Контрольная работа по "Биологии"

 

Содержание:

1. Устройство микроскопа…………………………………………………
2. Определение подвижности микроорганизмов………………………...
3. Инфекция и инфекционная болезнь, виды инфекций…........................

 

Устройство  микроскопа

Рис. 1. Устройство световых микроскопов:

 

А - МИКМЕД-1; Б - БИОЛАМ.

 

1 - окуляр, 2 - тубус, 3 - тубусодержатель, 4 - винт грубой  наводки, 5 - микрометренный винт, 6 - подставка, 7 - зеркало, 8 - конденсор,  ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 - предметный столик, 10 - револьверное  устройство, 11 - объектив, 12 - корпус коллекторной линзы, 13 - патрон с лампой, 14 - источник электропитания.

 

  Основные части микроскопа. Устройство оптических микроскопов.

В отличие от лупы, микроскоп имеет, как минимум, две ступени увеличения. Функциональные и конструктивно-технологические части микроскопа предназначены для обеспечения работы микроскопа и получения устойчивого, максимально точного, увеличенного изображения объекта. Здесь мы рассмотрим устройство микроскопа и постараемся описать основные части микроскопа.

 

Устройство микроскопа делится на 3 функциональные части:

1. Осветительная  часть

 Предназначена  для создания светового потока, который позволяет осветить объект  таким образом, чтобы последующие  части микроскопа предельно точно  выполняли свои функции. Осветительная часть микроскопа проходящего света расположена за объектом под объективом в прямых микроскопах (например, биологические, поляризационные и др.) и перед объектом над объективом в инвертированных.

Осветительная часть конструкции микроскопа включает источник света (лампа и электрический блок питания) и оптико-механическую систему (коллектор, конденсор, полевая и апертурная регулируемые/ирисовые диафрагмы).

2. Воспроизводящая  часть

 Предназначена  для воспроизведения объекта  в плоскости изображения с  требуемым для исследования качеством изображения и увеличения (т. е. для построения такого изображения, которое как можно точнее и во всех деталях воспроизводило бы объект с соответствующим оптике микроскопа разрешением, увеличением, контрастом и цветопередачей).

 Воспроизводящая  часть обеспечивает первую ступень  увеличения и расположена после  объекта до плоскости изображения  микроскопа.

 Воспроизводящая  часть включает объектив и  промежуточную оптическую систему.

Современные микроскопы последнего поколения базируются на оптических системах объективов, скорректированных на бесконечность. Это требует дополнительно применения так называемых тубусных систем, которые параллельные пучки света, выходящие из объектива, «собирают» в плоскости изображения микроскопа.

3. Визуализирующая часть

 Предназначена  для получения реального изображения  объекта на сетчатке глаза,  фотоплёнке или пластинке, на  экране телевизионного или компьютерного  монитора с дополнительным увеличением  (вторая ступень увеличения).

 Визуализирующая  часть расположена между плоскостью изображения объектива и глазами наблюдателя (цифровой камерой).

 Визуализирующая  часть включает монокулярную, бинокулярную  или тринокулярную визуальную  насадку с наблюдательной системной  (окулярами, которые работают  как лупа).

 Кроме того, к этой части относятся системы  дополнительного увеличения (системы  оптовара/смены увеличения); проекционные  насадки, в том числе дискуссионные  для двух и более наблюдателей; рисовальные аппараты; системы анализа  и документирования изображения с соответствующими адаптерами для цифровых камер.

Современный микроскоп  состоит из следующих конструктивно-технологических  частей:оптической;

механической;

электрической.

Механическая  часть микроскопа

Устройство  микроскопа включается себя штатив, который  является основным конструктивно-механическим блоком микроскопа. Штатив включает в себя следующие основные блоки: основание и тубусодержатель.

