Відомості про мікроскоп

Нам добре відомі як мінімум чотири збільшувальних оптичних приладу - позитивні окуляри, лупа, бінокль і мікроскоп.

З окулярами все зрозуміло - одна позитивна лінза з певними радіусами й з відповідної марки скла, розташована на певній відстані від зіниці ока. Але що таке мікроскоп?

Мікроскоп - це оптичний прилад, що має як мінімум двоступеневе збільшення. І одне з них належить окуляра, який грає роль лупи. Тільки на відміну від побутової лупи, окуляр має постійне збільшення, його становище в мікроскопі визначено і жорстко закріплено стандартом (висота окуляра).

Будь-який оптичний мікроскоп має базові вузли, функціональне призначення яких не змінюється від типу, класу приладу або країни виробника. Різниця тільки в конструкторському та технологічному рішеннях, запропонованих фахівцями фірм-розробників, а також рівнем світового науково-технічного прогресу (рис. 1.2). І як би мікроскоп не називався - світловий мікроскоп, відеомікроскоп, фотомікроскоп, цифровий мікроскоп, лазерний скануючий мікроскоп, аналізатор зображення - у його основі буде базовий світловий мікроскоп, принцип якого був розроблений ще Левінгуком, Ньютоном, Карл Цейсс, Ернстом Аббе.

Рис. 1.2. Еволюція мікроскопа: а) століття XIX-й, б) ХХ-те століття, в) XXI-е століття

Мікроскоп можна представити як оптико-механо-електричниий прилад (рис. 1.3), що поєднує в собі три функціональні частини: відтворюючу, визуализирующую і освітлювальну.

Рис. 1.3. Принципова схема мікроскопа прохідного світла

Основні завдання оптичної частини мікроскопа пов'язані з виконанням таких функцій:

– функція відтворюючої системи - відтворити (створити, сформувати) зображення об'єкта таким чином, щоб воно якомога точніше передавало деталі об'єкта з відповідним дозволом, збільшенням, контрастом і передачею кольору;

– функція візуалізує системи - передати зображення об'єкта, створене відтворюючої системою мікроскопа, таким чином, щоб воно з невеликим додатковим збільшенням (або без нього) було видно досить різко на сітківці ока, фотоплівці або платівці, на екрані телевізора чи монітора комп'ютера;

– функція освітлювальної системи - створити світловий потік, що дозволяє висвітлити об'єкт таким чином, щоб відтворювальна система мікроскопа гранично точно могла виконати свою основну функцію. При цьому спільна робота обох систем повинна забезпечувати візуалізацію зображення з використанням фізико-хімічних властивостей об'єкта.

Нормальну роботу мікроскопа забезпечує єдина технологія розрахунку, конструювання, виготовлення і збірки оптико-механічної конструкції всіх частин, виконана в суворій відповідності до вимог геометричного (габаритного) і якісного (абераційних) розрахунку оптичної схеми мікроскопа в цілому і кожного елементу окремо (Першим вітчизняним мікроскопом, у якого повністю від джерела світла до окуляра була розрахована оптична схема, став дослідницький мікроскоп МБІ-15. Розрахунок був виконаний у ГОІ ім. Вавілова СІ. групою під керівництвом Д. т. н. А. П. Грамматін в 70-х роках XX століття. Комплект планапохроматіческіх об'єктивів серії ОПА до нього був розрахований д. т.зв. Л. М. Андрєєвим.).

Тільки в середині XIX століття рівень розвитку математики, фізики і хімії дозволив механіку Карл Цейс та його однодумцям налагодити виробництво та серійний випуск мікроскопів. «Не інтуїція, а суворий розрахунок», - ось девіз мікроскопостроенія, який не змінився з плином часу.

Кожен елемент і вузол мікроскопа вирішує певне завдання, пов'язану з кінцевою метою задоволення вимогам користувача. При цьому важливим є співвідношення «ціна-якість», яке визначає у свою чергу клас приладу..