No Image

Устройство микроскопа его основные части их назначение

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Микроскоп (от греч. mikros — малый и skopeo — смотрю) — оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, невидимых невооруженным глазом.

Первый из известных микроскопов был создан в 1590 году в Нидерландах потомственными оптиками Захарием и Хансом Янсенами, смонтировавшими две выпуклые линзы внутри одной трубки. Позднее Декарт в своей книге "Диоптрика" (1637) описал более сложный микроскоп, составленный из двух линз — плоско-вогнутой (окуляр) и двояковыпуклой (объектив). Дальнейшее же совершенствование оптики позволило Антони ван Левенгуку в 1674 г. изготовить линзы с увеличением, достаточным для проведения простых научных наблюдений и впервые в 1683 году описать микроорганизмы.

Современный микроскоп (рисунок 1) состоит из трех основных частей: оптической, осветительной и механической.

1 — основание микроскопа; 2 — коробка с механизмом микрометрического фокусирования; 3 — микрометрический винт; 4 — макрометрический винт; 5 и 6 — винты для перемещения столика; 7 — тубусодержатель; 8 — головка микроскопа; 9 — насадка монокулярная (тубус с окуляром); 10 — винт для крепления насадки; 11 — винт, фиксирующий револьвер относительно тубуса; 12 — револьвер с объективами; 13 — предметный столик; 14 — винт для крепления конденсора; 15 — конденсор; 16 — дополнительная линза; 17 — рукоятка кронштейна; 18 — зеркало; 19 — кронштейн. Рисунок 1 — Схема микроскопа «Биолам»

Основными деталями оптической части микроскопа являются две системы увеличительных линз: обращенный к глазу исследователя окуляр и обращенный к препарату объектив. Окуляры имеют две линзы, верхняя из которых называется главной, а нижняя собирательной. На оправе окуляров обозначают производимое ими увеличение (×5, ×7, ×10, ×15). Количество окуляров у микроскопа может быть различным, в связи с чем различат монокулярные и бинокулярные микроскопы (предназначены для наблюдения за объектом одним или двумя глазами), а также тринокуляры, позволяющие подключать к микроскопу системы документирования (фото- и видеокамеры).

Объективы представляют собой систему линз, заключенных в металлическую оправу, из которых передняя (фронтальная) линза производит увеличение, а лежащие за ней коррекционные линзы устраняют недостатки оптического изображения. На оправе объективов цифрами также указано производимое ими увеличение (×8, ×10, ×40, ×100). Большинство моделей, предназначенных для микробиологических исследований, имеют в комплекте несколько объективов с разными степенями увеличения и поворотный механизм, предназначенный для их быстрой смены – турель, часто называемый «револьверной головкой».

Осветительная часть предназначена для создания светового потока, который позволяет осветить объект таким образом, чтобы оптическая часть микроскопа предельно точно выполняла свои функции. Осветительная часть в прямых микроскопа проходящего света расположена за объектом под объективом и включает в себя источник света (лампу и электрический блок питания) и оптико-механическую систему (конденсор, полевую и апертурную регулируемую диафрагмы). Конденсор состоит из системы линз, которые предназначены для собирания идущих от источника света лучей в одной точке – фокусе, которая должна находиться в плоскости рассматриваемого объекта. В свою очередь диафрагма расположена под конденсором и предназначена для регулирования (увеличения или уменьшения) потока лучей, проходящих от источника света.

Механическая часть микроскопа содержит детали, объединяющие описанные выше оптическую и осветительную части, а также позволяющие размещать и перемещать исследуемый препарат. Соответственно, механическая часть состоит из основания микроскопа и держателя, к верхней части которого прикрепляются тубус – полая трубка, предназначенная для размещения объектива, а также упомянутая выше револьверная головка. Ниже находится предметный столик, на который устанавливаются предметные стекла с исследуемыми образцами. Предметный столик может перемещаться в горизонтальной плоскости с использованием соответствующего устройства, а также вверх и вниз, что обеспечивает настройку резкости изображения с помощью грубого (макрометрического) и точного (микрометрического) винтов.

Увеличение, которое дает микроскоп, определяется произведением увеличения объектива на увеличение окуляра. Кроме светопольной микроскопии широкое применение в специальных методах исследования плучили: темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная (флюоресцентная) и электронная микроскопия.

Метод светлого поля в проходящем свете применяется для изучения прозрачных объектов с неоднородными включениями (простейшие и бактерии в жидкостях, тонкие срезы растительных и животных тканей, тонкие полированные пластинки некоторых минералов). При выполнении данного вида микроскопии пучок лучей из осветительной системы проходит сквозь препарат и дает равномерно освещенное поле в плоскости изображения. В свою очередь элементы структуры препарата частично поглощают и отклоняют падающий на них свет, что и обусловливает появление изображения.

Темнопольная и фазово-контрастная микроскопия

Возможность наблюдения микроорганизмов в живом (неокрашенном) состоянии обеспечивается использованием темнопольной и фазово-контрастной микроскопии, требующих использования специальных конденсоров и позволяющих получать черно-белые изображения исследуемых микроорганизмов с возможностями изучения их формы, подвижности, деления и т.д.

