdan bir qismini qoplaydigan tarzda ochish kerak. Kam kattalashtiruvchi linzalar (10x gacha) bilan ishlaganda namunani to'g'ri yoritish uchun yuqori kondensator linzalarini ochish va olib tashlash kerak.
Diqqat! Yuqori kattalashtirishni ta'minlaydigan linzalar bilan ishlaganda - kuchli quruq (40x) va immersion (90x) tizimlar bilan, old linzaga zarar bermaslik uchun fokuslashda quyidagi texnikadan foydalaning: yon tomondan qarab, ob'ektivni makro bilan pastga tushiring. deyarli namunaga tegmaguncha burang, so'ngra okulyarga qarab, makrovint yordamida tasvir paydo bo'lguncha linzani juda sekin ko'taring va mikro vint yordamida mikroskopning yakuniy fokuslanishi amalga oshiriladi.

Mikroskopni parvarish qilish

Mikroskop bilan ishlaganda katta kuch ishlatmang. Barmoqlaringiz bilan linzalar, nometall va filtrlar yuzasiga tegmang.
Linzalarning ichki yuzalarini, shuningdek, trubaning prizmalarini changdan himoya qilish uchun siz har doim ko'zoynakni kolba ichida qoldirishingiz kerak. Linzalarning tashqi yuzalarini tozalashda siz ulardan changni efirda yuvilgan yumshoq cho'tka bilan tozalashingiz kerak. Agar kerak bo'lsa, ob'ektiv yuzalarini yaxshilab yuvilgan, sovunsiz zig'ir yoki kambrik mato, toza benzin, efir yoki optikani tozalash uchun maxsus aralashma bilan ozgina namlangan mato bilan yaxshilab artib oling. Ob'ektiv optikasini ksilen bilan artib tashlash tavsiya etilmaydi, chunki bu ularning parchalanishiga olib kelishi mumkin.
Tashqi kumush bilan qoplangan nometalllardan siz changni faqat rezina lampochka bilan puflab olib tashlashingiz mumkin. Ularni artib bo'lmaydi. Shuningdek, siz linzalarni o'zingiz bura olmaysiz yoki qismlarga ajrata olmaysiz - bu ularning shikastlanishiga olib keladi. Mikroskopda ish tugallangandan so'ng, yuqorida ko'rsatilgan usuldan foydalanib, oldingi ob'ektiv linzalaridan qolgan immersion moyni ehtiyotkorlik bilan olib tashlash kerak. Keyin pog'onani (yoki qattiq pog'onali mikroskoplarda kondensatorni) tushiring va mikroskopni qopqoq bilan yoping.
Saqlamoq ko'rinish Mikroskopni vaqti-vaqti bilan kislotasiz moyli jelega ozgina namlangan yumshoq mato bilan, keyin quruq, yumshoq, toza mato bilan artib turish kerak.

An'anaviy yorug'lik mikroskopiyasiga qo'shimcha ravishda, bo'yalmagan mikroorganizmlarni o'rganishga imkon beruvchi mikroskopiya usullari mavjud: faza kontrasti , qorong'u maydon Va lyuminestsent mikroskop. Hajmi yorug'lik mikroskopining ruxsatidan kichik bo'lgan mikroorganizmlar va ularning tuzilmalarini o'rganish uchun foydalaning.