Как выбрать и чем отличаются микроскопы

28/04/2020

Всем привет!

Сегодня мы рассмотрим такой вопрос как выбор микроскопа, сразу оговоримся, что в этой статье мы расскажем про оптические приборы, которые широко представлены на рынке. Так как электронные и сканирующие микроскопы доступны в основном только крупным лабораториям и исследовательским центрам.

Для начала хотелось бы рассказать об особенностях конструкции микроскопов, о вариантах подсветки и расчете увеличения.

Основной частью любого микроскопа являются, станина она состоит из основания и штатива не менее важной частью являются объективы, на некоторых микроскопов он может быть один, их может быть несколько. Объектив это устройство, состоящее из нескольких линз, которые направлены на исследуемый объект.

Еще одним немаловажным элементом конструкции является окулярная часть. Окуляр также может быть на конструкции один, их может быть два или может даже три. Как правило, окуляр используется для установки цифровой камеры. Окуляр это также устройство низких линз, в которых мы будем наблюдать исследуемое.

Еще одной частью конструкции микроскопы является предметный столик, он может быть как самодостаточной частью, так и встроенным. В основании предметный столик как правило комплектуются зажимами, для того чтобы рассматриваемый объект не ускользнул, но более подробно об этих особенностях мы расскажем когда будем рассматривать каждый из типов микроскопов.

У окуляра микроскопа есть свое увеличение, как правило, оно пишется прямо на корпусе.

Фактическое рабочее увеличение системы можно высчитать достаточно просто, нужно перемножить увеличение окуляра на кратность объектива и соответственно вы получаете общее увеличение микроскопа (допустим если вы используете десятикратный окуляр с 16 кратным объектив 10х60 равно увеличение в 160 раз).

Теперь пару слов о подсветке в микроскопах, подсветка может быть двух типов нижняя и верхняя. Давайте для начала рассмотрим нижнюю подсветку - нижняя подсветка позволяет проводить исследование в проходящем свете, то есть для того чтобы исследовать объект вам нужно создать тонкий полупрозрачных срез или мазок, проходящий свет использовать в основном биологических исследованиях. В принципе нижняя подсветка также может быть выполнено в нескольких вариантах классическая подсветка в виде зеркальца это самый надежный вариант единственным недостатком которого является необходимость как раз во внешнем источники освещения, вторым вариантом нижней подсветки является светодиодная подсветка как правило оно используется в биологических микроскопах. Также можно выделить низкое энергопотребление, то есть, допустим, если она работает от батареек, то нескольких батареек хватит очень надолго. Их может хватить до полугода и больше в зависимости от интенсивности использования прибора, единственным недостатком, пожалуй, светодиодной подсветки являются наибольшая нагрузка на глаза и некоторое искажение естественных цветов. Третьим вариантом является галогеновая подсветка, как правило такого типа подсветка устанавливаться уже на серьезные лабораторные микроскопы она достаточно мягко для глаз то есть нет такой нагрузки как светодиода, естественно передает все цвета исследуемого объекта, но при этом имеет также свой недостаток это высокое энергопотребление и слишком высокий нагрев.

Не рекомендуется приобретать микроскоп с галогенной подсветкой, если у их основания содержится пластиковая часть, так как просто вы можете повредить корпус.

Вторым типом подсветкой микроскопов является верхняя подсветка, она используется для наблюдения в отраженном свете и, как правило, в основном устанавливается на инструментальные микроскопы. Верхняя подсветка позволяет рассматривать любые непрозрачные объекты: монеты какие-то детали предметы быта и так далее, достаточно просто положить объект под микроскоп. Помимо инструментальных микроскопов верхняя подсветка используется в некоторых биологических моделях, так как детям порой достаточно сложно подготовить самостоятельно правильный биологический препарат. Верхняя подсветка позволяет просматривать жучков, паучков и так далее без какой-то предварительной подготовки.

Теперь давайте более подробно рассмотрим конкретные типы гороскопов, а начать хотелось бы с уже упомянутых биологических микроскопов - их основное предназначение, как следует из названия это изучение биологических срезов, мазков, тканей, растительных и животных частей. Биологические микроскопы можно разделить на учебные и лабораторные. Учебные микроскопы, как правило, имеют небольшую кратность по сравнению с серьезными лабораторными инструментами в основном это от 40 до 800 крат не больше, этого вполне достаточно, чтобы рассмотреть тех же одноклеточных организмов. Большинство клеток, пожалуй, единственное, что вы не сможете рассмотреть такой микроскоп это бактерии, вирусы и так далее. Учебный биологический микроскоп имеет наиболее простую конструкцию, как правило это один или несколько объективов, один окуляр и предметный столик с зажимами, а также может использоваться диафрагма. Допустим в этой модели используется револьверный диафрагм диск с отверстиями различного диаметра, подбирая отверстие того или иного диаметра вы можете регулировать интенсивность светового пучка который будет попадать в объектив, ручка фокусировки, как правило имеет только скажем так один механизм, одну скорость.

Вторым типом биологических микроскопов являются лабораторные микроскопы, они имеют уже более сложную конструкцию, более тяжелый корпус, так же имеет ряд дополнительных элементов, которые не используются в учебном биологическом микроскопе. Из особенностей лабораторных микроскопов можно отметить наличие инверсионного объектива 100 кратного с этим объективом и увеличение можем выводить вплоть до 2000 крат, главная особенность такого объектива то, что в качестве среды между стеклом с микро препаратом и грубо говоря, самим микроскопом используется специальное иммерсионное масло, которое обладает более высокой светопропускной способностью, то есть вам нужно намазать объектив этим маслом капнуть каплю на исследуемый объект и погружать объектив прямо в эту каплю и это позволяет добиться более четкого изображения на таких больших увеличениях.

Второй особенностью является предметный столик с препаротавводителем. Препаратовводитель позволяет перемещать стекло с исследуемым образцом не руками, а с помощью micro винтов, сейчас я пользуюсь препаратовводителем это достаточно удобный инструмент особенно на больших увеличениях.

Также еще одной отличительной особенностью лабораторных микроскопов является наличие некоторых элементов в общем механизме подсветки это конденсор это устройство с линзой, которая рассеивает или наоборот фокусировать световой пучок, но без этого механизм практически не реально работать в больших улучшений в 1000 2000 крат. Диафрагмы здесь уже не револьверные, как на простых моделях, а ирисовая (лепестковая) которую все мы в принципе знаем по фотоаппарату.

Также у лабораторных микроскопов как правило используются два или три окуляра, как и говорил третья для установки цифровой камеры, то есть смотреть вы можете сразу двумя глазами это достаточно удобно так как нагрузка равномерно распределяется между глазами и соответственно вы не получать чрезмерного напряжение на зрение. Фокусировка лабораторных микроскопов состоит из двух винтов одна эта ручка грубой фокусировки, чтобы примерно навести фокус и вторая это ручка тонкой фокусировки, но опять же без нее очень сложно было бы навестись на больших увеличениях.

Лабораторный микроскоп и как я уже говорил, комплектуются галогеновой лампой соответственно подсветка у них работает так как правило только от сети, то есть варианты с батарейками будет найти я думаю что очень сложно. Что будет видно в лабораторный микроскоп? Ну помимо опять же каких-то простых срезов ткани, одноклеточных организмов в растительных животных клеток вам уже будут доступны наблюдение вирусов, гемо сканирование, изучение плазмы крови и так далее, то есть полный спектр в принципе всех биологических исследований которые можно провести с оптическими микроскопами.

Инструментальные микроскопы предназначены для работы с деталями ювелирного дела, с микросхемами и так далее. С мелкими, в общем предметами не биологического характера. У инструментальных микроскопов небольшое увеличение от 20 до 100 крат при этом большое рабочее расстояние то есть расстояние между объективным рассматриваем объектом может доходить до 20 сантиметров и выше, это очень удобно если вы работаете с какими-то крупными деталями или например занимаетесь пайкой под микроскопом. Можно не беспокоиться о том, что их повредят объективы или другие элементы прибора.

Инструментальный микроскоп с двумя окулярами и двумя объективами, причем объектив здесь используется сдвоенный, то есть одновременно используйте сразу два объектива, в общем-то, это как с биноклями. Вот смотрите два окуляра и свет собирается с объективами - это необходимо для того чтобы формировать стерео картинку. При этом стереомикроскоп фокусируется не на каком-то тонком пласте, но может, как бы собрать фокус полного объемного предмета вам необходимо как-то придавливать объект, готовить срезы и так далее. Можно просто положить объемный камень и сразу наблюдать различные краски.

Также к особенностям инструментальных микроскопов можно отнести, как уже говорилось ранее предметный столик, который встроен в основание. Фокусировка здесь происходит не за счет перемещения естественно предметного столика, а за счет перемещения всей окулярной части, то есть вся вот эта конструкция в основном. Инструментальный микроскоп комплектуются верхней подсветкой, но так же есть вариант и с нижней. В принципе это все что хотелось бы сказать про работу инструментальных микроскопов.

Цифровые микроскопы, которые лишены собственного оптического выхода, то есть дисплея или окуляра, их использование возможно только с ноутбуком, планшетом или компьютером, куда и выводится изображение. Как правило, увеличения USB микроскопов в подавляющем большинстве случаев составляет 10-30 крат с возможностью программного цифрового зума до 200 или 500 крат. Эти микроскопы отлично подходят для большинства простых бытовых исследований, например для проверки банкнот, изучение минералов, каких-то простых домашних опытов, также такой микроскоп будет прекрасным подарком для любознательного ребенка, к сожалению эти микроскопу практически не годятся для каких-либо биологических исследований.

Что касается цифрового микроскопа в отличие от USB модели, эти микроскопы оснащены каким-либо собственным оптическим выходом. Либо это окуляр, либо дисплей как, например, на данной модели, если вы являетесь счастливым обладателем инструментального или биологического микроскопа, но в комплекте нет камеры, не стоит расстраиваться на данный момент на рынке представлен широкий ассортимент цифровых камер для микроскопов, которые продаются отдельно. Вы всегда сможете доукомплектовать свой прибор таким вот замечательным аксессуаром.

 

Давайте подведем итог в целом, пройдемся по типу микроскопов и дадим рекомендации для чего какие нужны микроскопы.

  • Биологические микроскопы (учебные) отлично подойдут школьникам в качестве дополнительного пособия по углубленному изучению биологии, химии и так далее каких-то таких прикладных наук. Также учебные микроскопы подойдут студентам ну и просто людям, которые хотят дома проводить несложные опыты.
  • Лабораторные микроскопы замечательно подойдут для любых биологических исследований, в том числе уже сложных химических экспериментов. Их можно рекомендовать в качестве инструмента для вузов и колледжей, академии, а также медицинских учреждений. В принципе такой микроскоп можно поставить и дома, если вы планируете заниматься какими-то углубленными исследованиями.
  • Инструментальный микроскоп подойдет всем людям, которые работать с мелкими предметами.