Темнопольная микроскопия основана на эффекте Тиндаля, известным примером которого служит обнаружение пылинок в воздухе при освещении их узким лучом солнечного света. Данный вид микроскопии впервые был предложен австрийскими учеными Р. Зигмонди и Р. Зидентопфом в 1903 г. При его выполнеии объект освещают не снизу, а сбоку, в результате чего прямые лучи от осветителя в объектив микроскопа не попадают и поле зрения остается темным. Подобный тип освещения достигается использованием специального темнопольного конденсора (параболоида или кардиоида) с затемненной центральной частью.

Кроме того, чтобы в объектив не попадали прямые лучи от осветителя, апертура объектива должна быть меньше, чем апертура конденсора (для уменьшения апертуры в обычный объектив помещают диафрагму или пользуются специальными объективами, снабженными ирисовой диафрагмой). В свою очередь объект освещается косыми боковыми лучами и в объектив микроскопа попадают только лучи, рассеянные частицами, находящимися в препарате. Сказанное объясняет, почему при темнопольной микроскопии микроорганизмы выглядят ярко светящимися на черном фоне (рисунок 3). Ограничениями же темнопольной микроскопии является то, что она позволяет увидеть только контуры объекта, но не дает возможности изучать его внутреннюю структуру.

В основе метода фазово-контрастной микроскопии, также предназначенного для наблюдения микроорганизмов в живом (неокрашенном) состоянии лежит иной физический принцип, впервые предложенный Ф. Цернике в1935 году (Нобелевская премия по физике, 1953 г.). Суть его заключается в том, что в обычных условиях при прохождении пучка света через неокрашенный объект, отличающихся от окружающей среды только по показателю преломления, изменяется лишь фаза колебания световой волны, не воспринимаемая человеческим глазом.

Чтобы изображение стало контрастным необходимо превратить фазовые изменения световой волны в видимые амплитудные, что достигается с помощью специального фазово-контрастного устройства. Основными деталями подобного устройства, которое может быть установлено на любом световом микроскопе, являются фазовоконтрастный конденсор и фазовый объектив. Фазовоконтрастный конденсор представляет собой револьверную конструкцию, в которой установлены кольцевые диафрагмы, обеспечивающие освещение препарата полным конусом света и соответствующие фазовым пластинкам в каждом из объективов.

В свою очередь фазовый объектив отличаются от обычных тем, что в их главном фокусе расположена фазовая пластинка, имеющая форму кольца и получаемая нанесением солей редкоземельных элементов на объектив. При этом установку освещения проводят так, чтобы весь свет, прошедший через кольцевидную диафрагму конденсора, в дальнейшем прошел через расположенное в объективе фазовое кольцо.

При изучении препарата весь свет, прошедший через его участки, в которых нет каких-либо объектов, без изменений пройдет и через фазовое кольцо, обусловив светлое изображение фона. В свою очередь свет, прошедший через имеющиеся в препарате частицы, например, бактериальные клетки, получит некоторое изменение фазы и, кроме того, разделится на два луча — недифрагированный и дифрагированный.

Недифрагированные лучи, пройдя в дальнейшем через кольцевидную фазовую пластинку в объективе, получат дополнительный сдвиг фазы. Дифрагированные лучи пройдут мимо фазовой пластинки, и их фаза не изменится. В плоскости же полевой диафрагмы окуляра произойдет интерференция (наложение) дифрагированного и недифрагированного лучей, а так как они идут в разных фазах, произойдет их взаимное частичное гашение с уменьшением амплитуды. Благодаря применению этого метода микроскопии контраст живых неокрашенных микроорганизмов относительно фона резко увеличивается и они выглядят темными на светлом фоне (позитивный фазовый контраст).

Фaзoвoму кoнтpacту пpиcущ эффeкт Гaлo — появление светящегося ореола по контуру изображения объекта, что затрудняет изучение cвoйcтв кpaeвыx cтpуктуp наблюдаемых объектов, нaпpимep, не позволяет тoчнo зaмepять углы или расстояния. Для устранения данного недостатка используется вариант фазово-контрастной микроскопии – так называемый «хоффмановский контраст». Другой разновидностью данного метода является аноптральная микроскопия, преимуществами которой являются большая разрешающая способность с выявлением минимальных разностей плотности в неокрашенных препаратах.

Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия

Основы люминесцентной микроскопии были заложены А. Келером, обосновавшим принципиальную возможность подобного метода исследования. Первое устройство для его осуществления впервые было создано в 1911 г., однако широкое распространение получило двумя десятилетиями позже, когда для окрашивания препаратов были предложены специальные вещества – флюорохромы, избирательно связывающиеся с определенными структурами клеток (М. Хайтингер, 1933-1935). Чуть позже было предложено коньюгировать флюорохромы с антителами, что положило начало метода иммунофлюоресценции (А.Н. Кунс, 1942). В бывшем СССР наибольший вклад в развитие метода люминесцентной микроскопии и создание отечественной промышленностью люминесцентных микроскопов и устройств, основанных на этом принципе, внес М.Н. Мейсель (1953).

