Использование ручной лупы и микроскопа

5.11. Использование ручной лупы и микроскопа

Биология — Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. 1 том — 2013

5.11.1. Ручная лупа

Ручная лупа представляет собой вставленную в оправу двояковыпуклую линзу. Лупа может быть небольшой (карманная лупа) или намного большего размера, как, например, лупа, используемая при анатомировании (лупа на штативе). Ручную лупу надо держать близко к глазу, а объект приближать к лупе до тех пор, пока не будет получено четкое увеличенное изображение. Если исследуемый объект зарисовывают, необходимо вычислить, во сколько раз он увеличен на рисунке.

Это можно записать как х3.

5.11.2. Световой микроскоп

В микроскопе для получения увеличенного изображения очень мелких объектов используется увеличительная способность двух выпуклых линз.

Увеличение

Увеличение объекта под микроскопом происходит с помощью линзы окуляра и линзы объектива (табл. 5.4.).

Таблица 5.4. Увеличение микроскопа

Части микроскопа

На рис. 5.36 изображен микроскоп с указанием деталей его строения. Микроскоп — дорогой прибор, поэтому необходимо обращаться с ним осторожно и не пренебрегать следующими правилами:

1) храните микроскоп в ящике (или под колпаком), чтобы предохранить его от пыли;

2) вынимайте микроскоп из ящика, держа его одной рукой за штатив, а другой поддерживая основание; ставьте на место мягко, избегая резких толчков;

3) линзы должны быть чистыми, для этого их необходимо протирать кусочком ткани (см. ниже).

Рис. 5.36. Световой микроскоп.

Уход за линзами и стеклами

Грязь (пыль, песчинки, жир и т. п.) — одна из главных проблем при работе с микроскопом, поэтому за чистотой линз и стекол приходится все время следить. Их можно протереть до работы, но если вы при работе заметили грязь, то попытайтесь устранить ее источник.

Попробуйте, например, глядя в микроскоп, подвигать предметное стекло или повращать линзу окуляра. Если в обоих случаях грязное пятно останется на прежнем месте, значит грязь попала на линзу объектива или на зеркало, или на ту сторону линзы конденсора, которая обращена к источнику света.

Сперва попробуйте сдуть соринки, а затем, если грязь осталась, смахните ее кисточкой или кусочком ткани. Подышав на стекло или на линзу, чтобы увлажнить поверхность, протрите ее кусочком ткани насухо. (Для протирания линз следует использовать особую ткань, без малейших следов древесных волокон, так как они могут поцарапать линзу. Обычные ткани для этого не годятся. Подойдет, например, кусочек детской пеленки.)

Если потребуется, линзу окуляра для протирания можно снять, а линзы объектива отвинтить. После протирания линз их необходимо сразу же вернуть на место, чтобы в микроскоп не попала пыль.

Соблюдайте следующие правила:

1. держите предметное стекло с находящимся на нем препаратом за края и не трогайте пальцами покровное стекло;
2. никогда не касайтесь пальцами линз;
3. содержите в чистоте предметный столик.
4. прикрывайте микроскоп и предметные стекла в то время, когда вы ими не пользуетесь.

Настройка микроскопа для работы при малом увеличении.

1. Поставьте микроскоп на стол и сядьте в удобной позе. Расположите здесь же на столе все, что вам потребуется для работы. Исследуемый объект на предметном столике микроскопа должен быть освещен. Для этого пользуются специальным осветителем, светом от окна или от настольной лампы. В двух последних случаях используют вогнутую поверхность находящегося под предметным столиком зеркала. С помощью зеркала свет направляют через отверстие в предметном столике. Если имеется подходящий конденсор, то для направления света через него используют плоскую поверхность зеркала. Поле зрения должно быть освещено равномерно.
2. С помощью винта грубой настройки поднимите вверх тубус микроскопа и поворачивайте револьверную головку до тех пор, пока объектив с малым увеличением (х10 или 16 мм) не попадет в паз тубуса (при этом раздастся щелчок). Увеличительная способность линзы обычно бывает указана на ее оправе.
3. Положите препарат, который вы собираетесь рассматривать, так, чтобы прикрытый покровным стеклом исследуемый материал находился над серединой отверстия в предметном столике и свет проходил сквозь него.
4. Глядя на предметный столик и препарат сбоку, опускайте тубус с помощью винта грубой настройки до тех пор, пока объектив с малым увеличением не окажется примерно в 5 мм от препарата.
5. Глядя в микроскоп, медленно приподнимайте тубус с помощью винта грубой настройки до тех пор, пока объект не попадет в фокус.
6. Всегда фокусируйте микроскоп, перемещая тубус вверх, а не вниз. В противном случае легко (пропустив момент, когда изображение будет в фокусе) повредить препарат.
7. Держите открытыми оба глаза и смотрите ими по очереди.

