Как выбрать микроскоп

Микроскоп – это не просто увеличительный прибор, а достаточно сложное оптическое приспособление. И для того, чтобы приобрести добротный микроскоп, нужно обладать хотя бы поверхностным представлением о его функциональных особенностях, конструкции и свойствах. Сегодня об этом и поговорим. Время прочтения — 13 минут.

Какие типы микроскопов существуют

В настоящее время различают несколько типов микроскопов: приборы начального уровня (любительские), учебные, инструментальные стереоскопические, биологические, электронные и цифровые. Давайте рассмотрим каждый вид подробнее.

Любительский микроскоп

Строение микроскопов начального уровня предусматривает:

• Неподвижный столик
• Один объектив
• Несколько окуляров
• Зеркальный осветитель

Они не имеют полноценного конденсатора. Микроскопы для начинающих исследователей могут дать увеличение около 200×.

Учебный микроскоп

Учебные микроскопы, как правило, покупают для детей школьного возраста. Их конструкция следующая:

• Молекулярная и револьверная насадка с 3 объективами
• Простой конденсатор
• Осветительное приспособление или же встроенное зеркальце

Такие микроскопы гарантирую увеличение до 650×.

Стереоскопический микроскоп

Инструментальный стереоскопический микроскоп, он же стереомикроскоп, рассчитан для наблюдения относительно крупных объектов:

• Бабочки
• Насекомые
• Кристаллы
• Ювелирные украшения
• Небольшие часовые механизмы

Стереомикроскоп обеспечивает увеличение до 100× и, благодаря отдельным оптическим системам, создает объемное изображение для каждого глаза.

Биологический микроскоп

Устройство биологического микроскопа таково:                                                                                                         

• Подвижный предметный столик
• Сложный конденсатор
• Встроенное освещение
• Иммерсионный объектив
• Монокулярная, бинокулярная либо револьверная насадка с 3 объективами

Данная модель даст увеличение 1000-1500×. Стоит заметить, что устройство с бинокулярными насадками проецирует плоское изображение.

Электронный микроскоп

Использование электронного микроскопа, в основном, происходит в лабораторных условиях, потому что они по многим показателям превосходят оптические приборы.

Но электронные устройства едва ли будут полезны в домашней обстановке, ведь для того, чтобы разобраться с их конструкцией и принципом работы, нужно быть семи пядей во лбу. Посему отягощать рядового читателя архисложной информацией нет никакого смысла, а человек, которому, действительно, может пригодиться такой микроскоп, наверняка не нуждается в комментариях по этому поводу.

Цифровой микроскоп

Цифровой микроскоп является наиболее функциональным героем данной статьи, и стоимость его, естественно, будет соответствующей.

Такое приспособление позволяет переправлять полученное изображение на монитор компьютера и подключать к нему различные информационные носители, например, видеокамеру или фотоаппарат. Изображения можно сохранить на цифровом носителе и даже подкорректировать. Преимущество цифровых микроскопов перед электронными устройствами заключается в их компактности и незначительном энергопотреблении.

Устройство микроскопа

Микроскоп состоит из тубуса, с размещенным в нем окуляром, и объектива. Тубус зафиксирован на стойке, на которой прикреплен предметный столик и конденсатор с осветительным приспособлением. В качестве осветителя выступает встроенная лампочка либо зеркальце. С помощью электрического осветительного прибора изображение приобретает большую яркость, нежели при использовании зеркального осветителя.

Конденсатор предназначается для регулировки освещенности. В самых примитивных моделях микроскопа конденсатор отсутствует или же он оборудуется одиночной линзой с колесом диафрагм. Для комфортного пользования настоятельно рекомендуем обзавестись прибором с подвижным предметным столиком.

Виды и маркировка объективов

Объектив закреплен в револьверной головке микроскопа, благодаря чему появляется возможность установить 3-4 объектива одновременно и очень быстро менять увеличение. Микроскопы начального уровня оснащены одним-единственным объективом. Регулировать увеличение такого устройства можно при помощи замены окуляров.

Существует три вида объективов:

• Безыммерсионный (сухой)
• С водной иммерсией
• С масляной иммерсией

Применение иммерсии позволяет значительно увеличить разрешение объектива. Как правило, посредством иммерсионного объектива можно получить увеличение от 40 и более крат. Сырьем для масляной иммерсии является кедровое или специальное синтетическое масло, а для водной – дистиллированная вода.

Иммерсионные объективы имеют даже собственную маркировку:

• МИ
• Oil
• Черное кольцо на оправе

Объективы с водной иммерсией предусматривают следующую индексацию:

• ВИ
• W
• Белое колечко на объективе

В случае с сухим объективом маркировка на объективе отсутствует.

Типы оптической коррекции в объективах

По типу оптической коррекции объективы принято подразделять на:

• Ахроматы
• Апохроматы
• Планахроматы
• Планапохроматы
• Семипланаты

Хроматическая разность увеличения и кривизна поля у объективов-ахроматов налажены, посему по краям поля зрения изображение смазывается.