Основание представляет собой блок, на котором крепится весь микроскоп и является одной  из основных частей микроскопа. В простых микроскопах на основание устанавливают осветительные зеркала или накладные осветители. В более сложных моделях осветительная система встроена в основание без или с блоком питания.

Разновидности оснований микроскопа:

- основание с осветительным зеркалом;

- так называемое «критическое» или упрощенное освещение;

- освещение по Келеру.

Тубусодержатель представляет собой блок, часть конструкции  микроскопа, на котором закрепляются:

узел смены  объективов, имеющий следующие варианты исполнения — револьверное устройство, резьбовое устройство для ввинчивания объектива, «салазки» для безрезьбового крепления объективов с помощью специальных направляющих;

фокусировочный  механизм грубой и точной настройки  микроскопа на резкость — механизм фокусировочного перемещения объективов или столиков;

узел крепления  сменных предметных столиков;

узел крепления  фокусировочного и центрировочного  перемещения конденсора;

узел крепления  сменных насадок (визуальных, фотографических, телевизионных, различных передающих устройств).

В микроскопах  могут использоваться стойки для  крепления узлов (например, фокусировочный механизм в стереомикроскопах или  крепление осветителя в некоторых  моделях инвертированных микроскопов).

Чисто механическим узлом микроскопа является предметный столик, предназначенный для крепления или фиксации в определенном положении объекта наблюдения. Столики бывают неподвижные, координатные и вращающиеся (центрируемые и нецентрируемые).

Оптика микроскопа (оптическая часть)

Оптические  узлы и принадлежности обеспечивают основную функцию микроскопа — создание увеличенного изображения объекта с достаточной степенью достоверности по форме, соотношению размеров составляющих элементов и цвету. Кроме этого, оптика должна обеспечивать такое качество изображения, которое отвечает целям исследования и требованиям методик проводимого анализа.

 Основными  оптическими элементами микроскопа  являются оптические элементы, образующие  осветительную (в том числе,  конденсор), наблюдательную (окуляры)  и воспроизводящую (в том числе  объективы) системы микроскопа.

 

Объективы микроскопа

 

— представляют собой оптические системы, предназначенные  для построения микроскопического  изображения в плоскости изображения  с соответствующим увеличением, разрешением элементов, точностью  воспроизведения по форме и цвету объекта исследования. Объективы являются одними из основных частей микроска.Они имеют сложную оптико-механическую конструкцию, которая включает несколько одиночных линз и компонентов, склеенных из 2-х или 3-х линз.

 Количество  линз обусловлено кругом решаемых объективом задач. Чем выше качество изображения, даваемое объективом, тем сложнее его оптическая схема. Общее число линз в сложном объективе может доходить до 14 (например, это может относиться к планапохроматическому объективу с увеличением 100х и числовой апертурой 1,40).

Объектив состоит  из фронтальной и последующей  частей. Фронтальная линза (или система  линз) обращена к препарату и является основной при построении изображения  соответствующего качества, определяет рабочее расстояние и числовую апертуру объектива. Последующая часть в сочетании с фронтальной обеспечивает требуемое увеличение, фокусное расстояние и качество изображения, а также определяет высоту объектива и длину тубуса микроскопа.

Классификация объективов

Классификация объективов значительно сложнее классификации микроскопов. Объективы разделяются по принципу расчетного качества изображения, параметрическим и конструктивно-технологическим признакам, а также по методам исследования и контрастирования.

По принципу расчетного качества изображения объективы могут быть:ахроматическими;

апохроматическими;

объективами плоского поля (план).

Ахроматические  объективы.

Ахроматические  объективы рассчитаны для применения в спектральном диапазоне 486–656 нм. Исправление любой аберрации (ахроматизация) выполнено для двух длин волн. В этих объективах устранены сферическая аберрация, хроматическая аберрация положения, кома, астигматизм и частично — сферохроматическая аберрация. Изображение объекта имеет несколько синевато-красноватый оттенок.

Апохроматические  объективы.

Апохроматические  объективы имеют расширенную  спектральную область, и ахроматизация  выполняется для трех длин волн. При этом, кроме хроматизма положения, сферической аберрации, комы и астигматизма, достаточно хорошо исправляются также вторичный спектр и сферохроматическая аберрация, благодаря введению в схему линз из кристаллов и специальных стекол. По сравнению с ахроматами, эти объективы обычно имеют повышенные числовые апертуры, дают четкое изображение и точно передают цвет объекта.

Полуапохроматы  или микрофлюары.

Современные объективы, обладающие промежуточным качеством  изображения.

Планобъективы.

В планобъективах исправлена кривизна изображения по полю, что обеспечивает резкое изображение  объекта по всему полю наблюдения. Планобъективы обычно применяются при фотографировании, причем наиболее эффективно применение планапохроматов.

 

Потребность в  подобного типа объективах возрастает, однако они достаточно дороги из-за оптической схемы, реализующей плоское  поле изображения, и применяемых оптических сред. Поэтому рутинные и рабочие микроскопы комплектуются так называемыми экономичными объективами. К ним относятся объективы с улучшенным качеством изображения по полю: ахростигматы (LEICA), СР-ахроматы и ахропланы (CARL ZEISS), стигмахроматы (ЛОМО).

По параметрическим  признакам объективы делятся  следующим образом:

объективы с  конечной длиной тубуса (например, 160 мм) и объективы, скорректированные  на длину тубуса «бесконечность» (например, с дополнительной тубусной системой, имеющей фокусное расстояние 160 мм);

объективы малых (до 10х); средних (до 50х) и больших (более 50х) увеличений, а также объективы  со сверхбольшим увеличением (свыше 100х);

объективы малых (до 0,25), средних (до 0,65) и больших (более 0,65) числовых апертур, а также объективы с увеличенными (по сравнению с обычными) числовыми апертурами (например, объективы апохроматической коррекции, а также специальные объективы для люминесцентных микроскопов);

объективы с  увеличенными (по сравнению с обычными) рабочими расстояниями, а также с большими и сверхбольшими рабочими расстояниями (объективы для работы в инвертированных микроскопах). Рабочее расстояние — это свободное расстояние между объектом (плоскостью покровного стекла) и нижним краем оправы (линзы, если она выступает) фронтального компонента объектива;

объективы, обеспечивающие наблюдение в пределах нормального  линейного поля (до 18 мм); широкопольные  объективы (до 22,5 мм); сверхширокопольные объективы (более 22,5 мм);

объективы стандартные (45 мм, 33 мм) и нестандартные по высоте.

 

Высота —  расстояние от опорной плоскости  объектива (плоскости соприкосновения  ввинченного объектива с револьверным устройством) до плоскости предмета при сфокусированном микроскопе, является постоянной величиной и  обеспечивает парфокальность комплекта аналогичных по высоте объективов разного увеличения, установленных в револьверном устройстве. Иными словами, если с помощью объектива одного увеличения получить резкое изображение объекта, то при переходе к последующим увеличениям изображение объекта остается резким в пределах глубины резкости объектива.

По конструктивно-технологическим  признакам существует следующее  разделение:

объективы, имеющие  пружинящую оправу (начиная с числовой апертуры 0,50), и без нее;

объективы, имеющие  ирисовую диафрагму внутри для изменения числовой апертуры (например, в объективах с увеличенной числовой апертурой, в объективах проходящего света для реализации метода темного поля, в поляризационных объективах отраженного света);

объективы с  корректирующей (управляющей) оправой, которая обеспечивает движение оптических элементов внутри объектива (например, для корректировки качества изображения объектива при работе с различной толщиной покровного стекла или с различными иммерсионными жидкостями; а также для изменения увеличения при плавной — панкратической — смене увеличения) и без нее.

По обеспечению  методов исследования и контрастирования объективы можно разделить следующим  образом: