Лупа увеличивает во сколько раз: Линзы и лупы | Наука и жизнь

Содержание

Линзы и лупы | Наука и жизнь

Мать от сына слышит
радостную речь:
— Свет хранят в потёмках,
чтоб его сберечь.
Наклонившись низко,
шепчет сыну мать:
— Свет бросают в воду,
Чтоб его сломать.

Наталья Ванханен

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 1. Так преломляется световой луч, упавший в воду. Чем больше угол между лучом и вертикалью к поверхности, тем сильнее он преломляется (а).

Рис. 2. Модель преломления света. Роль светового луча играет траектория двухколёсной тележки; «среды» с разным показателем преломления — столешница и салфетка из рыхлой ткани.

Опыт с монетой (он же фокус). На дно неглубокой миски положите монету…

«Большая линза Трюдена» — устройство для получения высокой температуры сфокусированным светом Солнца. Франция, середина XIX века.

Рис. 4. Ход лучей в линзе при разных положениях рассматриваемого предмета.

Опыт (он же фокус) с цилиндрической линзой. Роль линзы выполняет стакан с водой.

Ложка, опущенная в стакан с водой, кажется сломанной.

Исследователи, изучающие окружающий мир, нуждаются в научных инструментах и приборах. По мере того как учёные всё глубже познают строение вещества, устройство Вселенной и природу живых организмов, эти приборы становятся всё сложнее. Считается, что первым инструментом исследователя была лупа — круглый кусочек прозрачного материала, утолщённый в середине и тонкий по краям. Возможно, первым исследователем оптических свойств стекла стал арабский учёный Аль Хазен (или Ибн-аль-Хайсам). В X веке он написал: «Если смотреть сквозь сегмент стеклянного шара, он станет увеличивать предметы».

Лупа (и другие оптические приборы) способна увеличивать предметы в несколько раз. А происходит это потому, что в материале, из которого она сделана (например, в стекле), скорость света меньше, чем в воздухе. Световой луч, падая под углом на границу между воздухом и стеклом, ломается. Крутизна этого излома зависит от свойств стекла — его показателя преломления. Величина показателя преломления тем больше, чем сильнее отличаются скорости света в воздухе и в веществе — стекле, воде, прозрачной пластмассе (рис. 1).

Наглядно увидеть, как световой луч меняет направление, переходя из одной среды в другую, можно при помощи несложного опыта.

Возьмите два колёсика от игрушечной машинки (или вырежьте их из картона) и насадите на ось — деревянную палочку длиной 8—10см. Путь, по которому покатится такая тележка, изобразит ход светового луча, а её скорость — скорость света.

Закройте часть стола салфеткой или скатертью. Получится модель двух сред. В одной (гладкая столешница) «скорость света» велика; в другой, более плотной (рыхлая ткань), — мала (фото вверху).

Запустите тележку перпендикулярно границе «сред». Она коснётся границы одновременно обоими колёсами и поедет дальше медленнее, но не меняя направления. «Преломления света» не происходит. Если же вы пустите тележку под углом к границе, то в первый момент она наедет на границу только одним колесом, скорость которого уменьшится. Но второе колесо продолжит катиться по доске с прежней скоростью. В результате тележка развернётся на некоторый угол и покатится по салфетке по другому пути. «Луч света» испытал «преломление». А миновав «плотную среду» (салфетку), тележка развернётся на такой же угол, но в противоположную сторону, и покатится по траектории, параллельной начальной (рис. 2).

Тележка, пущенная обратно по своему пути на салфетке, испытает «преломление» на границе, но уже в обратную сторону и двинется по столешнице, повторяя первоначальный путь. В оптике это явление называется законом обратимости световых лучей.

Вернёмся к линзе. Её поверхность криволинейна, поэтому все лучи, падающие на неё, за исключением попадающего в самый центр, преломляются. Центральный луч проходит линзу насквозь либо совсем без преломления, либо преломляясь дважды и лишь слегка смещаясь в пространстве. Форма линзы подобрана так, что параллельные лучи, пройдя сквозь неё, сходятся в одной точке, называемой фокусом (в переводе с латыни focus — очаг, огонь: солнечные лучи, собранные линзой, действительно способны не только зажечь пламя, но и расплавить металл). А лучи, отражённые от какого-нибудь предмета, сходятся в фокальной плоскости (на ней лежит точка фокуса), создавая его изображение.

Теперь мы со знанием дела можем нарисовать ход лучей в линзе для разных случаев (рис. 4). Нарисуем прямую, проходящую через центр линзы, — её оптическую ось. Отложим на ней справа и слева от линзы две точки фокуса и две точки на двойном расстоянии от линзы (они нам тоже пригодятся). Посмотрим, как пойдут через линзу лучи, отражённые от предмета, который станем помещать на разных расстояниях от неё (рис. 4а).

Из бесчисленного множества световых лучей, отражённых от предмета, нам понадобятся только два, исходящих из одной его точки. Один луч пустим через центр линзы — он пройдёт насквозь, не преломившись (небольшим смещением луча пренебрежём). Вторым будет луч, идущий параллельно оптической оси лупы. После преломления он попадёт в точку фокуса. Их пересечение даст одну точку изображения. Таким же способом можно получить все остальные точки, построив изображение целиком.

Проведём два эксперимента.

1. Предмет поместим на расстоянии, немного большем фокусного. Построив ход упомянутых лучей, мы увидим, что все они пересеклись за линзой, создав увеличенное и перевёрнутое изображение предмета за двойным фокусным расстоянием. Начнём отодвигать предмет. Его изображение станет уменьшаться и приближаться к линзе (рис. 4а).

Изображение предмета, находящегося на двойном фокусном расстоянии от линзы, возникнет на таком же расстоянии за ней и будет иметь такой же размер (рис. 4б).

Чем дальше находится предмет, тем меньше его изображение, тем ближе оно к фокальной плоскости, а начиная с определённого расстояния, своего для каждой линзы, которое считается бесконечным, лежит уже точно на ней (рис. 4в).

Все эти изображения вполне реальные, они называются действительными, их можно спроецировать на бумагу и обвести карандашом, зафиксировать на фотоплёнке или на матрице цифровой видео-техники. Линзы, которые применяют для получения действительных изображений, служат объективами фотоаппаратов, видеокамер и других оптических приборов. Но используют их не поодиночке, а собирая в группы, конструируя сложные оптические системы, дающие изображения высокого качества.

Если же предмет поместить на расстоянии, равном фокусному, никакого изображения не получится: лучи после преломления станут параллельными. Зато светящаяся точка в фокусе линзы (рис. 4г) согласно закону обратимости даст параллельный пучок лучей, как это и происходит в различных прожекторах и фонарях.

2. Предмет помещён между линзой и точкой её фокуса. В этом случае линза работает как лупа, первый научный ин-струмент, много веков назад вооруживший глаз исследователя.

Рассмотрим ход лучей в лупе, проделав те же построения, что и раньше (рис. 4д).

И тут нас подстерегает неожиданность: лучи не пересекаются, а расходятся, и никакого изображения на нашем построении не получается! Однако мы его видим. Почему? Именно потому, что мы его видим.