В основе люминесцентной микроскопии (от лат. lumen — свет; греч. micros — малый + skopeo — рассматривать) лежит принцип люминесценции (видимого глазом свечения) микроорганизмов, клеток, тканей или отдельных структур. При этом физические основы возникновения свечения связаны с процессом поглощения определенными молекулами падающего на них света с последующим испусканием квантов с другой (большей) длиной волны (правило Стокса).

Первичная (собственная) флюоресценция возникает без специальной обработки препаратов и присуща ряду биологически активных веществ, таких, как ароматические аминокислоты, порфирины, хлорофилл, витамины А, В2, В1 , некоторые антибиотики (тетрациклин) и химиотерапевтические вещества (акрихин, риванол). Вторичная (наведенная) флюоресценция возникает в результате обработки микроскопируемых объектов флюоресцирующими красителями – флюорохромами. Некоторые из этих красителей диффузно распределяются в клетках, другие избирательно связываются с определёнными структурами клеток или даже с определёнными химическими веществами.

Читайте также:  Какие стены в п44т несущие

Для проведения данного вида микроскопии используются специальные люминесцентные (флюоресцентные) микроскопы, отличающиеся от обычного светового микроскопа наличием мощного источника освещения (ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления или галогеновая кварцевая лампа накаливания), излучающего преимущественно в длинноволновой ультрафиолетовой или коротковолновой (сине-фиолетовой) области видимого спектра.

Данный источник используется для возбуждения флюоресценции, прежде, чем испускаемый им свет проходит через специальный возбуждающий (сине-фиолетовый) светофильтр и отражается интерференционной светоделительной пластинкой, почти полностью отсекающими более длинноволновое излучение и пропускающими только ту часть спектра, которая возбуждает флюоресценцию. При этом в современных моделях люминесцентных микроскопов возбуждающее излучение попадает на препарат через объектив (!) После же возбуждения флюоресценции возникающий свет вновь попадает в объектив, после чего проходит через расположенный перед окуляром запирающий (желтый) светофильтр, отсекающий коротковолновое возбуждающее излучение и пропускающий свет люминесценции от препарата к глазу наблюдателя.

В силу использования подобной системы светофильтров интенсивность свечения наблюдаемого объекта обычно невелика, в связи с чем люминесцентную микроскопию следует проводить в специальных затемненных помещениях.

Важным требованием при выполнении данного вида микроскопии является также применение нефлюоресцирующих иммерсионных и заключающих сред. В частности, для гашения собственной флюоресценции кедрового или иного иммерсионного масла к нему добавляют небольшие количества нитробензола (от 2 до 10 капель на 1 г). В свою очередь в качестве заключающих сред для препаратов могут быть использованы буферный раствор глицерина, а также нефлюоресцирующие полимеры (полистирол, поливиниловый спирт). В остальном при проведении люминесцентной микроскопии применяют обычные предметные и покровные стёкла, пропускающие излучение в используемой части спектра и не обладающие собственной люминесценцией.

Соответственно, важными преимуществами люминесцентной микроскопии являются:

1) цветное изображение;

2) высокая степень контрастности самосветящихся объектов на черном фоне;

3) возможность исследования клеточных структур, избирательно поглощающих различные флуорохромы, являющиеся при этом специфическими цитохимическими индикаторами;

4) возможность определения функционально-морфологических изменений клеток в динамике их развития;

5) возможность специфического окрашивания микроорганизмов (с использованием иммунофлюоресценции).

Электронная микроскопия

Теоретические основы использования электронов для наблюдения микроскопических объектов были заложены У. Гамильтоном, установившим аналогию между прохождением световых лучей в оптически неоднородных средах и траекториями частиц в силовых полях, а также де Бройлем, выдвинувшим гипотезу о существовании у электрона одновременно корпускулярных и волновых свойств.

При этом, благодаря чрезвычайно малой длине волны электронов, которая уменьшается в прямой зависимости от подаваемого ускоряющего напряжения, теоретически рассчитанный предел разрешения, характеризующий способность прибора отобразить раздельно мелкие, максимально близко расположенные детали объекта, у электронного микроскопа составляет 2-3 Å (Ангстрем, где 1Å=10 -10 м), что в несколько тысяч раз выше, чем у оптического микроскопа. Первое изображение объекта, сформированное пучками электронов, было получено в 1931г. немецкими учеными М. Кноллем и Э. Руска.

В конструкциях современных электронных микроскопов источником электронов служит металл (обычно вольфрам), из которого после его нагревания до 2500 ºС в результате термоэлектронной эмиссии испускаются электроны. С помощью электрических и магнитных полей формирующийся поток электронов можно ускорять и замедлять, а также отклонять в любых направлениях и фокусировать. Таким образом, роль линз в электронном микроскопе играет совокупность соответствующим образом рассчитанных магнитных, электростатических и комбинированных устройств, называемых «электронными линзами».

Необходимым условием перемещения электронов в виде пучка на большое расстояние является также создание на их пути вакуума, поскольку в этом случае средняя длина свободного пробега электронов между столкновениями с газовыми молекулами будет значительно превышать расстояние, на которое они должны перемещаться. Для этих целей достаточно поддерживать в рабочей камере отрицательное давление приблизительно 10 -4 Па.

