Увеличение в 1000 раз микроскоп

Увеличение в 1000 раз микроскоп

Все знают что бактерии были открыты с помощью микроскопа. Но далеко не всем известно, что наблюдать за ними не так-то просто. Все дело в том, что хотя и все живые объекты микромира не видны невооруженным глазом, но тем не менее имеют очень разные размеры. Так, размеры инфузории-туфельки составляют от одной десятой до полумиллиметра (0.3 мм в среднем). Размеры сувойки — 0.2 миллиметра. А вот бактерии обычно имеют размеры порядка 2-3 микрометров. Миллиметр составляет одну тысячную часть от метра, а микрометр всего лишь одну миллионную. Путем простых расчетов нетрудно убедиться, что типичная бактерия в 100 раз меньше инфузории. Потому-то они и не были видимы в первые микроскопы, имевшие небольшое увеличение порядка 30-40 кратного. Поистине инфузория, если бы она была слоном, увидела бы бактерий как мышей, бегающих вокруг нее. Не случайно многие бактерии, такие как сенная палочка, служат для нее кормом.

Даже самые крупные бактерии из доступных для широкого наблюдения (такие как селеномонады, обитающие во рту человека и животных), потребовали от их первооткрывателя Антони ван Левенгука создания микроскопа с 500-кратным увеличением. Вообще крупные бактерии являются скорее исключением: встречаются в морских глубинах или в навозе (который не каждый захочет приготавливать как препарат самостоятельно). Типичные же бактерии не только требуют 1000 и даже 1200-кратного увеличения (что само по себе близко к максимальной разрешающей способности оптического микроскопа), но и почти прозрачны, соответственно не видны без специального окрашивания. Мельчайшие бактерии, такие как многие грамоотрицательные палочки, имеют размеры всего лишь 0,2 микрометра, то есть еще в 10 раз мельче «средних» по размеру видов, и для детального изучения требуют уже дорогостоящего электронного микроскопа.

Но не стоит огорчаться — ведь для настоящего естествоиспытателя, пусть даже и любителя, сложности только подстегивают интерес к изучаемому предмету. Для начала нужно определиться с моделью микроскопа. Совсем дешевые модели, даже декларирующие 640-кратное увеличение, не подойдут. Выбирайте прибор с 1000 или более кратным увеличением. Конденсер микроскопа обязательно должен иметь ирисовую диафрагму, и давать минимум хроматических искажений, объективы также должны быть ахроматичесие. Ведь чем больше увеличение, тем важнее отсутствие частотных отклонений в световом потоке. Кроме того, при столь большом увеличении (а значит и высокой апертуре) в объектив попадает совсем мало света, соответственно источник освещения должен быть очень мощным. Причем в данном случае мощный свет не вреден для глаз, а совсем наоборот — слабый источник создаст слишком тусклое освещение в окуляре прибора, что вредно при длительных наблюдениях.

Но и это еще не все. При столь высоких коэффициентах увеличения, близких к максимальным для оптических приборов, при «сухом» наблюдении начинают сказываться аберрации, вносимые воздухом, находящимся между покровным стеклом и фронтальной линзой объектива. Ведь воздух имеет совершенно иной коэффициент преломления, сильно отличающийся от показателей преломления стекла. Из-за этого падает значение апертуры объектива, и теряется его максимальная полезная разрешающая способность. Не так-то сложно сделать объектив с 1000-2000 кратным увеличением, но если при этом невозможно будет увидеть четких границ изучаемого объекта, а лишь только смутные и бесформенные пятна, в нем не будет смысла.