Человеческий глаз устроен таким образом, что расходящиеся лучи он воспринимает как лучи, выходящие из одной точки. И, продлив линии построения на чертеже до их пересечения, мы получим точку кажущегося (мнимого) изображения. Его на самом деле не существует, оно — плод зрительной иллюзии и нашего воображения. Но это изображение сильно увеличено по сравнению с предметом, на нём видны мелкие детали, незаметные простым глазом.

На оправе лупы обычно отмечают её увеличение, например 7×, 10× или 7×, 15×, что означает: лупа увеличивает в 7, 10 или 15 раз, то есть во столько раз она как бы приближает предмет к глазу. Человек с хорошим зрением различает мелкие детали лучше всего в 25см от глаз (это расстояние наилучшего зрения). А лупа, «приближая» предмет до расстояния нескольких сантиметров, позволяет увидеть детали ещё более мелкие.

Фокусное расстояние лупы f равно расстоянию наилучшего зрения, делённому на её увеличение N: f = 25/Nсм. И, если предмет поместить в фокус лупы, глаз увидит его на бесконечности.

Линзы бывают не только сферические. В сложных оптических приборах ставят линзы с поверхностью в форме параболоида, эллипсоида и других, не менее сложных форм. Широко применяются и цилиндрические линзы.

Стандартный кинокадр на плёнке имеет формат 18 × 24 мм. Этот кадр проецируется на экран с соотношением сторон 1 × 1,5. Но лет пятьдесят назад возникло широкоэкранное кино, где применялся экран с соотношением сторон приблизительно 1 × 3. Чтобы уместить такой широкий кадр на узкой плёнке, при съёмке фильмов применили цилиндрические линзы (их называют анаморфотными, то есть изменяющими форму). Такие линзы сжимают изображение по горизонтали, оставляя вертикальные размеры без изменения. Люди на этих кадрах выглядят сильно вытянутыми и очень худыми (напоминают куклу Барби). Проецируется фильм тоже через цилиндрическую линзу, которая растягивает горизонтальные размеры изображения, придавая ему нормальный вид.

Чтобы слабовидящие люди могли читать мелкий текст, была придумана цилиндрическая лупа — стеклянная палочка диаметром сантиметра полтора, которую катили по строчкам на странице, увеличивая размер букв в строке.

Лупа, впервые упомянутая чуть менее двух тысяч лет тому назад, до сих пор остаётся одним из самых востребованных инструментов и в науке и в жизни. Геологи, ботаники, энтомологи и другие исследователи носят с собой складные лупы. Исследователи в лаборатории применяют так называемые препаровальные штативные лупы. Хирурги, рассматривая операционное поле, и монтажники электронных устройств применяют бинокулярные лупы для обоих глаз. Лупа может менять форму и назначение, превращаясь в объектив, бинокль, очки, пенсне, лорнет, микроскоп и другие не менее полезные устройства, но, судя по всему, останется навсегда.

Лупы увеличительные – поведаем все о видах и применении! + видео

Лупы увеличительные относятся к оптическим системам, которые состоят из одной или нескольких линз. Главное их предназначение – увеличивать для разных наблюдений мелкие предметы или предметы, которые расположены на расстоянии.

Лупа ручная и штативная – две конструкции одного прибора

Оставим пока в стороне остальные оптические приборы и сосредоточимся на лупе – приспособлении, которое необходимо для работы во многих областях! Приспособление это довольно простое, в отличие от микроскопов и других увеличительных приборов. Пригодится оно не только в биологии или медицине, а также и в археологии, банковском и ювелирном деле. Не обойтись без данного приспособления в криминалистике и в часовых мастерских, при ремонте и изготовлении радиотехники и в других областях.

Лупы разделяют по основным параметрам увеличения и по назначению. По общим принципам разделения ГОСТа они бывают малого и среднего увеличения, а также существует лупа с большим увеличением. В зависимости от  предназначения их делят на просмотровые, измерительные, зерновые, часовые, текстильные, лупы для просмотров кадров и для сквозных наводок сопряженного визира киносъемочных аппаратов.

Устройство этих оптических систем считается самым простым, потому что включает увеличительное стекло, которое обычно выпуклое, и оправу. В зависимости от оправы, увеличительные приборы бывают ручными или штативными. Ручная лупа – это простейшее приспособление, способное увеличивать предметы от 2 до 20 раз, пользоваться такими лупами очень просто. Надо просто взять ее рукоятку и приблизить к предмету на определенное расстояние, чтобы предмет был изображен наиболее четко.

При использовании штативной лупы предмет можно увеличить от 10 до 25 раз. Это происходит за счет того, что в оправе имеются два увеличительных стекла, которые прочно закрепляются на штативе – специальной подставке. Обычно для более удобной работы штатив прикрепляется к столику, где есть отверстие и зеркало. Даже несмотря на некоторое формальное усложнение конструкции, это все равно довольно маленькая лупа, компактная и легкая в использовании.

Увеличительные лупы – во сколько раз будет лучше видно?

  • Лупа малого увеличения отличается небольшими габаритами, такие модели удобны и компактны. Они хороши для того, чтобы увеличивать мелкие объекты и небольшие предметы. Такие инструменты вполне пригодны не только для бытовых ситуаций, но и для некоторых профессиональных работ. К этим приспособлениям относятся инструменты, которые могут увеличивать изображения не больше, чем в 5 раз.
  • Тип луп среднего увеличения предназначен для многих сфер деятельности, они относятся к универсальным и компактным системам. С помощью такого приспособления можно до мельчайших подробностей изучить небольшие по размеру детали, которые порой недоступны человеческому зрению. Пользоваться такими лупами можно не только при выполнении некоторых специфических работ, они хороши и для бытовых целей. Модели данного типа могут увеличивать изображения больше, чем в 6 раз.
  • Лупы большого увеличения – самый мощный тип этого инструмента. С их помощью можно легко увеличить любые мелкие предметы и образцы. Часто именно такие приспособления применяют ювелиры и часовщики. Используют такие лупы также коллекционеры и те, кому приходится постоянно работать с мелкими текстами. Данные модели считаются хорошими помощниками в сферах и в деятельности, где важна точность работы. С их помощью предоставляется возможность увеличивать изображения больше, чем в 10 раз.

Увеличительные оптические приборы – лупа и ее виды

Просмотровые лупы – это очень удобные и качественные приспособления, они необходимы при чтении текстов с мелкими шрифтами, для подробного изучения мелких рисунков или изображений. Просмотровые лупы отличаются тем, что у них имеется не только удобная ручка, но и хорошая оправа. Эта разновидность является универсальной в использовании, ее можно применять, находясь в дороге или дома. Главное ее достоинство – способность передать не только четкие, но и яркие изображения.

Основной особенностью измерительных луп является получение значения физических величин, которые измеряются в установленном диапазоне. Предназначение таких приспособлений – выполнять линейные измерения на плоскостях при помощи измерительной шкалы, диапазон которой составляет от 0,1 до 15 мм, и где цена делений 0,1 мм. Так мы получаем удобный для восприятия тип информации об объекте, не пользуясь никакими вспомогательными инструментами, типа измерительных линеек.

Зерновые лупы предназначены для тщательной чистки семян. Они позволяют проверить качество и отобрать элитные зерна. Для того чтобы рассматриваемые объекты не рассыпались, на таких лупах сделан специальный ободок. Часто используют такие приспособления и для проведения анализа зараженности зерен. Часовые лупы применяют часовщики, это конструктивное решение подобрано специально для удобства в работе с мельчайшими механизмами. Форма сделана таким образом, что мастера могут вставить ее в глаз и, слегка прищурясь, создать прижим в глазной области. У данных моделей небольшой размер, и во время работы свободны обе руки.