По характеру исследования объектов электронные микроскопы разделяют на просвечивающие, отражательные, эмиссионные, растровые, теневые и зеркальные, среди которых первые два являются наиболее часто используемыми.

Оптическая схема просвечивающего (трансмиссионного) электронного микроскопа полностью эквивалентна соответствующей схеме оптического микроскопа, в котором световой луч заменяется электронным лучом, а системы стеклянных линз заменяются системами электронных линз. Соответственно, просвечивающий электронный микроскоп состоит из следующих основных узлов: осветительной системы, камеры объекта, фокусирующей системы и блока регистрации конечного изображения, состоящего из фотокамеры и флуоресцирующего экрана.

Все эти узлы соединены друг с другом, образуя так называемую «колонну микроскопа», внутри которой поддерживается вакуум. Другим важным требованием, предъявляемым к исследуемому объекту, является его толщина менее чем 0,1 мкм. Окончательное же изображение объекта формируется после соответствующей фокусировки прошедшего сквозь него пучка электронов на фотопленке или флюоресцирующем экране, покрытом специальным веществом – люминофором (аналогичен экрану в кинескопах телевизоров) и превращающем электронное изображение в видимое.

При этом образование изображения в просвечивающем электронном микроскопе связано главным образом с различной степенью рассеяния электронов различными участками исследуемого образца и в меньшей мере с различием в поглощении электронов этими участками. Контраст усиливают также, применяя «электронные красители» (четырёхокись осмия, уранил и др.), избирательно связывающиеся с некоторыми участками объекта. Устроенные подобным образом современные просвечивающие электронные микроскопы обеспечивают максимальное полезное увеличение до 400000 раз, что соответствует разрешающей способности в 5,0 Å. Выявляемое с использованием просвечивающей электронной микроскопии тонкое строение бактериальных клеток называют ультраструктурой.

В отражательном (сканирующем) электронном микроскопе изображение создается с помощью электронов, отраженных (рассеянных) поверхностным слоем объекта при его облучении под малым углом (приблизительно несколько градусов) к поверхности. Соответственно, образование изображения обусловлено различием рассеяния электронов в разных точках объекта в зависимости от его поверхностного микрорельефа, а сам результат подобной микроскопии предстает в виде структуры поверхности наблюдаемого объекта. Контрастность может быть усилена напылением на поверхность объекта частиц металла. Достигнутая разрешающая способность микроскопов такого типа составляет порядка 100 Å.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Тема: Устройство микроскопа и правила работы с ним

Материалы и оборудование. Микроскопы: МБР-1, БИОЛАМ, МИКМЕД-1, МБС-1; комплект постоянных микропрепаратов "Анатомия растений".

Микроскоп — это оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.

Разрешающая способность микроскопа дает раздельное изображение двух близких друг другу линий. Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм или 100 мкм. Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.

Разрешающая способность и увеличение не одно и тоже. Если с помощью светового микроскопа получить фотографии двух линий, расположенных на расстоянии менее 0,2 мкм, то, как бы не увеличивать изображение, линии будут сливаться в одну. Можно получить большое увеличение, но не улучшить его разрешение.

Различают полезное и бесполезное увеличения. Под полезным понимают такое увеличение наблюдаемого объекта, при котором можно выявить новые детали его строения. Бесполезное — это увеличение, при котором, увеличивая объект в сотни и более раз, нельзя обнаружить новых деталей строения. Например, если изображение, полученное с помощью микроскопа (полезное!), увеличить еще во много раз, спроецировав его на экран, то новые, более тонкие детали строения при этом не выявятся, а лишь соответственно увеличатся размеры имеющихся структур.

В учебных лабораториях обычно используют световые микроскопы, на которых микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР (микроскоп биологический рабочий), МБИ (микроскоп биологический исследовательский) и МБС (микроскоп биологический стереоскопический). Они дают увеличение в пределах от 56 до 1350 раз. Стереомикроскоп (МБС) обеспечивает подлинно объемное восприятие микрообъекта и увеличивает от 3,5 до 88 раз.

В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую (рис. 1). К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительное устройство (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).

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.

Объектив — одна из важнейших частей микроскопа, поскольку он определяет полезное увеличение объекта. Объектив состоит из металлического цилиндра с вмонтированными в него линзами, число которых может быть различным. Увеличение объектива обозначено на нем цифрами. В учебных целях используют обычно объективы х8 и х40. Качество объектива определяет его разрешающая способность.

Окуляр устроен намного проще объектива. Он состоит из 2-3 линз, вмонтированных в металлический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объективом в плоскости диафрагмы, а верхняя служит непосредственно для наблюдения. Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляры не выявляют новых деталей строения, и в этом отношении их увеличение бесполезно. Таким образом, окуляр, подобно лупе, дает прямое, мнимое, увеличенное изображение наблюдаемого объекта, построенное объективом.

Для определения общего увеличения микроскопа следует умножить увеличение объектива на увеличение окуляра.

