Uvod v nekaj znanja o optičnem mikroskopu
Instrument ali naprava, ki poveča majhen predmet ali majhen del predmeta pri veliki povečavi za opazovanje. Široko se uporablja v industrijski in kmetijski proizvodnji ter znanstvenih raziskavah. Tudi biologi in zdravstveni delavci pri svojem delu veliko uporabljajo mikroskope. Na splošno se deli na optične mikroskope in elektronske mikroskope.
Optični mikroskop je mikroskop, ki kot vir svetlobe uporablja vidno svetlobo. Navadne optične mikroskope lahko razdelimo na dva dela: optični sistem in mehansko napravo. Optični sistem vključuje predvsem okularje, objektive, kondenzatorje, diafragme in svetlobne vire. Mehanska naprava v glavnem vključuje cev leče, steber zrcala, oder, podnožje zrcala, vijak za nastavitev debeline in druge dele (slika 1). Njen osnovni optični princip je prikazan na sliki 2. Majhna konveksna leča na levi na sliki predstavlja skupino leč s kratko goriščno razdaljo, imenovano leča objektiva. Velika konveksna leča na desni predstavlja skupino leč z veliko goriščno razdaljo, imenovano okular. Objekt, ki ga opazujemo (AB), je postavljen nekoliko zunaj goriščne točke (f1) leče objektiva. Svetloba predmeta tvori obrnjeno povečano realno sliko (B'A') nekoliko znotraj fokusa okularja (f2), potem ko gre skozi lečo objektiva. Oči opazovalca skozi okular še dodatno povečajo realno sliko (B'A') v obrnjeno virtualno sliko (B"A").
Okular se nahaja nad cevjo mikroskopa in je običajno sestavljen iz dveh konveksnih leč. Poleg nadaljnjega širjenja realne slike, ki jo tvori leča objektiva, omejuje tudi vidno polje, ki ga opazujejo oči. Glede na povečavo obstajajo tri vrste pogosto uporabljenih okularjev: 5-krat, 10-krat in 15-krat.
Objektiv se običajno nahaja pod cevjo mikroskopa, blizu opazovanega predmeta. Sestavljen je iz 8 do 10 leč. Njegova funkcija je povečava (ustvarjanje povečane realne slike predmeta), druga je zagotavljanje kakovosti slike, tretja pa povečanje ločljivosti. Običajno uporabljene objektivne leče lahko glede na povečavo razdelimo na nizko povečavo (4×), srednjo povečavo (10× ali 20×), veliko povečavo (40×) in oljno imerzijsko lečo (100×). Več leč objektiva je nameščenih na kolescu za menjavo zrcala, lečo objektiva z različnimi večkratniki pa je mogoče izbrati z vrtenjem vrtljive plošče, kot je potrebno.
Povečava mikroskopa je večkratnik okularja in objektiva. Na primer, če je okular 10-krat in leča objektiva 40-krat, je povečava 40×10-krat (povečava 400-krat). Dober mikroskop lahko poveča 2000-krat in lahko loči dve točki, oddaljeni 1 × 10-5 cm.
Ko bela svetloba prehaja skozi konveksno lečo, ima svetloba s krajšo valovno dolžino (modro-vijolična) večji lom kot svetloba z dolgo valovno dolžino (rdeče-oranžna). Zato so pri slikanju okoli slike različni spektri, tam je krog modre ali rdeče svetlobe. Ta barvna napaka se imenuje kromatska aberacija. Zaradi različnih kotov, pod katerimi svetloba vstopa (in izstopa) iz različnih delov površine leče, se svetloba, ki gre skozi obrobje leče, lomi pod večjim kotom kot svetloba, ki gre skozi središče leče. Zato se med slikanjem po obodu slike pojavijo zamegljene in popačene slike. Ta napaka ukrivljenosti slikovne površine se imenuje sferična aberacija. Niz skupin konveksnih in konkavnih leč z različnimi oblikami, strukturami in razdaljami sodeluje med seboj, da v največji meri popravi kromatsko in sferično aberacijo ter tvori svetlo, jasno in natančno sliko. Zato je okular oziroma leča objektiva sestavljena iz niza leč. Takšne leče imenujemo akromati.
Ko se svetloba projicira iz enega medija (kot je zrak) v drug gostejši medij (kot je steklo), se bo upognila v "normalno črto" (črta, pravokotna na mejo medija), kot je črta BOA na sliki 3. Ko svetloba vstopi iz gostega medija (stekla) v negost medij (zrak), bo odstopala od "normalne črte", kot je črta AOB (slika 3a). Ko svetloba prehaja skozi kondenzatorsko steklo (lomni količnik 1,51) in vstopi v zrak, se bo tudi odvila in lomila navzven, zato se količina svetlobe, ki vstopi v lečo objektiva, močno zmanjša, zmanjša pa se tudi ločljivost slike. Pri uporabi 100-kratnega objektiva, če je med lečo objektiva in pokrovnim steklom napolnjeno olje (lomni količnik je prav tako 1,51), da se izolira zrak, lahko svetloba vstopi v lečo objektiva skoraj brez loma, kar poveča svetlost in ločljivost slika . Takšni objektivi se imenujejo oljni imerzijski objektivi (slika 3b).
Kondenzator se nahaja pod mizico mikroskopa, ki lahko konvergira svetlobo iz vira svetlobe, koncentrira svetlobo na preparat in poskrbi za enakomerno obsevanje vzorca z zmerno jakostjo svetlobe. Spodnji konec kondenzorja je opremljen z zaslonko (diafragmo) za nadzor debeline žarka.
Vir osvetlitve navadnega optičnega mikroskopa se nahaja pod kondenzorjem, ki je posebna močna žarnica z enakomerno osvetlitvijo in je opremljena s spremenljivim uporom za spreminjanje jakosti svetlobe.
Ker svetloba vira svetlobe navadnega optičnega mikroskopa prehaja od dna telesa leče, gre skozi zbiralno lečo, lečo objektiva in doseže okular, je treba vzorec, ki ga opazujemo, razrezati na tanke rezine debeline približno 6 μm, ki lahko prepušča svetlobo v medicinskih in bioloških raziskavah. In za barvanje za prikaz različnih tkiv in celic ter drugih finih struktur. Celoten proces obdelave se imenuje konvencionalna tehnika rezanja tkiva, vključno z izbiro ustreznih materialov tkiva, fiksiranjem z raztopino formaldehida (formalina), dehidracijo z alkoholom korak za korakom, vdelavo v parafin, rezanjem tkiva na tanke rezine z mikrotomom in njihovo montažo. na steklenih stekelcih in nato Po barvanju z barvilom hematoksilin-eozin so bila tkivna stekelca končno nameščena v optično smolno lepilo. Pripravljena predmetna stekelca lahko shranjujete dolgo časa.
Okular in leča objektiva mikroskopa sta nameščena na obeh koncih tulca leče, njuna razdalja pa je fiksna. Postavite predmetno stekelce na mizico in zavrtite vijak za grobo nastavitev, da približate mizico leči objektiva. Rezina tkiva vstopi v goriščno ravnino leče objektiva in sliko tkiva v vzorcu je mogoče videti v okularju. Nato uporabite vijak za fino nastavitev, da bo slika v okularju jasna za opazovanje. Pri spreminjanju povečave je treba zamenjati okular ali lečo objektiva.