Текстильные лупы применяют не только в сферах текстильной промышленности, но и во многих других областях.

Главная их задача – выявлять дефекты на тканях, а также определять их плотность, часто ими пользуются и филателисты. Для удобства корпус данного приспособления сделан таким образом, чтобы он мог раскладываться. Лупы для просмотров кадров отличаются конструктивным решением, в них сделаны специальные пазики в корпусе, которые позволяют не только выравнивать, но также передвигать и закреплять пленки. Для того чтобы отметить выбранные кадры для печати, корпус оснастили специальным устройством, которое делает просечки на краях пленки. Такими лупами можно увеличить изображение более, чем в пять раз, и весят они при этом около 50 граммов.

Выбираем лупы для дома и быта

Есть еще некоторые виды луп, которые оценят хозяйки и мастера-самоделкины. Многие домашние работы можно сделать с помощью луп-насадок или налобных луп. Лупы-насадки специально сделаны так, что их всегда можно прикрепить к очкам. Это очень удобно для выполнения многих работ. Увеличение будет в 2 или 3 раза, а руки при этом полностью свободны. Если потребуется большее увеличение, а это, возможно, для занятия вышивкой или изготовления кружев, тогда надо выбрать лупу на штативе. У нее несколько больше возможностей, и увеличивать изображение она способна в несколько раз больше.

Отправляясь в походы или путешествия, или даже просто по магазинам, следует обратить внимание на лупы с ручками. Они легкие, для них не нужно много места. Часто бывает, что рассмотреть этикетки на вещах бывает сложно, а имея в сумочке компактную лупу, можно лучше разобраться с выбором товара. Даже если вы посадили занозу, всегда спасет подобная спутница. Особый уход для нее не требуется, и хранить ее удобно на полке или в ящике.

Выбирая лупу для дома, необходимо обращать внимание не только на цветовое решение, но также и на общий дизайн приспособления. Не стоит приобретать слишком яркие, такие расцветки влияют на глаза, и при длительном пользовании глаза устают. Более того, отмечено, что слишком яркие тона неблагоприятно влияют и на психику людей. Лупы, предназначенные для большого увеличения, обычно тяжелые, так как в таких случаях линзы используют толстые, как раз они и имеют большую массу. Удержать при длительной работе их бывает тяжело, поэтому желательно, чтобы для использования были предусмотрены специальные подставки.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

5 класс. Биология. Устройство увеличительных приборов — Устройство увеличительных приборов

Комментарии преподавателя

Разломите розовый, недозревший томат или яблоко с рыхлой мякотью. Вы увидите мельчайшие крупинки, из которых состоит мякоть. Это клетки. У этих плодов они имеют довольно крупные размеры.

В среднем клетки растений имеют размер 10–50 мкм (от одной сотой до пяти сотых миллиметра), хотя иногда бывают и гораздо крупнее. Человек же способен видеть невооруженным глазом лишь объекты порядка 0,15 мм. Даже клетки мякоти томата будут видны гораздо лучше, если рассмотреть их с помощью увеличительных приборов – лупы или микроскопа.

Устройство лупы

Лупа – самый простой увеличительный прибор. Главная его часть – увеличительное стекло, или линза. Иногда линз может быть несколько. Лупы бывают ручные и штативные. Рис. 1.

 

   Рис. 1. Лупы

Ручная лупа увеличивает предметы в 2–20 раз. Её единственная, выпуклая с двух сторон линза вставлена в оправу. При работе её берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета наиболее четкое – фокусное расстояние.

Штативная лупа увеличивает предметы в 10–25 раз. В её оправу вставлены два увеличительных стекла, укреплённые на подставке – штативе. К штативу прикреплен предметный столик с отверстием и зеркалом. Для фокусировки (расположения линз на наилучшем расстоянии от объекта) используется винт.

Если с помощью лупы рассмотреть кусочки мякоти полуспелого плода томата, арбуза, яблока, вы увидите отдельные клетки, сможете даже рассмотреть их форму, но не увидите никаких деталей строения.

Для изучения строения клеток необходимо большее увеличение, в таких случаях пользуются микроскопом. Самый простой, классический микроскоп – световой, или оптический.

Устройство светового микроскопа

Слово «микроскоп» происходит от греческих слов «микрос» – «малый» и «скопео» – «смотрю». Изучение объектов с использованием микроскопа называется микроскопия. Световой микроскоп способен давать максимальное увеличение до 2000 раз. Учебный прибор, с которым вы работаете в школе, скорее всего, имеет рабочее увеличение до 800 раз. Рис. 2.

   Рис. 2. Световой микроскоп

Микроскоп состоит из основных элементов – объектива и окуляра, которые закреплены в подвижном тубусе. Он, в свою очередь, расположен на металлическом основании – штативе, на котором имеется и предметный столик. В современном микроскопе практически всегда есть специальная осветительная система, состоящая из нескольких линз. В учебном микроскопе её роль выполняет вогнутое зеркало.

В тубус вставлены линзы. В верхнем конце находится окуляр (от латинского слова «окулус» – «глаз») – ближайшая к глазу наблюдателя деталь. Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол. На нижнем конце тубуса помещается объектив (от латинского слова «объектум» – «предмет»), состоящий из оправы и нескольких увеличительных стекол.

Предметный столик выполняет роль поверхности, на которой размещают микроскопический препарат. В центре имеется отверстие, пропускающее свет, отражённый зеркалом.

Микроскоп, имеющий два окуляра, называется бинокулярным. Рис. 3. Он позволяет получать два изображения объекта – для левого и для правого глаза, что обеспечивает объёмное восприятие. Такие микроскопы широко используются в медицине, биологии и геологии.

  Рис. 3. Бинокулярный микроскоп

На оправах окуляров и объективов нанесена информация об их увеличении. Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании учебного микроскопа, надо умножить увеличение окуляра на увеличение объектива. Например, если окуляр дает 10-кратное увеличение, а объектив – 20-кратное, то общее увеличение 10 х 20 = 200 раз.

Даже увеличения в 2000 раз недостаточно, чтобы рассмотреть тонкие детали строения клеток. Тем более невозможно увидеть в световой микроскоп отдельные молекулы или атомы. Для решения этой проблемы в XX в. был изобретен электронный микроскоп, увеличивающий изображение в десятки и сотни тысяч раз. Рис. 4.

   Рис. 4. Электронный микроскоп

История появления микроскопа

Составные световые микроскопы с двумя линзами были изобретены в XVI в. Первого их изобретателя трудно определить точно. Самые ранние сведения о микроскопе относят к 1590 году и связывают с именами Иоанна Липперсгея (который также разработал первый простой телескоп) и Захария Янсена. Рис. 5.

   Рис. 5.

Чуть позже, в 1624-м году Галилео Галилей представляет свой составной микроскоп, который он первоначально назвал «оккиолино», т. е. «маленький глаз». Годом спустя был предложен термин «микроскоп».

В XVII в. голландец Антони ван Левенгук сконструировал более совершенный микроскоп, дающий увеличение до 270 раз. Левенгук считается первым, кто сумел привлечь к микроскопу внимание биологов. Его изготовленные вручную микроскопы представляли собой очень небольшие изделия с одной очень сильной линзой. Они были неудобны в использовании, однако позволяли очень детально рассматривать изображения. Понадобилось около 150 лет развития оптики, чтобы составной микроскоп смог давать такое же качество изображения, как простые микроскопы Левенгука.

Правила пользования микроскопом

Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5–10 см от края стола. В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет.

Поместите приготовленный препарат на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами. Пользуясь винтом, очень плавно опускайте тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1–2 мм от препарата.

В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится четкое изображение предмета.

После работы микроскоп уберите в футляр. Микроскоп – хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам.

Электронный микроскоп

В электронной микроскопии для построения изображения вместо световых лучей используется пучок электронов. Это позволяет увеличить разрешающую способность электронного микроскопа по сравнению со световым в несколько тысяч раз.

Первый работоспособный прототип электронного микроскопа был построен в 1932 году. Рис. 6. Серийное производство электронных микроскопов было начато в конце 30-х годов.

   Рис. 6. Первый электронный микроскоп

 

источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/5-klass/kletochnoe-stroenie-organizmov/ustroystvo-uvelichitelnyh-priborov?seconds=0&chapter_id=2398

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=Aci8yAYrq0U

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=arkq7LVZrD8

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=HU_zfPPHWjY

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=OLwncNlyDLU

источник презентации — https://prezentacii.org/prezentacii/prezentacii-po-biologii/3615-ustroystvo-uvelichitel-nyh-priborov-i-pravila-raboty-s-nimi.html

Увеличительные приборы — Bio-Lessons




Общий признак всех живых организмов — клеточное строение, т. е. тела всех организмов состоят из клеток. Клетки достаточно микроскопичны. Для того чтобы рассмотреть мелкие предметы, невидимые невооруженным глазом, необходимы увеличительные приборы.

Самый распространенный увеличительный прибор — лупа — дает увеличение в 3-5 раз. С ее помощью рассматривают мелкие предметы, плохо различимые глазом. Ее основа — обычное увеличительное стекло. Для удобства в использовании оно вставляется в оправу с ручкой. Более сложные лупы снабжены штативом и предметным столиком из прозрачного стекла. Штативные лупы дают увеличение в 10-25 раз (рис. 1).

Рис.1 Ручная и штативная лупы

Устройство микроскопа
Микроскоп (от греч. микрос — малый, скопэ — смотрю) — сложный прибор, позволяющий получать увеличенное изображение очень мелких предметов (рис. 2). Обычный световой микроскоп дает увеличение до 1500 раз. Значительно большее увеличение дают электронные микроскопы.

 

Рис.2 Световой микроскоп

Основная часть микроскопа — тубус (от лат. тубус — труба) с увеличительными стеклами. В верхней части тубуса установлен окуляр (от лат. окулярис — глазной), в нижней части — объектив (от лат. объективус — предметный). С обеих сторон тубуса имеются винты настройки.

Тубус крепится к штативу. С помощью винта можно опускать и поднимать тубус. В центре предметного столика имеется маленькое отверстие, под которым установлено вращающееся зеркало для улавливания света. Мощный пучок света просвечивает исследуемые объекты насквозь, поэтому такие микроскопы называются световыми.
Чтобы узнать, во сколько раз увеличивается рассматриваемое изображение, необходимо умножить числа, указанные на объективе и окуляре. Например, если на окуляре число 15, на объективе — 40, то 15 х 40 = 600. Значит, предмет увеличивается в 600 раз.

Приготовление микропрепарата
Оборудование, необходимое для работы с микроскопом: предметное и покровное стекла, препаровальная игла, пипетка, вода.

Прежде чем рассматривать микропрепарат под микроскопом, нужно его приготовить (рис. 3). Для этого берем предметное стекло, наносим на него пипеткой 1-2 капли воды и размещаем на нем снятую кожицу лука, расправляя ее в капле воды. Накрываем покровным стеклом, устанавливаем на предметный столик и рассматриваем.

 

Рис.3 Приготовление микропрепарата кожицы лука

При увеличении под микроскопом видны продолговатые клетки, плотно прилегающие друг к другу. Особенно хорошо видны оболочка, цитоплазма и ядро клетки. Если вместо воды капнуть слабый водный раствор йода, ядро приобретет темно-коричневый оттенок и будет более четко видно под микроскопом.

Правила работы с микроскопом:

1.      С микроскопом работают только сидя на стуле. Микроскоп устанавливают на расстоянии 5-8 см от края стола. Перед работой его необходимо протереть сухой салфеткой и не передвигать до конца работы.
2.      Препарат помещают на предметный столик.
3.      На препарат направляют зеркалом свет (попадание света наблюдается через окуляр).
4.      Пользуясь винтом настройки, плавно опускают и поднимают тубус, пока не появится четкое изображение предмета.
5.      После работы микроскоп тщательно протирают и убирают в футляр.
6.      Нельзя ставить микроскоп рядом с химическими реактивами. Он должен храниться в чистом шкафу отдельно.

Биологический русско-английский глоссарий

Лупа — magnifier |ˈmæɡnɪfaɪə| Микроскоп — microscope |ˈmʌɪkrəskəʊp| Тубус — Tube |tjuːb| Штатив — Tripod |ˈtrʌɪpɒd| Окуляр — Eyepiece |ˈʌɪpiːs| Объектив — Lens |lenz| Винт — Screw |skruː| Объект — Object |ˈɒbdʒɪkt| Столик — Stage |steɪdʒ| Подошва — Base |beɪs|

 

Тест на тему: «Увеличительные приборы»

Лимит времени: 0

0 из 15 заданий окончено

Вопросы:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

Средний результат

 

 
Ваш результат

 

 
максимум из 20 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных
Ваш результат был записан в таблицу лидеров
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7. 7
  8. 8
  9. 9
  10. 10
  11. 11
  12. 12
  13. 13
  14. 14
  15. 15
  1. С ответом
  2. С отметкой о просмотре

Таблица лучших: Тест на тему: «Увеличительные приборы»

максимум из 20 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных

Источники:

Биология, 6 класс; Р.Алимкулова, А.Аметов, Ж.Кожантаева, К.Кайым ,К.Жумагулова. — Алматы «Атамұра» 2015

Биология Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники; Учебник для 6-7 классов средней школы. В.А.Корчагина, Москва «Просвещение» 1993 г.

Терминология на английском языке: wooordhunt.ru

Видеоматериалы: InternetUrok.ru

Как выбрать лупу, разновидности и особенности

Что такое лупа и чем можно ее заменить: это довольно часто встречающиеся вопросы. Ее можно определить как оптический прибор, основным назначением которого является визуальное увеличение изображений или мелких деталей предметов.

Заменить лупу при необходимости можно микроскопом, но работа со сложным прибором требует навыков и опыта. Заменит лупу также плоское увеличительное стекло.

Используются лупы в различных целях, в том числе специалистами некоторых направлений во время работы. Для того, чтобы не ошибиться в выборе приспособления, необходимо определиться с тем, для чего нужна лупа, какие действия с ней планируются. Пожилые люди нередко спрашивают, как выбрать лупу для чтения. При выполнении сложных работ может потребоваться информация о том, как выбрать лупу с подсветкой. Качественная лупа большого увеличения с подсветкой — обязательный инструмент часовщиков и ювелиров.

