Микроскоп және Электронды микроскоп

Медицинада қолданылатын оптикалық құралдардың физикалық негіздері

Орындаған:Есенжол. М. Е

Топ:109А жалпы медицина

Тексерген:Нұрбекова. А. Ж

Жоспар:

1. Микроскоп және Электронды микроскоп

2. Рефрактометр

3. Поляриметрлер

Микроскоп

Микроскоп (грек. mіkros - ұсақ және грек. skopeo - көремін) - жай көзге (немесе олардың құрылымдық бөліктерінің) бірнеше есе үлкейтілген кескінін алатын оптикалық прибор.

Микроскоп бактериялар, органикалық жасушалар, майда кристалдар, қорытпалардың құрылымы, т. б. өлшемдері көздің көру мүмкіндігінен аз (ажыратқыш шамасы 0, 1 мм-ге тең) нысандарды зерттеуге арналған. Микронысандардың пішінін, өлшемін, құрылымын, т. б. сипаттамаларын анықтауға, элементтерінің ара қашықтығы 0, 2 мкм-ге дейінгі құрылымдарды ажыратып көруге мүмкіндік береді. Линзаның немесе екі линзадан тұратын жүйенің заттардың үлкейтілген кескінін беретін қасиеттері 16 ғасырдың өзінде белгілі болған. .

Микроскоп

Алғаш рет ғылыми - зерттеу жұмыстарына қолдану ісіжануарлар тіні мен өсімдік ұлпаларының клеткалық құрылысын анықтаған (1665) ағылшын ғалымы Р. Гук және Микроскоптың жәрдемімен микроорганизмдерді ашқан (1673 - 77) голланд ғалымы А. Левенгук есімдерімен байланысты. 1872 - 73 жылы неміс ғалымы Э. Аббе жасаған Микроскопта өздігінен сәуле шығармайтын нысандар кескінінің түзілу теориясы әр түрлі микроскопты зерттеу әдістерінің дамуына зор ықпал етті

Микроскоптың оптикалық сұлбасы және әсер ету принципі.

Зат тұратын үстелде орналасқан нысан жасанды жарықпен (шам және линза-коллектор), айнаның және конденсордың көмегімен жарықтандырылады. Нысанды үлкейту объектив пен окуляр арқылы жүзеге асырылады. Объективнысанның төңкерілген шын және үлкейтілген кескінін береді. Окуляр, әдетте, ең жақсы көрінетін қашықтықта (D=250 мм) нысанның екінші ретті үлкейтілгенжорамал (жалған) кескінін түзеді. Егер окулярды кескінді оның алдыңғы окуляры фокусының алдына келетіндей етіп ығыстырса, онда окулярдың түзетін кескіні шын және оны экранда немесе фотопленкада алуға болады. Микроскоптың жалпы үлкейтуі объектив пен окуляр үлкейтулерінің көбейтіндісіне тең: Г=bЧГок, мұндағы Гок окуляр үлкейтуінің номинал мәні. Объективтің үлкейтуі: b=D/fўоб формуласымен өрнектеледі, мұндағы D - объективтің артқы фокусы жәнеокулярдың алдыңғы фокусының ара қашықтығы;

fўоб - объективтің фокусаралық ара қашықтығы. Окулярдыңүлкейтуі лупаның үлкейтуі сияқты мына формуламен өрнектеледі:

Гок=250/fўок, мұндағы fўок - окулярдың фокусаралық қашықтығы. Әдетте, Микроскоптың объективі 6, 3-тен 100-ге, ал окуляры 7-ден 15-ке дейін үлкейте алады. Сондықтан Микроскоптың жалпы үлкейтуі 44-тен 1500-ге дейінгі аралықта жатады. Иристік далалық және апертуралық диафрагмалар жарық шоғын шектеу және оның шашырауын кеміту қызметін атқарады. Микроскоптың негізгі сипаттамасы оның ажыратқыштық шамасы (қабілеттілігі) . Микроскоптың ажыратқыштық шамасы шектеулі болады, ол жарық дифракциясымен түсіндіріледі. Микроскопты алғаш рет ғылыми-зерттеу жұмыстарына қолданғандар жануарлар тіні мен өсімдік ұлпаларының клеткалық құрылысын анықтаған (1665) ағылшын ғалымы Роберт Гук және микроскоптың жәрдемімен микроорганизмдерді ашқан (1673 - 77) голланд ғалымы Антони ван Левенгук болды.

Микроскоптың түрлері (типтері)

Қолдану облыстарына не болмаса бақылау әдістеріне байланысты анықталады:

Биологиялық , гистологияда, цитологияда, ботаникада, медицинада зерттеулер жүргізуге, ал физикада, химияда, т. б. мөлдір денелерге бақылау жүргізуге арналған. Биологиялық зерттеулерде осымен қатар люминесценттік жәнеинвертирленген Микроскоптар қолданылады.

Металлографикалық Микроскоп - металдар мен қорытпалардың микроқұрылымын зерттеуге;

Поляризациялық Микроскоп - қосымша поляризациялық қондырғылармен жабдықталған және негізінен минералдар мен кендердің шлифтерін зерттеуге;

Стереомикроскоптар - бақыланатын заттардың көлемді кескіндерін алу үшін;

Өлшеуіш Микроскоптар - машина жасау саласында дәл өлшеулер жүргізуге арналған. Аталғандардан басқа арнайы Микроскоп да бар: фотоэмульсиядағы ядролық бөлшектердің іздерін анықтайтын Микроскоп;

2С-қа дейінгі қыздырылған нысандарды зерттейтін Микроскоп;

Операцияларда қолданылатын хирург Микроскоп;

Интерференциялық Микроскоп.

Электронды микроскоп

Қазіргі электронды микроскоптың көрсеткіштік қабілеттілігі 0, 1-0, 3 нм-ге дейін жетеді. Электрондық микроскоптың құрылыс принципі жарық микроскопына ұқсас, сәулелерінің рөлін электр тоғымен қыздырылған вакуумда орналасқан V пішінді фольфрам жібі электрондар тасқынының қызметін атқарады, әйнек линзалардың орнында электромагниттік линзалар орналасқан. Жарық микроскопының объективі мен окулярының орнына электрондық микроскоптың магниттік катушкалары сәйкес келеді. Электронды микроскопта міндетті түрде вакуум болуы қажет, себебі ауада электрондар алысқа кете алмайды, оттегі, азот немесе көмір қышқыл газы молекулалармен кездессе, олар бөгеліп өз жолын өзгертіп шашырай кетеді. Электрондар тасқынының бағытын қажетіне қарай қуатты электр өрісі немесе магнит өрісімен өзгертуге болады. Электрондардың жылдамдығы үдесе, электрондық микроскоптың шешуші кабілеті артады.

Электронды микроскоптың экраны мен фотопластинкада 50 000 есе үлкейтуге, фотошығаруда одан да көп есе үлкейтуге (10) болады. Қазіргі уақытта флуоресценцияланатын экраннан электронды-микроскопиялық суреттерді сандық телекамерамен компьютерге беріледі. Принтерді пайдалана отырып, суреттерді шығара алады. Электронды микроскоптың көмегімен металл мен кристалды торларда зерттеуге қолданады.

Электронды микроскоптарда жарықтың орнына электрон сәулелері қолданылады, осыған байланысты қолданылатын қуаттың күші 50-100 кВ-қа дейін барады, ал толқын ұзындығы 0, 056-0, 035 А°-ге жетеді. Толқын ұзындығы неғұрлым қысқа болса, микроскоптың көрсеткіштік қабілеттілігі сорғұрлым артатынын физика курсынан жақсы білеміз. Осыған байланысты электронды микроскоптардың көрсеткіштік қабілеттілігі − 1-7 А°- ға, ал үлкейткіштік қабілеттілігі 600 000-ға дейін жетеді. Электронды микроскоптың көмегімен қарайтын заттың қалыңдығы 400−600А° препаратты көруге болады, өйткені қалың препараттан электрондар өте алмайды, олардың өткізгіштік қасиеті нашар. Электронды микроскопқа препарат дайындайтын приборды ультрамикротом деп атайды. Осы прибордың көмегімен жұқа кесінді жасап, оны объекті торына бекітіп, арнайы бояулармен бояп, электронды микроскоппен қарайды. Электрон сәулелері препарат арқылы өткенде объектінің үлкейтілген «көлеңкесі» экранға түседі.

Рефрактометр

Рефрактометр(лат. refractus - сынған) - жарықтың сыну көрсеткіштерін анықтау үшін қолданылатын құрал, екі ортаның шекарасында байқалатын толық ішкі шағылуға негізделген. Рефрактометрдің қозғалмалы призмалы, құрамды призмалы, жартысфералы және тағы басқа түрлері бар.