У апохроматов исправлена исключительно хроматическая аберрация, а хроматическая разность увеличения и кривизна поля нет. В маркировке объектива задан код оптической коррекции:

• АПО
• APO

У планахроматов полностью откорректирована кривизна поля, хроматическая аберрация и разность увеличения. Данный объектив применяют для получения малых увеличений, потому что он генерирует резкое четкое изображение по всему полю. В маркировке указан код оптической коррекции:

• ПЛАН
• PL
• Plan

Планапохроматы обладают полностью исправленной хроматической аберрацией. Также для них характерно плоское поле и откорректированная хроматическая разность увеличений. В маркировке таких объективов указан следующий код оптической коррекции:

• ПЛАН-АПО
• Plan-apo

Параметры оптической коррекции объективов-семипланатов находятся в промежутке между ахроматами и планахроматами. К тому же кривизна их поля уменьшена. В маркировке задан код оптической коррекции — SP.

Если вы намерены наблюдать через микроскоп объекты с относительно крупными размерами, то в таком случае целесообразнее обзавестись объективом-планахроматом с незначительным увеличением. Подобный объектив гарантирует резкую картинку в пределах всего поля зрения. Если вы хотите фотографировать посредством микроскопа, то стоит остановиться на объективе с полной коррекцией хроматической аберрации, коррекцией поля и хроматической разностью увеличения.

Маркировка объективов

Посмотрев на оправу объектива, вы отчетливо увидите указанное там увеличение объектива, а через дробь – числовую апертуру NA, которая показывает предельное полезное увеличение, а также обозначает разрешение объектива. Бывает, что на объективе указывают длину тубуса микроскопа и толщину покровного стекла, с которым объектив будет «сотрудничать» при штатном увеличении.

Несколько слов об увеличении

На увеличение микроскопа влияют характеристики объектива и окуляра, оно измеряется в кратах (×). Рассчитать увеличение можно при помощи следующей формулы: увеличение объектива перемножить с показателем увеличения окуляра.

Увеличение микроскопа напрямую зависит от увеличения объектива. Увеличение объектива, в свой черед, разделяют на:

• Малое (до 10×)
• Среднее (до 50×)
• Большое (свыше 50×)
• Сверхбольшое (более 100×)

Увеличение микроскопа может доходить до отметки 2000×.

Увеличение окуляра микроскопов для исследований составляет 10×, а увеличение их объективов – 4-100×. Также увеличение микроскопа зависит от его устройства. Для ребенка в самый раз будет прибор с увеличение до 200×, для детей школьного возраста и начинающих отлично подойдет приспособление с увеличение 400×, а для бывалого пользователя – с увеличением 1500-2000×.

Разрешающая способность

Помимо увеличения у микроскопа присутствует еще одна, не менее важная, характеристика, отвечающая за качество и резкость картинки. Этот параметр – разрешающая способность.

Данный параметр обуславливается конденсатором и объективом, и вычислить его можно следующим образом: длину световой волны разделить на две числовые апертуры. Чем больше показатель апертуры объектива, тем выше, собственно, разрешающая способность микроскопа.

Максимум разрешения – минимальное расстояние, при котором все точки видно в фокусе. Предельная разрешающая способность оптического устройства равна 0,2 мкм. Также существует полезное увеличение микроскопа, при котором объект можно наблюдать под предельно допустимым углом для человеческого глаза. Максимум полезного увеличения зависит от числовой апертуры объектива, которая увеличена в 500-1000 раз.

Числовая апертура безыммерсионных объективов составляет 1,0, следовательно, предельное полезное увеличение микроскопа равно 1000×. Числовая апертура иммерсионных объективов составляет 1,25, посему максимум этого показателя равен 1250×. Как низкое, так и более высокое увеличение микроскопа считается безрезультатным, потому что генерирует нечеткое, неясное и расплывчатое изображение.

Что представляют собой окуляры

Бывают окуляры 3 типов:

• Монокулярные
• Бинокулярные
• Тринокулярные

Монокулярная насадка, как можно понять из названия, оснащаются одним окуляром, в который вы сможете «погрузиться» только одним глазом. Бинокулярные – своим строением отдаленно напоминают бинокль, они позволят вам при исследовании микромира вооружиться сразу двумя глазами. Тринокулярная насадка – универсальная, она является гибридом бинокулярного и монокулярного окуляров.

Школьные микроскопы оснащены обычными окулярами системы Гюйгенса, на оправе указано только их увеличение. Такие окуляры обладают скромным полем зрения и на них не предусмотрена коррекция хроматизма. Индекс К служит обозначением для компенсационных окуляров. Данные окуляры пригодятся для микросъемки с помощью цифровых аппаратов. Выпускают несколько видов компенсационных окуляров, в их число входят и широкоугольные с маркировкой WF.

Окуляры со шкалой будут полезны для точного измерения размерных показателей рассматриваемого объекта. Такие окуляры укомплектованы сеткой, которая позволяет измерить площадь наблюдаемого объекта. Окуляр с указателем, который являет собой специальную съемную иглу, идет в наборе с учебными микроскопами. С помощью этой иглы можно указывать конкретное место рассматриваемого объекта.