Для того, чтобы не ошибиться с выбором, необходимо знать основные характеристики данного приспособления.

Основные характеристики

Основными характеристиками лупы, которые необходимо знать для того, чтобы не ошибиться с выбором прибора, являются:

  • количество элементов. Зная, из чего состоит ручная лупа или прибор со штативом, можно определить сложность работы с инструментом;
  • рабочее расстояние, определяемое видом предстоящей работы;
  • поле зрения. Чем мощнее лупа, тем большую площадь можно увидеть детально;
  • фокусное расстояние;
  • степень глубины резкости;
  • кратность увеличения. Для того, чтобы не ошибиться, необходимо знать, как определить кратность увеличения линзы. Максимальное увеличение лупы может сделать очертания нечеткими.

Качество лупы

Результативность и комфортность во время работы с любым прибором напрямую зависят от качества устройства. Лупа не является исключением из общего правила.

Экономия при покупке прибора может стать причиной неудовлетворительных результатов и разочарования. Бюджетные лупы нечасто отличаются высоким качеством. Изготовленные из некачественных материалов изделия прослужат недолго. Так что части ручной лупы должны быть качественными.

Тип прибора

Для того, чтобы выполнить работу на высоком уровне, недостаточно знать, во сколько раз увеличивает ручная лупа. Выполнение любой работы требует использования соответствующих инструментов:

  • стандартные лупы сочетают удобство в эксплуатации с превосходными оптическими характеристиками;
  • приборы на штативах или струбцинах обеспечивают возможность легко менять угол направления на поверхность изображения или предмета. Приборы этого типа часто используют мастера косметологии, врачи и специалисты по ремонту электроники. Приборы этого типа часто оснащены подсветкой для работы с мельчайшими деталями. Удобны лупы этого типа для чтения. Зная, в чем отличие штативной лупы от ручной, несложно подобрать вариант в соответствии со спецификой деятельности;
  • лупы-лампы используются для того, чтобы увеличить рабочую поверхность. Они оснащаются встроенной подсветкой. Применяются устройства этого типа в биологии, медицине, косметологии и пр.

Степень увеличения

Увеличение изображений и предметов является основной задачей лупы независимо от технических характеристик. Для того, чтобы понять, как определить кратность увеличения лупы, достаточно узнать диоптрии линзы. Чем выше диоптрии, тем более крупно будет выглядеть предмет под лупой.

Базовые оптические системы

Существует несколько вариантов систем оптики:

  • собирающее увеличительное стекло лупы двояковыгнутое. Такие линзы обеспечивают незначительное увеличение;
  • две простые линзы без скрепления представляют собой двухлинзовую систему, которая может корректировать искажения оттенков;
  • ахроматические линзы, при изготовлении которых склеивают рассеивающие и собирающие линзы, представляют собой лупы с большим увеличением. Преимуществами дуплета являются хорошая работа на больших кратностях и способность корректировать цвета;
  • триплетные линзы изготавливают путем склеивания между собой трех линз. С помощью триплетных линз изготавливается самая мощная лупа, при использовании которой искажения изображений не наблюдаются.

Особенности конструкции

Для того, чтобы понять, насколько удобно будет пользоваться прибором, необходимо знать, как устроена лупа. Самым простым является строение ручной лупы, состоящей из корпуса и линзы. Для того, чтобы понять, что такое штативная лупа, можно ознакомиться с ассортиментом интернет-магазина.

Конструкция штативной лупы более сложная, включает множество элементов. Удобная линза для чтения оснащается часто специальной линейкой, с помощью которой можно фиксировать в процессе чтения строки. Прежде чем сделать выбор, необходимо ознакомиться с функционалом и способом крепления устройства.

Материал

Правильно выбрать прибор можно при условии владения информацией о том, из чего делают лупу. Изготавливают линзы из следующих материалов:

  • оптических полимеров;
  • акрилового пластика;
  • стекла.

Следует учесть, что стеклянные линзы весят больше, чем полимерные. Легкий акриловый пластик не обеспечивает высокого качества увеличения, поэтому устанавливают такие линзы в бюджетных моделях. Лучшими эксплуатационными характеристиками отличаются лупы из стекла и оптического полимера, устойчивые к механическим воздействиям.

Искажение цвета

Для того, чтобы понять, как работает лупа по искажению, следует вспомнить о том, что фокусировка цветов происходит в различных точках. В результате создается ложное изображение, размываются границы. Лучшим способом решения проблемы является использование ахроматических луп.

Плоскостность поля

Данный показатель является важным фактором при выборе, поскольку кривизна простых линз искажает изображение. Причем чем сильнее увеличение, тем больше искажается поле. Лучшим вариантом в таких случаях является триплетная линза.

Краткое руководство по выбору лупы

Многие хотят понять, как узнать кратность лупы. Кратность прибора — важный параметр, который обязательно следует учитывать. Он указывается в технических характеристиках прибора. Также для того, чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать, какие бывают лупы по увеличению. При выборе следует учитывать:

  • назначение лупы и условия использования;
  • тип изделия;
  • фокусное расстояние лупы;
  • угловое увеличение линзы;
  • особенности конструкции и материал изготовления.

Все эти моменты важно принять во внимание.

Во сколько раз микроскоп увеличивает объект. Лабораторная работа «Устройство увеличительных приборов и правила работы с ними

Лупа, микроскоп, телескоп.

Вопрос 2. Для чего их применяют?

Их применяют для того, чтобы увеличить рассматриваемый предмет в несколько раз.

Лабораторная работа № 1. Устройство лупы и рассматривание с её помощью клеточного строения растений.

1. Рассмотрите ручную лупу. Какие части она имеет? Каково их назначение?

Ручная лупа состоит из рукоятки и увеличительного стекла, выпуклого с двух сторон и вставленного в оправу. При работе лупу берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета через увеличительное стекло наиболее чёткое.

2. Рассмотрите невооружённым глазом мякоть полуспелого плода томата, арбуза, яблока. Что характерно для их строения?

Мякоть плодов рыхлая и состоит из мельчайших крупинок. Это клетки.

Хорошо видно, что мякоть плода помидора имеет зернистое строение. У яблока мякоть немного сочная, а клетки маленькие и плотно находятся друг к другу. Мякоть арбуза состоит из множества, наполненных соком клеточек, которые располагаются то ближе, то дальше.

3. Рассмотрите кусочки мякоти плодов под лупой. Зарисуйте увиденное в тетрадь, рисунки подпишите. Какую форму имеют клетки мякоти плодов?

Даже невооруженным глазом, а еще лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зернышек. Это клетки — мельчайшие «кирпичики», из которых состоят тела всех живых организмов. Также и мякоть плода помидора под лупой состоит клеток, похожих на округлые зернышки.

Лабораторная работа № 2. Устройство микроскопа и приёмы работы с ним.

1. Изучите микроскоп. Найдите тубус, окуляр, объектив, штатив с предметным столиком, зеркало, винты. Выясните, какое значение имеет каждая часть. Определите, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта.