По этой причине исследователи уже начиная с 17-го века начали использовать так называемые иммерсионные объективы, производя наблюдение в жидкой среде, как будто бы микроскоп был погружен в дистиллированную воду или в масло. Их оптические характеристики спроектированы таким образом, чтобы давать максимально возможное значение апертуры при условии нахождения жидкости (отсутствия воздуха) между фронтальной линзой объектива и покровным стеклом. Естественно что при этом сама линза объектива максимально приближена к изучаемому объекту. Сначала использовалась вода, но ее коэффициент преломления все-таки существенно ниже «стеклянного». Наилучших результатов полезного разрешения для своего времени (XIX век) удалось добиться выдающемуся немецкому инженеру Эрнсту Аббе, догадавшемуся использовать сосновую смолу, имеющую существенно более близкий коэффициент преломления. А английский ученый Роберт Толл смог подобрать наилучший вариант иммерсионного масла — смолу бальзамической пихты, или так называемый канадский бальзам. Все эти усовершенствования, вкупе с ростом качества самих объективов и конденсером Аббе, позволили отцу-основателю современной батериологии Роберту Коху открыть такие патогенные бактерии как возбудители сибирской язвы, холеры и туберкулеза. А ведь размеры холерного вибриона составляют всего 1,5 на 0,3 мкм!

Читайте также:  Geforce gtx 950 обзор

В настоящее время уже чаще используют синтетическое иммерсионное масло, так как оно не теряет со временем своих характеристик, не высыхает так быстро как натуральное. Ведь при затвердении показатели преломления меняются, а со временем можно повредить и сам дорогостоящий иммерсионный объектив. Тут необходимо добавить, что при работе с иммерсионными объективами ни в коем случае нельзя использовать покровные стекла, имеющие толщину больше чем 0,17 мм во избежание повреждения фронтальной линзы объектива. К счастью, предметные и покровные стекла, которые Вы можете приобрести в нашем магазине, как раз рассчитаны на такую толщину. Естественно что все манипуляции нужно выполнять в одноразовых лабораторных перчатках, а предметное стекло должно быть максимально сухим, чистым и нежирным.

Фиксацию препарата с целью предотвращения его быстрого распада и уменьшения токсичности в домашних или школьных условиях лучше всего производить путем нагрева. Для этого предметное стекло с мазком препарата берут с помощью пинцета ориентируя препаратом вверх и плавным движением проводят 2-3 раза над пламенем горелки, например газовой плиты. Также возможна химическая фиксация с помощью метилового спирта и ацетона, однако этот способ требует большей аккуратности и осторожности. После чего производится окрашивание изучаемого образца.

Как уже было сказано выше, бактерии не только имеют очень малый размер но и почти бесцветны. По этой причине зафиксированный мазок бактериального материала на предметном стекле требует предварительного окрашивания. Существует масса различных как одноэтапных, так и многоэтпаных способов раскрашивания подобных препаратов. Многие из них, такие как используемая в лабораториях всего мира окраска по Граму, требуют для своего освещения отдельной статьи. Мы расскажем лишь о простых способах окраски объектов, доступных в домашних или школьных условиях.

Его нужно производить самыми малыми каплями жидкости, поэтому выполняется окрашивание не вручную а с помощью медицинской пипетки. Например можно воспользоваться каплей обычных чернил, таких какие использовались раньше для письма перьевыми ручками. Среди одноэтапных красителей, несложных в использовании, также можно порекомендовать люголь и бриллиантовый зеленый, если удастся найти то метиловый фиолетовый (первичный краситель по Граму).

Естественно, что после прикрытия препарата покровным стеклом, нужно капнуть на него каплю иммерсионного масла, прилагаемого в комплекте поставки устройства. После чего установить препарат на предметный столик, повернуть револьверное устройство в положение, когда над препаратом располагается иммерсионный объектив, и приблизить его с помощью ручки на корпусе микроскопа так, чтобы фронтальная линза непосредственно контактировала с иммерсионным маслом, создавая безвоздушную среду для наблюдений.

Какие бактерии не самых мелких размеров можно вырастить (или культивировать, как это называется на языке микробиологов) проще всего? Любители обычно выращивают инфузорий туфелек и их живую пищу — сенных палочек в так называемом сенном настое. Сенная палочка — настоящая бактерия, служит кормом для этих инфузорий. Как же приготовить сенный настой? В этом нет ничего сложного. На один литр воды нужно 10 грамм сена (желательно бобовых культур, но не обязательно). Воду с сеном кипятат в течение 20 минут, затем фильтруют и разбавляют в пропорции 1:1 или 2:3 отстоянной остывшей водой. Большинство микроорганизмов погибает во время кипячения, но споры сенной палочки выживают. Через пару дней в растворе споры порождают сенные палочки. Из них и можно сделать мазок для изучения под покровным стеклом.