Осветительное устройство состоит из зеркала или электроосветителя, конденсора с ирисовой диафрагмой и светофильтром, расположенных под предметным столиком. Они предназначены для освещения объекта пучком света.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В лабораториях с рассеянным светом используют вогнутое зеркало.

Электроосветитель устанавливается под конденсором в гнездо подставки.

Конденсор состоит из 2-3 линз, вставленных в металлический цилиндр. При подъеме или опускании его с помощью специального винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, падающий от зеркала на объект.

Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конденсором. Она служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зеркалом через конденсор на объект, в соответствии с диаметром фронтальной линзы объектива и состоит из тонких металлических пластинок. С помощью рычажка их можно то соединить, полностью закрывая нижнюю линзу конденсора, то развести, увеличивая поток света.

Читайте также:  Электротехнический персонал определение в новых правилах

Кольцо с матовым стеклом или светофильтром уменьшает освещенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и передвигается в горизонтальной плоскости.

Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубуса, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика.

Подставка — это основание микроскопа.

Коробка с микрометренным механизмом, построенном на принципе взаимодействующих шестерен, прикреплена к подставке неподвижно. Микрометренный винт служит для незначительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива на расстояния, измеряемые микрометрами. Полный оборот микрометренного винта передвигает тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм. Во избежание порчи микрометренного механизма разрешается крутить микрометренный винт в одну сторону не более чем на половину оборота.

Тубус или трубка — цилиндр, в который сверху вставляют окуляры. Тубус подвижно соединен с головкой тубусодержателя, его фиксируют стопорным винтом в определенном положении. Ослабив стопорный винт, тубус можно снять.

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда. Центрированное положение объектива обеспечивает защелка, расположенная внутри револьвера.

Тубусодержатель несет тубус и револьвер.

Винт грубой наводки используют для значительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива с целью фокусировки объекта при малом увеличении.

Предметный столик предназначен для расположения на нем препарата. В середине столика имеется круглое отверстие, в которое входит фронтальная линза конденсора. На столике имеются две пружинистые клеммы — зажимы, закрепляющие препарат.

Кронштейн конденсора подвижно присоединен к коробке микрометренного механизма. Его можно поднять или опустить при помощи винта, вращающего зубчатое колесо, входящее в пазы рейки с гребенчатой нарезкой.

Правила работы с микроскопом

При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции в следующем порядке:

1. Работать с микроскопом следует сидя;

2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, зеркало или электроосветитель;

3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать;

4. Открыть полностью диафрагму, поднять конденсор в крайнее верхнее положение;

5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения;

6. Опустить объектив 8 — в рабочее положение, т.е. на расстояние 1 см от предметного стекла;

7. Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя электроосветитель или зеркало. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения. Если микроскоп снабжен осветителем, то подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения;

8. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм;

9. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив. Фронтальная линза может раздавить покровное стекло, и на ней появятся царапины;

10. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;

11. Если изображение не появилось, то надо повторить все операции пунктов 6, 7, 8, 9;

12. Для изучения объекта при большом увеличении, сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на 40 х, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта. На коробке микрометренного механизма имеются две риски, а на микрометренном винте — точка, которая должна все время находиться между рисками. Если она выходит за их пределы, ее необходимо возвратить в нормальное положение. При несоблюдении этого правила, микрометренный винт может перестать действовать;

13. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.

Микроскоп биологический стереоскопический МБС-1 (рис. 2) дает прямое и объемное изображение объекта в проходящем или отраженном свете. Он предназначен для изучения мелких объектов и препарирования их, так как имеет большое рабочее расстояние (расстояние от покровного стекла до фронтальной линзы).

Рис. 2. Устройство микроскопа МБС-1:

1 — окуляр, 2 — винт грубой наводки, 3 — подставка, 4 — зеркало, 5 — предметный столик, 6 — стойка, 7 — оптическая головка, 8 — объектив, 9 — рукоятка переключения увеличения, 10 — бинокулярная насадка, 11 — лампа.

Основная часть микроскопа — оптическая головка. В нижнюю часть ее вмонтирован объектив, состоящий из системы линз, которые можно переключать при помощи рукоятки и этим менять увеличение. Увеличения объектива обозначены цифрами на рукоятке — х0,6, х1, х2, х4, х7. На корпусе головки имеется точка. Для установки нужного увеличения объектива надо цифру на рукоятке совместить с точкой на корпусе головки.

На верхнюю часть головки установлена бинокулярная насадка. Окуляры имеют увеличения х6, х8, х12,5. Для установки удобного для глаз расстояния между окулярами надо раздвинуть или сдвинуть тубусы.

К задней стенке корпуса головки прикреплен кронштейн с реечным механизмом передвижения. Подъем и опускание корпуса головки осуществляется вращением винта. Кронштейн надет на стойку, прикрепленную к подставке.

Для работы в проходящем свете, в корпус подставки вмонтирован отражатель света, с зеркальной и матовой поверхностями. С передней стороны корпуса имеется окно для доступа дневного света. Для искусственного освещения предназначена лампа, которую вставляют или в отверстие с задней стороны корпуса (для проходящего света), или в кронштейн, укрепленный на объективе (для отраженного света).

Столик установлен в круглом окне на верхней поверхности корпуса подставки. Он может быть либо стеклянным (при проходящем свете), либо металлическим, с белой и черной поверхностями (при отраженном свете).

Электронный микроскоп (рис. 3) позволяет рассмотреть строение очень мелких структур, невидимых в световом микроскопе, например, тилакоид в хлоропластах. Его разрешающая способность в 400 раз больше, чем у светового микроскопа. Это достигается за счет потока электронов, вместо видимого света. Различают два типа электронных микроскопов: трансмиссионный (просвечивающий) и сканирующий (дающий объемное изображение микропрепаратов) (рис. 4).


Рис. 3. Электронный микроскоп.

Рис. 4. Снимки, сделанные на электронных микроскопах:

А — тилакоиды в клетках листа кукурузы (трансмиссионный электронный микроскоп); Б — амилопласты в клетках клубня картофеля (сканирующий микроскоп).

Задание 1. Используя микроскопы, таблицы и практикумы, изучить устройство световых микроскопов (МИКМЕД-1, БИОЛАМ и МБС-1) (рис. 1, 2). Запомнить названия и назначение их частей.

Задание 2. При малом и большом увеличениях микроскопа научиться быстро находить объекты на постоянных микропрепаратах.

1. Что такое разрешающая способность микроскопа?

2. Как можно определить увеличение рассматриваемого под микроскопом объекта?

3. В чем отличие микроскопов БИОЛАМ и МБС-1?

4. Перечислить главные части микроскопа БИОЛАМ и МИКМЕД-1. В чем их назначение?

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Урок биологии в 5 классе на тему: «Устройство микроскопа и приёмы работы с ним».

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Задачи: 1) познакомить учащихся с устройством светового микроскопа, назначением его частей, определением увеличения микроскопа;

2) научить учащихся работать со световым микроскопом, соблюдая правила работы с ним;

3) начать формировать понятие о клетке и клеточном строении организмов.

Личностные: сформировать познавательные интересы и мотивы исследовательской деятельности; заложить основы знаний о правилах работы с оптическими приборами с целью здоровьесбережения, гигиенические навыки работы с микроскопом.

Метапредметные: овладение составляющими элементами методов исследований: наблюдения, проведения эксперимента, оформления результатов, нахождения информации в тексте учебника.

Предметные: изучить устройство светового микроскопа; знать назначение частей микроскопа; научиться работать с ним; ознакомиться с историей создания светового микроскопа и открытием клеточного строения организмов; убедиться в том, что живые организмы действительно имеют клеточное строение.

Основные понятия, изучаемые на уроке: микроскоп, окуляр, объектив, тубус, штатив, предметный столик, зажимы, зеркало, винты, клетка.

Оборудование: световой микроскоп, салфетка, готовый микропрепарат клетки растения (животного), учебник, рабочая тетрадь, презентация, интерактивная доска, сообщение учащегося.

Организационная структура урока

Встаньте ровно и красиво. Прозвенел уже звонок.

Сядьте тихо и неслышно и скорей начнём урок.

Анализ предыдущей лабораторной работы

Небрежность в оформлении; неточность обозначений частей лупы; нет разделения отдельных опытов, всё смешано; не все были внимательны и не написали вывод по работе.

Учащиеся смотрят в своих работах, находят что сделано не правильно, запоминают, чтобы в следующей работе не допустить подобных ошибок. Если есть вопросы, то на них учитель отвечает.

Повторение материала, позволяющего вспомнить уже изученный материал. Фронтальная беседа по вопросам:

Какой предмет вы начали изучать в этом году?

Дайте определение биологии.

Как называется оболочка Земли, в которой распространены живые организмы?

Какие сферы Земли образуют биосферу?

А какие царства живой природы существуют на Земле?

В каких средах они обитают?

А по каким признакам живые организмы отличаются от неживого?

Все ли живые организмы можно рассмотреть обычным глазом?

А чем же можно воспользоваться для этого?

Какие же увеличительные приборы вы знаете?

Что же можно рассмотреть с их помощью?

Вы все молодцы. Хорошо поработали. А сейчас мы перейдём к чему-то загадочному.

Учащиеся отвечают на вопросы.

Дают определение биологии.

Литосфера, атмосфера, гидросфера.

Бактерии, грибы, растения, животные.

Читайте также:  Когда собирать осенние яблоки

В воздушной, наземно-воздушной, водной, почвенной, организменной.

Перечисляют все признаки различий.

Нет, не все. Есть микроорганизмы, они очень малы.

Можно воспользоваться увеличительными приборами.

Мы знаем из увеличительных приборов лупу и микроскоп.

Можно рассмотреть бактерии, другие мелкие организмы.

Форма контроля: индивидуальный контроль.

Создание проблемной ситуации

Сегодня утром я получила необычное письмо, адресованное мне и вам, мои юные друзья. Давайте скорее его прочитаем.

Привет, мальчишки и девчонки из 5 «Г» класса! Пишет вам знаменитый астроном из Цветочного города – Стекляшкин. Надеюсь, что вы помните меня. Я друг Незнайки! Я очень любознательный и интересующийся, очень похож на вас. Всю свою жизнь я делал из осколков битых бутылок увеличительные стёкла. Я даже сделал большую подзорную трубу, в которую можно смотреть на луну и на звёзды. А недавно я прочитал, что есть прибор, с помощью которого можно заглянуть внутрь живых объектов. Очень вас прошу, помогите мне найти ответы на вопросы: что это за прибор, как с ним правильно работать?

С уважением, ваш Стекляшкин.

Ребята, какие же задачи поставил перед нами Стекляшкин?

Правильно. Познакомиться с увеличительным прибором, его устройством и правилами работы.

Итак, откройте рабочие тетради, запишите число и тему урока «Устройство микроскопа и приёмы работы с ним»

Запись числа (на доске) и темы урока (слайд презентации).

Учащиеся слушают текст письма.

Учащиеся отвечают на этот вопрос – нам нужно познакомиться ещё с одним увеличительным прибором – микроскопом и выяснить — как с ним работать.

Открывают рабочие тетради и записывают число и тему урока.

Форма контроля: педагогическое наблюдение

Изучение нового материала

Жизнь на нашей планете очень разнообразна. Растения, животные, грибы, бактерии – это живые организмы, которые дышат, питаются, растут, размножаются… Чтобы узнать, как протекают эти процессы, нужно изучить строение каждого органа живых существ. Для этого используют увеличительные приборы. Сегодня об одном из таких приборов – микроскопе и пойдёт речь (слайд презентации). Может кто-то из вас знает, что оно значит? Слово «микроскоп» — это комбинация двух греческих слов: «микрос» (маленький) и «скопос» (наблюдатель). Таким образом, «микроскоп» означает «наблюдатель маленького». Это прибор, использующийся для того, чтобы увидеть крошечные предметы, невидимые невооружённым глазом.

Кто же изобрёл микроскоп?

Ну что же. Давайте послушаем сообщение (слайд презентации).

Если у детей возникнут вопросы, то ответить на них.

А теперь откройте свой учебник на странице 25 и прочитайте текст самостоятельно про себя. Затем отвечают на вопросы: а) кто же усовершенствовал и применил микроскоп для исследований организмов? (слайд презентации)

Б) что он рассматривал? (слайд презентации)

В) что же он увидел и как назвал? (слайд презентации)

Г) кто продолжил конструировать и усовершенствовать микроскоп? (слайд презентации)

Д) что он открыл? (слайд презентации)

Так началось изучение клеточного строения организмов.

В наше время хорошие оптические микроскопы дают увеличение в 3500 раз. А сверхсильные микроскопы особого устройства – «ультрамикроскопы» — увеличивают ещё больше. Микроскоп теперь стал как бы глазом учёного. Ни одна наука теперь не обходится без его содействия. И это понятно: он показывает строение вещества, его сокровенные тайны. Достичь увеличения в 20 тысяч раз и больше удалось учёным, когда они создали электронный микроскоп. Стеклянные линзы в нём заменены электромагнитными, а световые лучи – потоком электронов (слайд презентации).

Что ж, пришло время изучить устройство светового микроскопа. В своих тетрадях запишите: «Лабораторная работа №2».

Откройте учебник на странице 22. Наша задача: изучить текст «световой микроскоп», в котором указано, для чего необходима каждая часть микроскопа. А потом найти эти части у выданных вам микроскопов.

По ходу изучения устройства микроскопа в презентации «Части микроскопа» высвечиваются слова: окуляр, объектив, тубус, штатив, винты, предметный столик, зеркало, зажимы (слайд презентации)

Что такое окуляр?

Что такое «объектив»?

Где находится тубус?

Зачем нужны винты?

Для чего нужен предметный столик?

Зачем нужно зеркало?

А зачем нужны зажимы?

Для чего служит штатив?

Итак, мы с вами ознакомились с устройством микроскопа. Теперь, вы наклеиваете выданные вам рисунки микроскопов в тетрадь и подписываете каждую часть микроскопа (не на самом рисунке, а справа или слева от рисунка) – (слайд презентации).

Когда закончат ученик класса проводит физкультминутку.

Теперь можно ознакомиться с правилами работы с микроскопом. Они у вас в учебнике описаны на странице 24 и выделены зелёным фоном. Все найдите их и читаете самостоятельно. Особое внимание уделить настройке микроскопа и правильному наведению видимости микропрепарата (тубус опустить до рассматриваемого объекта на расстояние 1-2 мм от него, при этом смотреть сбоку на объектив, а не в окуляр). Настраивать чёткое изображение, глядя в окуляр и винты очень медленно крутя от себя.

Любой грамотный исследователь должен знать, какое увеличение даёт микроскоп, с которым он работает. Увеличение микроскопа подсчитывают следующим образом: увеличение окуляра х увеличение объектива =

Подсчитайте и запишите увеличение вашего микроскопа.

А теперь попытайтесь рассмотреть выданный вам микропрепарат от латинского слова «препаратус» — «приготовленный». Работайте аккуратно, не раздавите микропрепарат. Помните, что винты крутят только, чтобы тубус поднимался, но не опускался.

Что вы увидели под микроскопом?

Если кто-то знает, то заслушивают его.