Практичные советы

Выбирая микроскоп, следует заострить внимание на его эргономичности: глаза не должны напрягаться даже во время длительного наблюдения. Также оцените четкость, насыщенность и контраст изображения. Если вы желаете приобрести бинокулярный микроскоп, то проверьте расстояние между зрачками.

Разумно будет отдать предпочтение подвижному предметному столику, потому что он налаживается посредством микрометрических винтов и позволяет перемещать объект без задействования рук. В ситуации со статичным столиком вы будете вынуждены передвигать объект вручную.

Если вы обзаведетесь устройством с предусмотренной опцией подключения к камере, то в придачу к нему вам обязаны приложить специальный фотоадаптер, комплект окуляров и предметные стекла. Обратите внимание на качество каждого элемента прибора, в частности, на объективы и окуляры.

Эксплуатация и ремонт микроскопа должны быть удобными, а также устройство обязано подлежать детальной настройке. При выборе микроскопа удостоверьтесь, что крепление тубуса к стойке осуществляется подобающим образом. Приобретая микроскоп, лучше остановиться на приспособлении с электрическим освещением, так как этот способ гораздо эффективнее, чем применение зеркальных осветителей.

Бинокулярный прибор является более предпочтительным вариантом. Он гарантирует комфорт при наблюдении за объектом, потому что позволяет рассматривать объект двумя глазами. Целесообразнее будет выбрать микроскоп с револьверной головкой, так как она оборудована несколькими объективами одновременно, поэтому вы сможете удобно менять увеличение наблюдаемого предмета.

Рекомендации по уходу за микроскопом

Существуют общие правила безопасности при эксплуатации микроскопа разных марок и конструкций, а также определенная техника при работе, настройке и уходу за этими приборами. Для того, чтобы устройство сослужило вам хорошую службу, его нужно беречь, как зеницу ока.

Защитить микроскоп от попадания пыли можно, храня его в полиэтиленовом пакете или же под колпаком из стекла. Если вы являетесь обладателем микроскопа, то советуем укрыть его в шкафу либо в ящике. Оградите приспособление от механических повреждений, а при транспортировке желательно придерживать штатив микроскопа одной рукой, а его основание – второй.

Регулярно проверяйте фиксацию объективов в гнезде револьверного устройства. Следите за тем, чтобы линзы объективов, окуляров и конденсаторов не входили в контакт с разнообразными реактивами. Не стоит снимать бинокулярную насадку и соприкасаться с любой поверхностью пальцами рук, в особенности с тубусной линзой, дабы не оставлять жирных следов.

Нельзя снимать металлический корпус объектива и демонтировать его. Объективы следует держать в опущенном положении при пользовании прибором. Проследите, чтобы они не прикасались к предметному столику. До или после использования микроскопа в обязательном порядке нужно протирать объективы, окуляры и конденсаторы.

Два раза в год нужно чистить и смазывать металлические составляющие прибора силиконовой смазкой. Микроскоп необходимо устанавливать исключительно на надежную поверхность без дефектов, чтобы избежать его падения. Содержите устройство на безопасном расстоянии от воды в сухом прохладном помещении при температуре около +10◦С, чтобы уберечь его от заплесневения и коррозии.

Иногда проверяйте линзы на предмет образования пылевых прослоек. Если на линзах скапливается пыль, то этот «недуг» удаляется при помощи мягкой кисти, предварительно смоченной в эфире. Ни в коем случае нельзя давить на линзы при чистке, потому что есть риск оставить на них царапины, даже если вы используете специальные салфетки, предназначенные для этой цели. При сильном загрязнении линз их нужно протереть чистой полотняной или батистовой тканью, пропитав ее перед этим в эфире или бензине.

Чтобы стереть масло с объектива, как правило, вооружаются салфеткой и специальной жидкостью. Закончив работу с микроскопом, иммерсионный объектив следует почистить, используя специальный набор. Объектив чистят при помощи ватной палочки или тампона, пропитанного спиртом. Удаляя инородные элементы с объектива, запрещается надавливать на него, в противном случае линзы могут попросту выпасть из оправы.

Также особенно аккуратно стоит выполнять чистку конденсатора, потому что система освещения устройства может выйти из строя. Нельзя давить на линзу и сильно смачивать ее спиртом. Корпус со стороны осветителя необходимо продувать посредством резиновой груши.

Чистка металлического штатива выполняется при помощи ватки, смоченной в спиртовой смеси. Никогда не надавливайте на корпус микроскопа. Для комплексного ухода за микроскопом стоит припасти специальный набор, в состав которой входит вата, фланелевые салфетки, тряпочки, предназначенные для чистки линз, эфир, чистый спирт и палочка с заостренным кончиком.

Также по теме:

• Как выбрать подзорную трубу
• Как выбрать бинокль
• Как выбрать объектив: особенности, советы, нюансы