Затрудняет рассматривание препарата обычно либо то, что в фокусе оказывается пыль или грязь на поверхности покровного стекла, либо неверное положение линзы объектива (слишком далеко от препарата).

Перемещение препарата

Заметьте, в каком направлении смещается препарат, если передвигать предметное стекло влево и вправо, к себе и от себя. Это поможет вам локализовать определенные точки на препарате или следить за движущимся объектом. Калиброванный предметный столик обеспечивает повторное нахождение интересующей вас точки на препарате.

Настройка микроскопа для работы при большом увеличении

1. При работе с объективом большого увеличения для создания достаточного освещения необходим искусственный свет. Для этого используют настольную лампу или специальный осветитель для микроскопа с матовой лампочкой. При работе с лампой накаливания необходимо между ней и микроскопом поместить лист бумаги. Поверните зеркало плоской поверхностью вверх так, чтобы свет, отражаясь, попадал в микроскоп.
2. Сфокусируйте конденсор, не убирая препарата с предметного столика. Поднимите конденсор (рис. 5.36) так, чтобы расстояние между ним и предметным столиком было не более 5 мм. Глядя в микроскоп, поворачивайте винт грубой настройки до тех пор, пока объект не попадет в фокус. Теперь наводите фокус конденсора до тех пор, пока изображение лампы не наложится точно на препарат. Поместите конденсор несколько вне фокуса так, чтобы изображение лампы исчезло. Теперь освещение должно быть оптимальным. В конденсор вмонтирована диафрагма. Ею регулируют величину отверстия, через которое проходит свет. Это отверстие должно быть открыто как можно шире. Таким образом достигается максимальная четкость изображения.
3. Поворачивайте револьверную головку до тех пор, пока объектив большого увеличения (х 40 или 4 мм) не попадет в паз. Если на малом увеличении фокус уже был установлен, то при повороте револьверной головки объектив большого увеличения автоматически установится приблизительно в фокусе. Фокусирование всегда производите движением объектива вверх с помощью винта тонкой настройки.
4. Если при движении объектива с линзами большого увеличения фокус не устанавливается, сделайте следующее: глядя на предметный столик сбоку, опускайте тубус микроскопа до тех пор, пока линза почти не коснется препарата. Следите за отражением линзы объектива на препарате и добивайтесь того, чтобы линза почти коснулась своего изображения.
5. Глядя в микроскоп и поворачивая винт тонкой настройки, медленно поднимайте объектив до тех пор, пока изображение не попадет в фокус.

Масляная иммерсия

Для того чтобы получить более сильное увеличение, чем при работе с обычным объективом большого увеличения (x400), необходимо использовать масляно-иммерсионную линзу. Способность линзы собирать свет в значительной степени усиливается, если между линзой объектива и покровным стеклом поместить жидкость. Жидкость должна иметь тот же коэффициент преломления, что и сама линза. Поэтому в качестве жидкости обычно используют кедровое масло.

1. Положите препарат на предметный столик и сфокусируйте изображение так же, как при работе с обычным большим увеличением. Вместо объектива с линзой большого увеличения установите объектив с масляно-иммерсионной линзой.
2. Капните каплю кедрового масла на покровное стекло непосредственно над исследуемым объектом.
3. Снова сфокусируйте изображение теперь уже под малым увеличением, затем поворотом револьверной головки установите объектив с масляно-иммерсионной линзой так, чтобы его кончик касался капли масла.
4. Глядя в микроскоп, очень осторожно сфокусируйте линзу с помощью винта тонкой настройки. Помните, что фокусная плоскость линзы находится всего в 1 мм от поверхности покровного стекла.
5. Кончив работу, сотрите с линзы масло мягкой тряпочкой.

Измерение микроскопических объектов (микрометрия)

Совершенно очевидна необходимость уметь определять точные размеры структур, изучаемых с помощью микроскопа. Измерение микроскопических объектов называется микрометрией. Для этого существуют специальные шкалы, или микрометры. Одну такую шкалу (окулярмикрометр) вставляют в окуляр, а другую (объектмикрометр) помещают на предметный столик (рис. 5.37).

Рис. 5.37. А. Окулярмикрометр. Б. Типичная шкала объектмикрометра. Общая длина — 1 мм.

Обе шкалы равномерные, причем абсолютное значение одного деления известно только для объектмикрометра. Обращайтесь с микрометрами осторожно, следите, чтобы на них не осталось отпечатков пальцев. Держите их только за края, чтобы случайно не поцарапать.

Прежде чем измерять с помощью окулярмикрометра какой-нибудь объект, нужно установить цену деления окулярмикрометра при каждом из увеличений. Иными словами, нужно откалибровать окулярмикрометр. Для этого на предметный столик помещают вместо препарата объектмикрометр и отсчитывают, сколько его делений приходится на известное число делений окулярмикрометра при данном увеличении. Порядок действий следующий:

1. Отвинтите верхнюю линзу окуляра и вставьте в окуляр микрометр, следя за тем, чтобы шкала была обращена кверху. Микрометр будет при этом лежать горизонтально, опираясь на выступ внутри окуляра. Верните линзу на место.
2. На предметный столик поместите объектмикрометр. Свет должен проходить через шкалу (она должна быть хорошо видна в микроскоп).
3. Поворотом револьверной головки поставьте на место объектив малого увеличения и медленно поднимайте его винтом грубой настройки до тех пор, пока шкала не попадет в фокус.
4. Вращая линзу окуляра, установите шкалу окулярмикрометра параллельно шкале объектмикрометра, а затем передвиньте последнюю так, чтобы показания обеих шкал можно было сопоставлять.
5. Определите возможно более точно, сколько делений объектмикрометра приходится на известное число делений окулярмикрометра. (Чем больше делений вы возьмете, тем большей будет точность.).
6. Цена деления объектмикрометра может быть 0,1 или 0,01 мм (эта величина на нем указана). Зная ее, вы можете рассчитать абсолютное значение одного деления окулярмикрометра для данного увеличения.
7. Повторите ту же процедуру для других линз объектива, с которыми вы намерены работать (а, если необходимо, то и для любых других линз окуляра). Калибровка каждого окулярмикрометра всегда рассчитана только на данный набор линз и данный микроскоп.
8. Уберите с предметного столика объектмикрометр и поставьте на его место препарат. Теперь вы можете измерить любую часть препарата в делениях шкалы окулярмикрометра. Поворачивая линзу окуляра, устанавливайте шкалу окулярмикрометра параллельно той части препарата, которую вы собираетесь измерить.

Легче переводить деления окулярмикрометра в абсолютные величины с помощью графика. При этом по оси ординат откладывают число делений окулярмикрометра, например 100, а по оси абсцисс — размеры в миллиметрах (рис. 5.38). Найдите для каждого увеличения две точки, соответствующие 1 и 100 делениям окулярмикрометра, и соедините их прямой.

Постройте в одних и тех же координатах такие графики для каждого увеличения, используя подходящие шкалы для оси абсцисс. Теперь вы можете определить величину в миллиметрах для любого числа делений окулярмикрометра при любом увеличении. Такие графики всегда удобно хранить под рукой вместе с микроскопом.

Рис. 5.38. График для перевода делений окулярмикрометра в микрометры.