Заслушиваются ответы учащихся, которые чаще не совсем точные.

Слушают сообщение об изобретении микроскопа в 1590 году Захарией Янсеном.

Читают страницу 25 учебника.

Отвечают на вопросы:

Роберт Гук, 1665 год

Клетки (от слова ячейки)

Антони ванн Левенгук в 17 веке

Открыл микроорганизмы, т.к. его микроскоп давал увеличение в 270 раз.

Записывают Лабораторная работа №2.

Записывают 1. Устройство микроскопа

Открывают страницу 22.

Итак, читаем по абзацу вслух (называю, кто читает), находим эту часть на рисунке 9 в учебнике, а затем на микроскопе.

По мере ответов на вопросы учащиеся ещё раз показывают

на микроскопе его части.

«окулус» — «глаз». Рассматривая предмет, глаз приближаем к окуляру.

«объектив» от латинского слова «объектум» — «предмет». Та часть микроскопа, которая находится рядом с рассматриваемым объектом или предметом.

Соединяет окуляр с объективом.

С помощью винтов приближают и удаляют рассматриваемый предмет, для улучшения видимости рассматриваемого предмета.

На предметный столик кладут рассматриваемый препарат.

Для направления луча света на рассматриваемый предмет, т. к. микроскоп световой.

Для того, чтобы не двигался рассматриваемый микропрепарат.

Он соединяет все части микроскопа.

Работают в тетрадях по инструктивной карточке в учебнике на странице 24 «Устройство светового микроскопа и приёмы работы с ним» (только под цифрой 1) – работа в парах, составление плана предстоящей работы.

Запишите в тетради 2. Правила работы с микроскопом.

Читают «Правила работы с микроскопом», а затем по каждому пункту кто-то желающий рассказывает, что делать и все выполняют: как поставить микроскоп, как направить свет зеркалом, как закрепить на предметном столике препарат, как увидеть объект.

Учатся деловому общению, положительному отношению к мнению партнёра и одноклассников, оказанию и принятию помощи.

Находят на окуляре и объективе цифры, указывающие увеличение.

Подсчитывают и записывают в тетради.

Кладут готовый микропрепарат на столик, укрепляют, рассматривают (перед этим направив свет на объект). Микроскоп не двигают после наведения света.

Чередование форм работы: индивидуальной и парной.

Мы увидели клетки, из которых состоят все живые организмы.

Форма контроля: индивидуальный контроль, работа в парах, групповой контроль

Первичное закрепление и контроль знаний

Пришло время проверить, как вы усвоили на уроке полученные знания.

Задание 2: на доске написаны слова. Вам нужно выбрать те из них, которые обозначают части микроскопа.

лупа, 2) окуляр, 3) оправа, 4) объектив, 5) предметный столик, 6) винт, 7) колба, 8)стеклянная трубка, 9) штатив, 10) зеркало.

Задание 3: выберите верное утверждение (слайд презентации)

1.Поставь микроскоп ручкой штатива от себя.

2.Штатив поверни ручкой «к себе».

3.Для работы поле зрения микроскопа должно быть ярко освещено.

4.Поле зрения микроскопа освещено слабо.

5.Положи готовый препарат под предметный столик.

6.Положи готовый препарат на столик микроскопа. Закрепи его зажимом.

7.Глядя в окуляр, медленно вращай большой винт, пока не появится чёткое изображение. Делай это осторожно, чтобы не раздавить микропрепарат.

Давайте проверим ваши ответы (на слайде ответы выделяются курсивом).

А теперь оцените себя: если вы не сделали ни одной ошибки, закрасьте кружок красным цветом.

Если вы сделали одну – две ошибки, закрасьте кружок синим . Если вы сделали три – четыре ошибки, закрасьте кружок зелёным .

Задание 4: давайте отгадаем загадки по теме нашего урока.

1.Что простым не видно глазом,

в микроскопе видно сразу.

Клетку не одну, бывает, пару

Глаз приближая к … (окуляру).

2.Лучик света направляет,

Препарат им освещает… (зеркало).

3.Держат на столике препарат

Двое крепеньких ребят… (зажимы).

4.Они в движение приводят,

Столик или тубус водят… (винты).

5.Тубус, зеркало, винты, предметный столик, объектив

Соединяет это вместе всё…(штатив).

Хорошо ребята. Вы молодцы. Ответили на все вопросы.

Выписывают только цифры, обозначающие правильные ответы.

Выбирают правильные ответы и отмечают их в тетради, записывая номера правильных ответов.

Проверяют ответы и делают исправления.

Закрашивают кружки разного цвета в соответствии с числом ошибок.

Отвечают на вопросы загадок.

Форма контроля: индивидуальный и групповой контроль, самоконтроль

Чему вы научились на этом уроке?

Выполнили ли мы задания, полученные от литературного героя – Стекляшкина?

Подведение итога урока учителем. Вы сегодня хорошо поработали, а вот оценки за урок вы получите после проверки ваших работ в тетрадях. Поэтому не забудьте, уходя сдать тетради с работой.

Пришло время записать домашнее задание.

До свидания. До следующего урока.

Записывают домашнее задание. Сдают тетради с работой.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector