Правила работы с микроскопом
При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции в следующем порядке:
1. Работать с микроскопом следует сидя;
2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, зеркало или электроосветитель;
3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать;
4. Открыть полностью диафрагму, поднять конденсор в крайнее верхнее положение;
5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения;
6. Опустить объектив 8 — в рабочее положение, т.е. на расстояние 1 см от предметного стекла;
7. Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя электроосветитель или зеркало. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения. Если микроскоп снабжен осветителем, то подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения;
8. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм;
9. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив. Фронтальная линза может раздавить покровное стекло, и на ней появятся царапины;
10. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;
11. Если изображение не появилось, то надо повторить все операции пунктов 6, 7, 8, 9;
12. Для изучения объекта при большом увеличении, сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на 40 х, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта. На коробке микрометренного механизма имеются две риски, а на микрометренном винте — точка, которая должна все время находиться между рисками. Если она выходит за их пределы, ее необходимо возвратить в нормальное положение. При несоблюдении этого правила, микрометренный винт может перестать действовать;
13. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.
Порядок выполнения работы
Задание 1. Используя микроскопы, таблицы и практикумы, изучить устройство световых микроскопов (МИКМЕД-1, БИОЛАМ и МБС-1) (рис. 1). Запомнить названия и назначение их частей.
Задание 2. При малом и большом увеличениях микроскопа научиться быстро находить объекты на постоянных микропрепаратах.
Техника приготовления временного препарата
Возьмите предметное стекло из контейнера, держа его за боковые грани. Поместите в центр стекла объект. 
Рисунок 2. Предметные (а) и покровные (б) стёкла
Нанесите пипеткой 1–2 капли воды на объект.
Возьмите покровное стекло за боковые грани и положите его боковой гранью на каплю воды, затем медленно опустите на нее стекло.
Внимание! Между стеклами не должно быть пузырьков воздуха, нельзя покровное стекло кидать на каплю сверху, его нужно как бы вдвинуть в каплю сбоку.
Излишки воды уберите фильтровальной бумагой;
Приготовленный микропрепарат поместите на предметный столик и рассмотрите сначала при малом, затем при большом увеличении.
В том случае, если микропрепарат сделан неаккуратно, между стеклами есть пузырьки воздуха, следует повторить действия.
1.2. Устройство биологического микроскопа и правила работы с ним
При изучении морфологии микробных клеток используются различные виды микроскопии, поскольку глаз человека устроен так, что не может отчетливо разглядеть мелкие предметы.
Невооруженным глазом рассматриваются предметы чаще всего с расстояния так называемого лучшего видения ‑ 250 мм. При нормальной остроте зрения глаз может на этом расстоянии различать детали размером не менее 0,15 мм. Размеры микробных клеток могут быть менее 0,1 мм. Для наблюдения более мелких деталей необходимо использование специальных средств. Такими средствами являются лупа и микроскоп.
Микроскоп ‑ оптический прибор, предназначенный для рассмотрения мельчайших объектов, невидимых невооруженным глазом. Слово «микроскоп» ‑ греческого происхождения, что означает micros‑малый, scopeo‑смотрю.
Наиболее распространенными моделями современного биологического микроскопа, позволяющего исследовать объекты в проходящем свете, являются микроскопы типа МБИ-1, МБР-1, МБР-1А, «Биолам» (см. схему микроскопа рис. 1).
Рис. 1. Схема микроскопа:
1-окуляр, 2-тубус, 3–объектив, 4–предметный столик, 5–клемма, 6–конденсор, 7-зеркало, 8-винт конденсора, 9-микрометрический винт, 10-макрометрический винт, 11- тубусодержатель, 12- ножка
Микроскоп состоит из трех основных частей: механической, оптической, и осветительной.
Механическая часть или штатив имеет следующие детали.
Тубусодержатель, или колонка, в современных микроскопах представлена в виде дуги и служит для переноса микроскопа.
Предметный столик, перемещающийся в горизонтальной плоскости с помощью двух винтов, расположенных справа и слева Столик может вращаться вокруг своей оси. Это дает возможность привести любую точку препарата в центр поля зрения. На поверхности столика имеются две клеммы, зажимающие препарат.
Тубус предназначен для закрепления на микроскопе объективов. Наклонный тубус можно повернуть вокруг своей оси в. любое удобное положение и закрепить винтом.
Макрометрический винт (кремальера, зубчатка) служит для грубой установки фокуса оптической системы на препарат. При вращении этого винта по часовой стрелке тубусодержатель опускается, при вращении против часовой стрелки ‑ поднимается.
