Микроскоп

(от греч. Mikros — маленький и skopeo —смотрю) , оптич. Прибор для получения увеличенных изображений объектов, невидимых невооружённым [невооруженным] глазом. Необходимость использования М. Обусловлена невысокой разрешающей способностью человеческого глаза, к-рый на расстоянии наилучшего видения (250 мм) может воспринимать две точки (линии) раздельно, если они расположены друг от друга не ближе, чем на 0,08—0,2 мм. Размеры микроорганизмов, клеток, кристаллов и т. П. Значительно меньше этих величин. Для их изучения и предназначен М., к-рый даёт [дает] возможность различать структуры с расстоянием между элементами (т. Е. Обладает разрешением) ок. 0,2 мкм. В зависимости от природы света и оптич. Эффектов, формирующих изображение, различают М., предназначенные для наблюдения в видимых, ультрафиолетовых и инфракрасных лучах.

Имеется и электронный микроскоп. Характерный пример М.—биол. М. Серии “Биолам” (рис. 1). Механич. Часть представлена основанием, укреплённой [укрепленной] на нём [нем] коробкой с механизмом микрометрич. Фокусировки, к к-рой прикреплены сменные предметные столики и тубусодержатель с механизмом грубой фокусировки. В верхней части тубусодержателя укреплена головка с револьвером и гнездом для моно- или бинокулярной визуальной насадки.Оптич. Часть М. Состоит из осветит. Аппарата (зеркало, конденсор), объективов и окуляра. Зеркало устанавливают под конденсором, к-рый укрепляется кронштейном на направляющей коробке под предметным столиком. Объективы ввинчиваются в отверстия с резьбой револьвера, окуляры вставляются в верхнюю часть тубуса.

М. Оснащаются конденсорами КОН-3 с апертурой 1,2 или ОИ-14 с апертурой 1,4, максим. Значение к-рых достигается масляной иммерсией. М. Серии “Виолам” подразделяются на дорожные, студенческие и рабочие. Изображение в М. Формируется след. Образом (рис. 2). Концентрированные при помощи конденсора лучи света попадают на объект и, отражаясь от него, преломляются линзами объектива, создавая перевёрнутое [перевернутое] увеличенное действительное изображение объекта. После дополнит. Увеличения верхней линзой окуляра образуется мнимое изображение объекта, к-рое воспринимается глазом наблюдателя как действительное и как бы расположенное на плоскости между зеркалом и конденсором. Общее увеличение М. Определяется произведением увеличений,обеспечиваемых объективом и окуляром.

Поскольку М. Оснащены объективами, имеющими увеличение от 8 до 90, и окулярами с увеличением от 5 до 20, макс. Общее увеличение их может достигать 1800. При обычной световой микроскопии следует учитывать числовую апертуру, к-рой определяется разрешающая способность М., и степень исправленности аберрации и кривизны поля объективов. Величина апертуры возрастает с ростом показателя преломления среды между объектом и объективом, поэтому и применяется иммерсионный метод. Берётся [берется] среда с большим показателем преломления (масляный р-р). В этом случае и апертура, и разрешающая способность больше, а предел разрешения меньше. Числовые апертуры объективов в воздушной среде составляют ок. 0,9, в масляной — ок. 1,3.

Чтобы избежать получения окрашенного изображения объекта, используют частично (ахроматы) или почти полностью (апохроматы) исправленные от аберраций объективы, а для получения равномерно резкого изображения всего объекта, что особенно важно при микрофотографировании, планхроматы или планапохроматы. В последнем случае вместо обычного окуляра применяют гомали, к-рые дополнительно исправляют кривизну, или компенсационные окуляры. Окуляры Гюйгенса используют с ахроматич., обычно неиммерсионными, объективами. Смещением апертурной диафрагмы конденсора достигается косое освещение, подчёркивающее [подчеркивающее] рельеф объекта за счёт [счет] теней. Если центр светопольного конденсора закрыть минимум на 2/з между зеркалом и конденсором.

Общее увекружком черной бумаги, можно получить эффект тёмного [темного] поля, при к-ром микроскопич. Структуры видны в виде светлых изображений на тёмном [темном] фоне. На этом же принципе устроены темнопольные конденсоры, напр. Типа ОИ-13 (рис. 3). Центральная часть их закрыта непроницаемым диском, поэтому выходящий из конденсора в виде полого конуса свет не попадает непосредственно на объект. Отличающиеся от окружающей среды по показателям преломления структуры высвечиваются рассеянными лучами. Применяя вместо обычной ирисовой апертурной диафрагмы конденсора кольцевую диафрагму и объектив с фазовой пластинкой и фазовым кольцом, получают изображения прозрачных и бесцветных объектов, невидимых при обычной микроскопии (фазовый контраст).

Принцип метода состоит в выявлении сдвигов фазы световых колебаний, к-рые возникают, когда свет проходит сквозь структуру, имеющую преломления, отличающиеся от показателя преломления окружающей среды. Производимые в СССР фазовоконтрастные устройства типа КФ-4 и КФ-5 применяются для контрастирования живых и неживых объектов (рис. 4). Увеличив диаметр кольца фазовой пластинки,получают фазово-темнопольные объективы, пропускающие незначит. Часть света, за счёт [счет] чего обеспечивается фазово-темнопольный, или анопгральный, контраст (аноп-тральная микроскопия). Конструкция интерференционного М. Предусматривает раздвоение входящего луча, пропускание одного из полученных лучей через объект, а другого — мимо него, воссоединение и интерференцию их между собой.

Разность хода лучей в М. Измеряется компенсатором. Интерференционную микроскопию используют для качеств. И количеств. Характеристики неокрашенных объектов. Поляризационный М. Отличается наличием анализатора, к-рый анализирует изменённый [измененный] или отражённый [отраженный] объектом и предварительно поляризованный поляризатором свет осветителя. Поляризационная микроскопия используется для исследования оптич. Свойств неокрашенных объектов. Имеются комбинированные интерференционно-поляризационные М. Типа MPI-5 (рис. 5), Принцип действия люминесцентного М. Основан на использовании явления флюоресценции объектов, к-рая возникает под действием коротковолнового излучения (освещение сине-фиолетовым светом), что обеспечивает получение чёткой [четкой] желто-зелено-оранжевой флюоресценции объектов на тёмном [темном] фоне поля зрения.

Достигается это благодаря набору светофильтров,устанавливаемых за источником света, и фильтров, расположенных перед окуляром. Люминесцентные М. Серии МЛ-1 и МЛ-2 (рис. 6) позволяют наблюдать объект при освещении сверху и в проходящем свете, а также при смешанном освещении в комбинации с фазово-контрастным устройством и конденсатором тёмного [темного] поля. Один из вариантов МЛ-2 (МЛ-2в) и МЛ-3 снабжены флюориметрич. Насадкой. МЛ-4 — спец. Микроскоп-флюориметр. М. Серии “ЛЮМОМ” (рис. 7) снабжены набором сменных светоделительных пластин, с помощью к-рых можно проводить также флюориметрию (тип И-2) и изучать объекты по методам аноптрального контраста и контактной микроскопии (тип И-3). См. Также Микроскопия , Микроскопическая техника .

Лит. Федин Л. А., Микроскопы, принадлежности к ним и лупы, М., 1961. Пешков М. А., Милютин В. Н., Световой микроскоп, основы работы с ним и его разновидности, в кн. Руководство по микробиологической диагностике инфекционных болезней, 2 изд., М., 1973..