Читайте также:  Avast обновление вирусных баз

Сенная палочка является не только прекрасным источником микроэлементов для кормовых животных (таких как телята) но и помогает растениям бороться со многими болезнями.

Если у Вас нет отвращения (качество неприемлимое для настоящего биолога), то можно приготовить и навозный настой, но соблюдая при этом максимальную осторожность.

После окончания работ не забудьте почистить иммерсионный объектив микроскопа с помощью фланелевой тряпочки. Не используйте старое загустевшее масло во избежение повреждения объектива. Если же все-таки по недосмотру иммерсионное масло слишком загустеет, объектив необходимо вывернуть и тщательно почистить с помощью ватной палочки, смоченной в спиртовом растворе для чистки объективов.

В настоящее время изучено и классифицировано несколько десятков тысяч бактерий. Они относятся к живым одноклеточным организмам и перманентно присутствуют в жизнедеятельности человека, по-разному влияя на здоровье. Они не обладают ядром и присущими растительным клеткам органоидами, т.е. относятся к прокариотам. Таким образом, максимальное увеличение микроскопа для просмотра бактерий, если речь идет о школьной (детской) модели, покажет лишь их форму, зафиксирует движение. Более четкую детализацию их клеточной структуры, включающую нуклеоид, рибосомы и мембрану — рассматривают на профессиональном оборудовании, применяется так называемая электронная микроскопия, когда изучаемый образец «атакуется» пучком электронов, а специальная аппаратура фиксирует их геометрические отклонения от траектории, тем самым формируя рельеф микрообразца.

Какое увеличение микроскопа нужно для просмотра бактерий на базовом любительском уровне, в учебный биологический прибор — это наглядно показывает следующий опыт, его легко провести в домашних условиях:

  1. Аккуратно проведите обычной зубочисткой по зубной эмали. На кончике останутся частички бактериальной биопленки;
  2. Извлеченную среду, имеющую в составе агрегированные бактерии, разотрите по центру предметного стекла, придавите покровным. Стеклышки склеятся, так как субстрат вязкий и в небольшом количестве содержит жидкость;
  3. Разместив микропрепарат на столике микроскопа, осуществите стандартную процедуру фокусировки. При этом должна быть включенной нижняя подсветка – смотрим препарат на просвет в светлом поле (метод проходящего света);
  4. На маленьком увеличении (40 крат) микроорганизмы будут незамеченными, но на приближении от160х до 640х (или 800х) – можно рассмотреть передвижение неких палочкообразных существ.

Это лактобациллы – молочнокислые микробы и опасный стрептококк (бактерия-паразит, обитающая в ротовой полости). Откуда они взялись? Благодатной почвой для размножения является сахар, содержащий глюкозу и фруктозу. Они приводят к процессу метаболизма бактерий, в результате выделяются разрушающие зубы кислоты. Чтобы сократить негативные последствия воздействия – пользуйтесь пастой и полосканием после каждого приема пищи.

Что понадобятся для описанного выше опыта:

  • Микроскоп с кратностью не менее 400х, с зеркальным или светодиодным осветителем.
  • По одному предметному и покровному стеклу.
  • Деревянная заостренная палочка.
  • Если есть необходимость в фотографировании увиденного, то подключите дополнительный аксессуар – цифровую камеру USB. В этом случае динамичная картинка будет сразу передаваться на монитор, фотосъемка происходит в программном интерфейсе на компьютере.
Читайте также:  Disk checking has been cancelled что делать

Что можно увидеть в микроскоп?

Вы решили купить микроскоп или уже его приобрели и перед Вами стоит вопрос, а что можно увидеть в микроскоп? Какие объекты и на каком увеличении можно смотреть?

1. Готовые препараты.

Сейчас на рынке оптических приборов очень большой выбор микроскопов и многие микроскопы в свой комплект включают наборы готовых микропрепаратов, наборы для опытов, где есть описание каждого микропрепарата. Так же наборы продаются и отдельно, возьмем к примеру Набор микропрепаратов Levenhuk N80 NG «Увидеть все!». Этот набор включает в себя 80 готовых образцов для наблюдения под микроскопом из таких разделов как анатомия, ботаника, зоология и др. Но рассматривание готовых образцов не один из самых занимательных процессов, куда интереснее и познавательнее будет если Ваш ребенок приготовит это образец самостоятельно. Это можно сделать в школе на уроке биологии или дома вместе с родителями.

2. Самодельные препараты.

Когда Антони ван Левенгук изобрёл микроскоп, его охватило очень большое любопытство и он постоянно искал объекты для изучения. Каплю воды из пруда или лужи около дома, строение ткани, зубной налёт, кончики своих ногтей. Вам ни чего не мешает сделать так же.

Единственное, в современный микроскоп хорошо видно только очень маленькие объекты или тонкие срезы объектов покрупнее. Но готовить такие срезы можно и самому — остро заточенным ножом или острой бритвой, например, закреплённой в спичечном коробке. Попробуйте отрезать максимально тонкие кусочки разных овощей или фруктов. Растительные клетки довольно крупные, поэтому в таких препаратах часто можно рассмотреть некоторые клеточные органеллы: клеточную стенку, хлоропласты и ядро. Ещё можно делать срезы и кусочков мяса или других продуктов из вашей кухни. Главное, помните, что для рассмотрения самодельных препаратов их нужно помещать в каплю воды.

Инфузория-туфелька увеличение 640 крат Плавник рыбы с увеличением 900 крат

Шерсть кота увеличение 160 крат и 400 крат

Корень волоса 1200 крат

3. Неживые объекты.

Возьмите ниточку с одежды, волокна хлопка, ватку медицинскую, монетку и кошелька соберите немного пыли, и с помощью микроскопа вы узнаете много интересного про их структуру. Но ещё раз напомним, что если объект слишком большой, то необходимо сделать его срез.

Фибротряпка при увеличении в 20 крат Пуговица увеличенная в 20 раз

Монета при увеличении 20 крат Купюра под микроскопом


Стружка грифеля увеличение 64 крат Волокна хлопка увеличение 64 крат

4. Кора пробкового дерева.

Повторите исследование, в результате которого появился термин «клетка», рассмотрите срез коры пробкового дерева — для этого подойдёт обычная винная пробка.

Обычная винная пробка

5. Кровь.

Если ребёнок или кто-то в семье порежет палец, можно эту неприятную ситуацию развернуть в полезное для науки русло. Соберите капельку крови и рассмотрите её под микроскопом, для этого необходимо каплю крови аккуратно разместить на предметном стекле.

6. Растения и цветы.

Сделайте срезы не только съедобных овощей, посмотрите на срезы разных частей цветков.

Цветок Бальзамин Орхидея Роза

Сахар, соль, мука, крахмал, водяные знаки на купюрах – в общем всё, что попадётся на глаза. Ведь единственная граница научного исследования — это воображение исследователя.

«>

Ссылка на основную публикацию
Тор браузер андроид 4pda
Браузер Тор доступен не только для компьютеров и ноутбуков под управлением различных операционных систем. Разработчики обеспокоились и его выпуском для...
Телефон греется и тормозит что делать
Почему тормозит устройство на Andro >Прежде чем перейти непосредственно к решению проблем, стоит указать на их причины. Зная о том,...
Телефон завис на загрузке андроид
В результате поломки аппаратной части или сбоя в работе ОС любой Android-смартфон может перестать реагировать на кнопку включения. Частой можно...
Тор браузер без установки
Tor Browser (ранее он назывался Tor Browser Bundle) – наиболее защищенный интернет-обозреватель из представленных в настоящий момент. Ввиду высокой популярности...
Adblock detector