Микрометрический винт предназначен для точной установки фокуса оптической системы на препарат. Один оборот микрометрического винта соответствует перемещению тубуса на 0,1 мм. Микрометрический винт является одной из наиболее уязвимых частей микроскопа и обращаться с ним следует особенно осторожно.
Револьвер (вращающаяся насадка) расположен на нижнем конце тубуса, В нем имеются 2-4 гнезда для объективов. При повороте револьвера вокруг своей оси под тубус подводится один из объективов. Объектив необходимо установить на оптическую ось микроскопа. Для этого на револьвере имеется специальное приспособление ‑ соответствующий желобок, в который входит ступица, закрепляющая объектив. Если ступица попадает в желобок, то при вращении револьвера слышен легкий щелчок.
Оптическая часть микроскопа состоит из объективов и окуляров.
Объектив ‑ наиболее важная часть микроскопа. Он состоит из системы линз, заключенных в металлическую оправу, на которой обозначена степень увеличения объектива. В микроскопе МБР-1 используются объективы, дающие увеличение в 8, 40 и 90 раз. Эти цифры указаны на оправе объектива. Основная линза объектива ‑ передняя (фронтальная). Увеличение объектива зависит от фокусного расстояния фронтальной линзы и, следовательно, от ее кривизны. Чем больше кривизна фронтальной линзы, тем короче фокусное расстояние и тем больше увеличение объектива. Другие линзы объектива (а их может быть 10 и более) расположены выше фронтальной. Эти линзы называются коррекционными. Они предназначены не для увеличения, а для получения более четкого изображения.
Объективы разделяют на сухие (малых увеличений 8 х , 9 х ) и иммерсионные, или маслянопогруженные (больших увеличений 85 х , 90 х ). При работе с сухими объективами между фронтальной линзой и препаратом находится воздух. Вследствие различия показателей преломления воздуха (n=1) и стекла (n=1,52) часть лучей, освещающих препарат, рассеивается и не попадает в объектив. При микроскопировании с иммерсионным объективом для устранения светорассеивания расстояние между фронтальной линзой и препаратом заполняют кедровым маслом (кедроль), показатель преломления которого близок к показателю преломления стекла. При этом объектив погружают в масло (рис. 2).
Рис. 2. Схема лучей в иммерсионной системе:
1-объектив микроскопа, 2-предметное стекло, 3-объект исследования, 4-иммерсионное масло, 5-лучи света, 6-фронтальная линза объектива.
Окуляр имеет две линзы глазную (верхнюю) и собирательную (нижнюю). Обычно окуляры дают увеличение в 7, 10 и 15 раз.
Увеличение, которое дает микроскоп, определяется произведением увеличения объектива на увеличение окуляра. Так, максимальное увеличение микроскопа МБР-1 в 1350 раз (90х15), минимальное ‑ 56 (8х7). Однако общее увеличение микроскопа еще не характеризует всех его возможностей. Отчетливость получаемого изображения определяется разрешающей способностью микроскопа. Под разрешающей способностью понимают наименьшей величины объект, который можно увидеть в данный микроскоп. Следовательно, чем меньше размер частицы, видимой в микроскоп, тем больше его разрешающая способность. Разрешающая способность невооруженного глаза составляет 200 мкм, т.е. 0,2 мм. В современных микроскопах при использовании видимой части дневного света удается рассмотреть объекты не менее 0,0002 мм, или 0,2 мкм.
В осветительное устройство входят: осветитель, ирис-диафрагма и конденсор. Осветитель составляет неотъемлемую часть микроскопа, так как в настоящее время в исследовательской микроскопии применяется исключительно электрический свет. Во многих современных микроскопах (МБИ-2, МБИ-6, а также в МБР-1 и «Биолам») осветительный аппарат вместе с источником света вмонтирован в основание микроскопа вместо зеркала (осветители типа ОИ-19,ОИ-35).
Конденсор служит для лучшего освещения препарата и состоит из нескольких линз. Он собирает световые лучи осветителя и направляет их через отверстие предметного столика на препарат. Для получения отчетливого изображения необходимо, чтобы препарат оказался в фокусе конденсора. С этой целью конденсор можно передвигать с помощью винта в вертикальном положении в пределах 20 мм.
Современная ирис-диафрагма расположена под конденсором и служит для регулирования величины светового пучка.
Кроме того, перед конденсором имеется гнездо для светофильтра. Микроскоп дает увеличенное обратное и мнимое изображение предмета. Современный микроскоп ‑ это точный оптический прибор, требующий строгого соблюдения ряда правил при работе с ним. Они касаются обращения с прибором и ухода за ним, а также применения правильного освещения, выбора в каждом конкретном случае наилучшего варианта оптической системы (окуляр-объектив-конденсор) и т.п.
Наилучшие результаты при работе с микроскопом могут быть получены при условии правильного освещения объекта. Для этого нужно пользоваться рассеянным дневным или искусственным освещением.
В современных микроскопах для освещения применяют свет от электрического осветителя, имеющего, как правило, низковольтную лампочку (8 В, 30 Вт). Настройка освещения всегда производится объективом 8. С помощью револьвера необходимо поставить объектив с малым увеличением перпендикулярно предметному столику на центральную оптическую ось. Затем полностью открыть диафрагму осветителя и поднять до упора конденсор. При правильной установке поле зрения микроскопа будет выглядеть в виде хорошо и равномерно освещенного круга.
Для установки препарата на фокус необходимо:
- поместить на предметный столик микроскопа препарат и закрепить его клеммами;
- при рассмотрении препарата с малым увеличением (8) (наблюдение сбоку) опустить объектив при помощи макрометрического винта так, чтобы расстояние между препаратом и фронтальной линзой объектива было около одного сантиметра, конденсор опустить, ирис-диафрагму прикрыть;
- одновременно с наблюдением медленно поднимать тубус до появления отчетливых контуров препарата;
- рассмотреть несколько полей зрения препарата, передвигая столик с помощью двух боковых винтов;
- объектив, дающий среднее увеличение (40), при помощи револьвера установить на оптической оси, конденсор поставить в среднее положение, ирис-диафрагму слегка открыть;
- наблюдая сбоку, опустить объектив на расстояние (между фронтальной линзой и препаратом) около 0,6 см;
- смотря в окуляр, очень медленно поднимать тубус до появления отчетливого изображения препарата;
- уточнить фокус осторожным вращением микрометрического винта в ту или в другую сторону не более чем на четверть или пол-оборота;
- при работе с иммерсионным объективом (90) также при помощи револьвера установить его на оптической оси;
- нанести на препарат каплю иммерсионного масла;
- наблюдая сбоку, погрузить объектив в каплю масла, почти соприкасаясь фронтальной линзой с предметным стеклом;
- смотря в микроскоп, осторожно и очень медленно поднять тубус, вращая макрометрический винт на себя, до появления контуров препарата, после чего уточнить фокус микрометрическим винтом, конденсор при этом должен быть поднят вверх до упора, ирис-диафрагма полностью открыта.
При микроскопировании надо научиться держать оба глаза открытыми и пользоваться ими попеременно.
После окончания работы необходимо препарат снять с предметного столика, мягкой салфеткой обтереть все объективы, поставить под тубус объектив 8, опустить тубус, иммерсионное масло снять с помощью салфетки, смоченной спиртом, и накрыть микроскоп чехлом.
Хранить микроскоп нужно под чехлом или под специальным стеклянным колпаком, предохраняя от пыли. Время от времени следует проверять чистоту и состояние оптики и протирать ее, но только снаружи. Для чистки применяют волосяную кисточку или мягкую тряпочку. Не рекомендуется применение ваты или марли, оставляющих после себя волокна и нити.
6.Устройство, основные характеристики и правила настройки микроскопа. Основные микроскопические технологии.
В микроскопе различают механическую и оптическую части.
К механической части относятся: штатив (состоящий из основания и тубусодержателя) и укрепленные на нем тубус с револьвером для крепления и смены объективов, предметный столик для препарата, приспособления для крепления конденсора и светофильтров, а также встроенные в штатив механизмы для грубого (макромеханизм, макровинт) и тонкого (микромеханизм, микровинт) перемещения предметного столика или тубусодержателя.
Оптическая часть микроскопа представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе, зеркала, имеющего плоскую и вогнутую сторону, а также отдельного или встроенного осветителя. Объективы ввинчиваются в револьвер, а соответствующий окуляр, через который наблюдают изображение, устанавливают с противоположной стороны тубуса. Различают монокулярный (имеющий один окуляр) и бинокулярный (имеющий два одинаковых окуляра) тубусы.
Качество изображения в значительной мере зависит также от правильного освещения. Существует несколько различных способов освещения препарата при микроскопии. Наиболее распространенным является способ установки света по Келеру, который заключается в следующем:
1) устанавливают осветитель против зеркала микроскопа;
2) включают лампу осветителя и направляют свет на плоское (!) зеркало микроскопа;
3)помещают препарат на предметный столик микроскопа;
4) закрывают зеркало микроскопа листком белой бумаги и фокусируют на нем изображение нити лампы, передвигая патрон лампы в осветителе;
5) убирают лист бумаги с зеркала;
6) закрывают апертурную диафрагму конденсора. Перемещая зеркало и слегка передвигая патрон лампы, фокусируют изображение нити на апертурной диафрагме. Расстояние осветителя от микроскопа должно быть таким, чтобы изображение нити лампы было равно диаметру апертурной диафрагмы конденсора (наблюдать апертурную диафрагму можно с помощью плоского зеркала, помещенного с правой стороны основания микроскопа).
7)открывают апертурную диафрагму конденсора, уменьшают отверстие полевой диафрагмы осветителя и значительно уменьшают накал лампы;
8) при малом увеличении (10х), глядя в окуляр, получают резкое изображение препарата;
9)слегка поворачивая зеркало, переводят изображение полевой диафрагмы, которое имеет вид светлого пятна, в центр поля зрения. Опуская и поднимая конденсор, добиваются получения резкого изображения краев полевой диафрагмы в плоскости препарата (вокруг них может быть видна цветная каемка);
10) раскрывают полевую диафрагму осветителя до краев поля зрения, увеличивают накал нити лампы и слегка (на 1/3) уменьшают раскрытие апертурной диафрагмы конденсора;
11)при смене объектива необходимо проверить настройку света.
После окончания настройки света по Келеру нельзя изменять положение конденсораf раскрытие полевой и апертурной диафрагмы. Освещенность препарата можно регулировать только нейтральными светофильтрами или изменением накала лампы с помощью реостата. Излишнее открытие апертурной диафрагмы конденсора может привести к значительному снижению контраста изображения, а недостаточное — к значительному ухудшению качества изображения (появлению диффракционных колец). Для проверки правильности раскрытия апертурной диафрагмы необходимо удалить окуляр и, глядя в тубус, открыть ее таким образом, чтобы она закрывала светящееся поле на одну треть. Для правильного освещения препарата при работе с объективами малого увеличения (до 10х) необходимо отвинтить и снять верхнюю линзу конденсора.
Внимание! При работе с объективами, дающими большое увеличение — с сильными сухими (40х) и иммерсионными (90х) системами, чтобы не повредить фронтальную линзу, при фокусировке пользуются следующим приемом: наблюдая сбоку, опускают объектив макровинтом почти до соприкосновения с препаратом, затем, глядя в окуляр, макровинтом очень медленно поднимают объектив до появления изображения и с помощью микровинта производят окончательную фокусировку микроскопа.
Устройство светового микроскопа. Материал для подготовки к уроку.
Световой микроскоп наиболее часто используют в биологической, медицинской, ветеринарной и лабораторной практике.
Некоторые характеристики микроскопа: светосила, разрешающая способность,
поле зрения, зависят от диаметра диафрагм и оправ линзовых систем, ограничивающих световые потоки, попадающие в оптику микроскопа. Микроскоп представляет оптическую систему, состоящую из 2-х ступеней увеличения: 1 — основная, обеспечивается объективом; 2 — окуляром. Объектив образует действительное, увеличенное и перевернутое изображение рассматриваемого объекта. Полученное промежуточное изображение рассматривают через окуляр, который подобно лупе, дополнительно его увеличивает. Окончательное увеличенное изображение, наблюдаемое через окуляр, является мнимым и прямым, расположенным на расстоянии наилучшего видения от глаза наблюдателя (250мм). В результате в микроскопе видно изображение, перевернутое относительно препарата. Что бы узнать общее увеличение микроскопа необходимо посмотреть во сколько раз увеличивает используемый объектив и окуляр. Произведение этих значений и составляет общее увеличение микроскопа.
Ход лучей в световом микроскопе.
В микроскопе различают механическую и оптическую части. Механическая часть представлена штативом (состоящим из основания и тубусодержателя) и укрепленным на нем тубусом с револьвером для крепления и смены объективов. К механической части относятся также: предметный столик для препарата, приспособления для крепления конденсора и светофильтров, встроенные в штатив механизмы для грубого (макромеханизм, макровинт) и тонкого (микромеханизм, микровинт) перемещения предметного столика или тубусодержателя.
Оптическая часть представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе и встроенного осветителя с низковольтной лампой накаливания и трансформатором. Объективы ввинчиваются в револьвер, а соответствующий окуляр, через который наблюдают изображение, устанавливают с противоположной стороны тубуса.
2. Монокулярная насадка