Тубус — трубка, в которой заключены окуляры микроскопа. Окуляр — элемент оптической системы, обращённый к глазу наблюдателя, часть микроскопа, предназначенная для рассматривания изображения, формируемого зеркалом. Объектив предназначен для построения увеличенного изображения с точностью воспроизведения по форме и цвету объекта исследования. Штатив удерживает тубус с окуляром и объективом на определенном расстоянии от предметного столика, котором размещается исследуемый материал. Зеркало, которое располагается под предметным столиком, служит для подачи луча света под рассматриваемый предмет, т. е. улучшает освещенность предмета. Винты микроскопа – это механизмы для настройки максимально эффективного изображения на окуляре.

2. Познакомьтесь с правилами пользования микроскопом.

При работе с микроскопом необходимо соблюдать следующие правила:

1. Работать с микроскопом следует сидя;

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

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

4. Открыть полностью диафрагму;

5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения;

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

7. Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя 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;

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. 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.

3. Отработайте последовательность действий при работе с микроскопом.

1. Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5-10 см от края стола. В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет.

2. Поместите приготовленный препарат на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.

3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата.

4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение предмета.

5. После работы микроскоп уберите в футляр.

Вопрос 1. Какие увеличительные приборы вы знаете?

Ручная лупа и штативная лупа, микроскоп.

Вопрос 2. Что представляет собой лупа и какое увеличение она даёт?

Лупа — самый простой увеличительный прибор. Ручная лупа состоит из рукоятки и увеличительного стекла, выпуклого с двух сторон и вставленного в оправу. Она увеличивает предметы в 2-20 раз.

Штативная лупа увеличивает предметы в 10-25 раз. В её оправу вставлены два увеличительных стекла, укреплённых на подставке — штативе. К штативу прикреплён предметный столик с отверстием и зеркалом.

Вопрос 3. Как устроен микроскоп?

В зрительную трубку, или тубус, этого светового микроскопа вставлены увеличительные стёкла (линзы). В верхнем конце тубуса находится окуляр, через который рассматривают различные объекты. Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол. На нижнем конце тубуса помещается объектив, состоящий из оправы и нескольких увеличительных стёкол. Тубус прикреплён к штативу. К штативу прикреплён также предметный столик, в центре которого имеется отверстие и под ним зеркало. Пользуясь световым микроскопом, можно видеть изображение объекта, освещённого с помощью этого зеркала.

Вопрос 4. Как узнать, какое увеличение даёт микроскоп?

Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа, надо умножить число, указанное на окуляре, на число, указанное на используемом объективе. Например, если окуляр даёт 10-кратное увеличение, а объектив — 20-кратное, то общее увеличение 10 х 20 = 200 раз.

Подумайте

Почему с помощью светового микроскопа нельзя изучать непрозрачные предметы?

Главный принцип работы светового микроскопа состоит в том, что через прозрачный или полупрозрачный предмет (объект исследования), размещенный на предметном столике, проходят лучи света и попадают на систему линз объектива и окуляра. А через непрозрачные предметы свет не проходит, соответственно, изображения мы не увидим.

Задания

Выучите правила работы с микроскопом (см. выше).

Используя дополнительные источники информации, выясните, какие подробности строения живых организмов позволяют рассмотреть самые современные микроскопы.

Световой микроскоп позволил рассмотреть строение клеток и тканей живых организмов. И вот, ему на смену уже пришли современные электронные микроскопы, позволяющие рассматривать молекулы и электроны. А электронный растровый микроскоп позволяет получать изображения, имеющие разрешение, измеряемое в нанометрах (10-9). Можно получить данные, касающиеся строения молекулярного и электронного состава поверхностного слоя исследуемой поверхности.

Если разломить розовый, недозревший, плод томата (помидор), арбуза или яблока с рыхлой мякотью, то мы увидим, что мякоть плодов состоит из мельчайших крупинок. Это клетки. Они будут лучше видны, если рассмотреть их с помощью увеличительных приборов — лупы или микроскопа.

Устройство лупы . Лупа — самый простой увеличительный прибор. Главная его часть — увеличительное стекло, выпуклое с двух сторон и вставленное в оправу. Лупы бывают ручные и штативные (рис. 16).

Рис. 16. Лупа ручная (1) и штативная (2)

Ручная лупа увеличивает предметы в 2-20 раз. При работе её берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета наиболее чётко.

Штативная лупа увеличивает предметы в 10-25 раз. В её оправу вставлены два увеличительных стекла, укреплённых на подставке — штативе. К штативу прикреплён предметный столик с отверстием и зеркалом.

Устройство лупы и рассматривание с её помощью клеточного строения растений

  1. Рассмотрите ручную лупу. Какие части она имеет? Каково их назначение?
  2. Рассмотрите невооружённым глазом мякоть полуспелого плода томата, арбуза, яблока. Что характерно для их строения?
  3. Рассмотрите кусочки мякоти плодов под лупой. Зарисуйте увиденное в тетрадь, рисунки подпишите. Какую форму имеют клетки мякоти плодов?

Устройство светового микроскопа . С помощью лупы можно рассмотреть форму клеток. Для изучения их строения пользуются микроскопом (от греческих слов «микрос» — малый и «скопео» — смотрю).

Световой микроскоп (рис. 17), с которым вы работаете в школе, может увеличивать изображение предметов до 3600 раз. В зрительную трубку, или тубус, этого микроскопа вставлены увеличительные стёкла (линзы). В верхнем конце тубуса находится окуляр (от латинского слова «окулус» — глаз), через который рассматривают различные объекты. Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол. На нижнем конце тубуса помещается объектив (от латинского слова «объектум» — предмет), состоящий из оправы и нескольких увеличительных стёкол.

Тубус прикреплён к штативу. К штативу прикреплён также предметный столик, в центре которого имеется отверстие и под ним зеркало. Пользуясь световым микроскопом, можно видеть изображение объекта, освещенного с помощью этого зеркала.

Рис. 17. Световой микроскоп

Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа, надо умножить число, указанное на окуляре, на число, указанное на используемом объекте. Например, если окуляр даёт 10-кратное увеличение, а объектив — 20-кратное, то общее увеличение 10 х 20 = 200 раз.

Порядок работы с микроскопом

  1. Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5-10 см от края стола. В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет.
  2. Поместите приготовленный препарат на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.
  3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата.
  4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение предмета.
  5. После работы микроскоп уберите в футляр.

Микроскоп — хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам.

Устройство микроскопа и приёмы работы с ним

    Изучите микроскоп. Найдите тубус, окуляр, объектив, штатив с предметным столиком, зеркало, винты. Выясните, какое значение имеет каждая часть. Определите, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта.
  1. Познакомьтесь с правилами пользования микроскопом.
  2. Отработайте последовательность действий при работе с микроскопом.

Новые понятия

Клетка. Лупа. Микроскоп: тубус, окуляр, объектив, штатив

Вопросы

  1. Какие увеличительные приборы вы знаете?
  2. Что представляет собой лупа и какое увеличение она даёт?
  3. Как устроен микроскоп?
  4. Как узнать, какое увеличение даёт микроскоп?

Подумайте

Почему с помощью светового микроскопа нельзя изучать непрозрачные предметы?

Задания

Выучите правила работы с микроскопом.

Используя дополнительные источники информации, выясните, какие подробности строения живых организмов позволяют рассмотреть самые современные микроскопы.

Знаете ли вы, что…

Световые микроскопы с двумя линзами были изобретены в XVI в. В XVII в. голландец Антони ван Левенгук сконструировал более совершенный микроскоп, дающий увеличение до 270 раз, а в XX в. был изобретён электронный микроскоп, увеличивающий изображение в десятки и сотни тысяч раз.

1. Ответьте на вопрос.

Для чего использую увеличительные приборы.

  • Ответ: Для изучения объектов маленького размера.

Ручная лупа

2. Рассмотрите ручную лупу. Напишите названия ее частей и функции, которые они выполняют.

3. Возьмите кусочки мякоти плодов томата, (арбуза, яблока). Рассмотрите их невооруженным глазом. Что вы выдите?

  • Ответ: Мягкую тонкую кожуру и семечки.

4. Рассмотрите кусочки с помощью лупы. Что вы видите?

  • Ответ: Клетки мякоти.

5. Вывод

  • Ответ: Лупа на столько, что можно увидеть клетки, которые не видны невооруженным глазом.

Световой микроскоп

    1) Изучите микроскоп. Найдите основные части микроскопа. С помощью текста учебника и рисунка выясните, каково их значение.

    2) Ознакомьтесь с правилами работы с микроскопом. Научитесь устанавливать свет, добейтесь хорошей освещенности поля зрения.

    3) Проверьте знание правил пользования микроскопом друг у друга.

    4) Определите, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта. (В 300 раз. Зависит от микроскопа)

    5) Отработайте последовательность действий при работе с микроскопом.

строение, из чего состоит настольная лупа на гибком штативе? Во сколько раз увеличивает? Устройство

Как выбрать

Выбирать подходящую лупу, которая не принесет своему обладателю разочарований, следует грамотно и обдуманно. Рассмотрим, от каких критериев покупатель должен отталкиваться, подбирая оптимальное устройство.

Первое, что должен сделать покупатель – определиться с тем, в каких именно целях он будет использовать устройство. Для решения разных задач подходят разные модели луп

Например, дешевая канцелярская модель не дает таких подробных данных, как, например, препаровальная.
Обратите внимание на уровень увеличения устройства. Для обычных целей, например, для учебы или применения в бытовых условиях, хватит и техники с минимальными параметрами

Если же вы запланировали использовать лупу в более серьезных профессиональных целях, лучше отдать предпочтение экземплярам средней или самой большой степени увеличения. Это более практичные и результативные устройства, благодаря которым возможно разглядеть даже самые мелкие детали.
Обратите внимание на функциональность подбираемой лупы. Сегодня очень популярны устройства, имеющие раскладную конструкцию и дополнительную подсветку. Пользоваться этими устройствами и удобно, и безопасно. Такие приспособления идеально подойдут для работы даже в затемненных помещениях и стесненных условиях.

Следует сразу определить, устройство каких габаритов вам больше всего подойдет. Если это стационарный агрегат, нужно иметь свободное место на рабочем столе – аппарат должен легко вмещаться сюда, не мешая остальным объектам. Если же вам нужен портативный, легко транспортируемый вариант, то есть смысл подыскать компактное изделие. Такие лупы продаются в большинстве магазинов, а многие из них выполняются карманными.

Рекомендуется подбирать такие лупы, которые изготовлены из практичных и долговечных материалов. Наиболее популярными и часто встречающимися являются изделия с рукоятками и обрамлением из пластмассы, дерева или металла. Подобные материалы рассчитаны на долгий срок службы. Их трудно повредить или сломать.

Убедитесь в том, что пользоваться выбранной лупой вам максимально удобно. Подержите устройство в руках, попробуйте применить его в магазине, если есть такая возможность. Рукоятка должна хорошо лежать в вашей ладони или между пальцами. Если ручка показалась вам слишком короткой, неустойчивой, то есть смысл присмотреться к другой модели. В противном случае этой лупой пользоваться вам будет совсем не комфортно.

Не поленитесь проверить состояние изделия, которое выбрали, прежде чем отправляться с ним на кассу. Продукт должен быть целым, без единого повреждения (без трещин, сколов, царапин на линзах, плохо закрепленных элементов, отпадающих крепежей). На линзах не должно быть потертостей и любых других дефектов.

Настоятельно рекомендуется подбирать такие модели луп, которые были выпущены известными крупными производителями. Таковых на современном рынке очень много. Брендовая продукция, даже самая простая и лаконичная, может прослужить гораздо дольше и не разочаровать пользователя слабым качеством. Оригинальная фирменная лупа будет собрана на совесть без повреждений и дефектов. Обычно подобные товары реализуются в изолированных упаковках.
Если вы покупаете профессиональную технику для более серьезных целей, нет смысла подыскивать дешевые продукты, которые рассчитаны на недолгий срок службы. В данном случае лучше переплатить, но купить максимально качественное и практичное устройство, которое не доставит никаких хлопот.

За покупкой качественной и долговечной лупы рекомендуется отправляться в специализированные магазины. Особенно это касается случаев, когда вы ищете оптимальную модель для научной деятельности, часового или ювелирного искусства. В таком случае обычной канцелярской лупы будет недостаточно. Целесообразно найти высококачественную и удобную модель, которая даст максимально четкое увеличение, и которая будет содействовать сложной профессиональной деятельности.

Как выбрать подходящую лупу рассказывает видео ниже.

Что такое лупа с подсветкой

На помощь человеческому глазу в рассматривании мельчайших предметов или деталей приходит оптическая система. Она состоит из одной или нескольких линз и называется лупой. Для удобства работы современный прибор принято оборудовать лампами, в результате чего получается линза с подсветкой. Применяются лупы в самых разных областях. Без них не обойтись в биологии и медицине, ювелирном деле или криминалистике, филателии и вышивании, при работе с мелкими механизмами. По своему назначению выделяют несколько видов приборов:

  • просмотровый;
  • часовой;
  • измерительный;
  • зерновой;
  • текстильный и другие.

Разновидности ламп

Существует четыре вида настольных ламп:

  • На подставке. Они имеют массивную основу и большие габаритные размеры. Их производят с линзами в 3, 5 и 8 диоптрий. Подсветка может быть либо светодиодной, либо люминесцентной. Отличаются узкой специализацией: их, в основном, используют радиомонтажники и лаборанты.
  • Миниатюрные. Они имеют довольно маленькие габариты. Их можно разместить даже на прищепке. Миниатюрные лампы-лупы имеют люминесцентную или светодиодную подсветку. Увеличительная способность линзы варьируется от 3-х диоптрий до 12-и. Правда, возможности настройки головной части весьма ограничены. Чаще всего их применяют домашние рукодельницы для выполнения вышивки, коллекционеры или мастера маникюра, работающие на дому.
  • На струбцине с гибким (по все длине) металлическим рукавом. Устройство представлено исключительно одной моделью 8061LED. В ее комплект входит линза прямоугольной формы (в 3 диоптрии). Для подсветки использованы светодиоды.
  • На струбцине с пантографом. Прибор жестко крепится к краю стола (или другой поверхности) с помощью струбцины. Пантограф (его общая длина 0,9 метра) имеет либо внутреннее расположение пружин, либо внешнее.

Важно! Не стоит приобретать лампы, имеющие пружины с внешней стороны. Дело в том, что со временем они имеют свойство растягиваться, то есть, пружинный механизм ослабевает и при выставлении пантографа на большое расстояние он просто падает

А при пастягивании в вертикальное положение — складывается. Те же пружины, которые спрятаны внутрь корпуса, отличаются жесткостью, а, значит, и долговечностью.

Этапы работы с микроскопом

  1. Поставить микроскоп ручкой штатива и окуляром к себе, а зеркалом — к источнику света. Установить зеркало так, чтобы в поле зрения был хорошо виден освещенный круг (смотреть в окуляр надо одним глазом, не закрывая второй).
  2. Приготовить микропрепарат.
  3. Положить препарат над отверстием в предметном столике и закрепить его зажимами.
  4. Опуская зрительную трубу с помощью винта, следить, чтобы нижнее увеличительное стекло не касалось препарата (при малом увеличении расстояние между увеличительным стеклом и предметом должно быть около 1 см).
  5. Отрегулировать резкость изображения винтами настройки.
  6. Передвигая предметное стекло но столику, найти место, где клетки видны наиболее четко.

Характеристика

Основные виды луп делятся по характеристике в зависимости от количества линз:

Крепление прибора идет на штативе, часто выпускаются модели с гибким штативом, что облегчает применение. Наличие штатива прочно и надежно закрепляет лупу, поэтому при работе исключаются возможные сдвиги исследуемых объектов. Изображение, которое можно увидеть через лупу, получается качественным и четким.

Стандартная настольная лупа дает увеличение 10-25 раз. Максимальное увеличение возможно при наличии двух увеличительных стекол в оправе, закрепленных на подставке штатива. Работать с такой разновидностью максимально просто. Ее необходимо только поднести к исследуемому объекту на расстоянии, которое позволит сделать ее четким.

При наличии подвижного штатива линзу можно наклонять под различными углами, выбирая более комфортное положение и расстояние до предмета. Ручку штатива можно регулировать по высоте.

Модели

Есть разновидности штативных луп для осмотра мелких и ценных деталей, таких как ювелирные украшения или электроплаты разной техники. Держатели надежно фиксируют предмет или деталь, позволяя при этом сохранить свободу рук мастера. Модели 8-кратного увеличения очень легкие благодаря нанесенному на линзу абразивоустойчивому покрытию, предохраняющему поверхность прибора от случайных механических повреждений.

Антистатическое покрытие, также используемое для выпускаемой оптики, сохранит полноту рассматриваемого изображения предмета без посторонней пыли. Современные модели сконструированы в соответствии с нормами ГОСТ, оптимальны под фокусное положение оптики. Их корпус имеет полимерную оправу, световой диаметр порядка 25 мм, увеличение 8-20 крат, имеют габаритные размеры 35х30 мм.

Что учитывать при выборе?

Основными критериями при выборе являются параметры прибора.

  • Фокусное расстояние. Параметр определяется расстоянием между глазом и лупой и обеспечивает комфортное чтение при большом охвате зрительного поля.
  • Увеличительная способность. Оптимальное расстояние для просмотра страниц — 25 см. Глазу проблематично сосредоточиться на объекте, который расположен ближе 25 см. Кратность увеличения вычисляют при помощи формулы: MP=250/FL (MP — увеличение, FL — фокусное расстояние). Все значения измеряются в миллиметрах.
  • Материал и покрытие. Линзы производят из пластика, стекла и акрилового полимера. Пластик быстро приходит в негодность, появляются царапины. Стекло более надежный материал, но такие лупы очень тяжелые. Во время чтения рука быстро устает. Оптимальным вариантом считаются линзы из полимера. Такие линзы имеют специальное покрытие, которое уменьшает искажение и потерю света в случае с плохим освещением.
  • Удобная конструкция. Тип конструкции выбирается индивидуально. Кому-то нравятся легкие лупы в ручной рамке, кто-то предпочитает настольные модели для чтения за столом.
  • Глубина резкости. Значение определяется расстоянием от ближайшей до крайней точки. В пределах значения лупа остается в фокусе при фиксированном положении.
  • Поле зрения — область поверхности страницы, полностью видимая через оптический прибор. Для просмотра больших страниц формата А4 выбирают приборы с малым увеличением. Лупы с большей увеличительной способностью применяют при чтении небольших участков текста.
  • Рабочее расстояние определяется исходя от назначения прибора. Для чтения лучше использовать приборы с большим увеличением и малым рабочим расстоянием, что позволит рассмотреть самый мелкий текст.
  • Количество линз. Некоторые модели имеют до 3 линз для большей разрешающей способности и коррекции хроматических аберраций.

Как правильно выбрать лупу смотрите в следующем видео.

Характеристика

Настольная лупа представляет собой конструкцию с большим увеличительным стеклом, которое позволяет обеспечить относительную широту поля зрения. Увеличительное стекло расположено на штативе. Он может быть шарнирным или гибким. За счет этого прибор можно перемещать, наклонять, отводить в сторону. Некоторые лупы имеют струбцину для крепления к поверхности стола или полки.

Существуют модели, которые оснащены подсветкой. Она бывает светодиодной или люминесцентной. Первый вариант более практичный. При работе исключается попадание тени на объект. К тому же, светодиодные лампы имеют более мягкий свет и потребляют меньше электроэнергии. Лупы с люминесцентной подсветкой намного дешевле, но быстро нагреваются и имеют низкий срок эксплуатации.

Большие модели увеличительных приборов могут иметь высокую кратность увеличения. Так, существуют модели с 10-кратным и 20-кратным увеличением. Такие лупы используют для определенных видов работ в промышленных целях.

Настольные лупы имеют различные диоптрии. Выбор диоптрий также зависит от предназначения. Оптимальный показатель — 3 диоптрии. Некоторые модели предназначены для маникюрных и косметологических работ. Лупы с 5 и 8 диоптриями как раз подходят для таких целей.

Особенности

Любая лупа представляет собой увеличительное стекло, у которого 2 выпуклые поверхности и оправа. Характеристики лупы зависят от области ее применения. Конструктивные особенности оптических устройств могут различаться.

Лупой на струбцине называют увеличительное стекло, закрепленное на штативе. Это передвижное устройство, которое позволяет менять угол обзора.

Данный оптический прибор легко крепится к поверхности стола, что создает дополнительное удобство в работе. Лупа на струбцине часто оснащена подсветкой.

Лампа-лупа оборудована светодиодами или лампами накаливания высокой мощности. Лупу с подсветкой можно использовать в сумерках и темноте. А также она увеличивает рабочее пространство, освещая объект и площадь вокруг. Оптическая сила таких приборов обычно 2–4 диоптрии. Совокупность увеличения и освещения помогает более грамотно решить многие поставленные задачи. Особенно требуются такие возможности в косметологии, медицине и биологии.

Лупа-светильник имеет дополнительную функциональную деталь – ультрафиолетовый фонарь, применяемый для проверки денежных купюр. Эта функция очень удобна для продавцов и кассиров, чтобы рассмотреть водяные знаки под ультрафиолетом и другие мелкие детали под увеличительным стеклом.

История создания

Определение лупы в наши дни известно и понятно многим. Но мало кто знает, с чего началась история этого популярного и широко распространенного устройства, которое сегодня используется повсеместно.

Оно было создано в далеком 1250 году. Разработка данного приспособления является заслугой Роджера Бэкона. В то время он был преподавателем Оксфордского университета. Роджер потратил уйму времени на огромное количество различных опытов с зеркалами, которые могли дать подробное объяснение принципам преломления и отражения лучей. В далеком прошлом Роджер был более известен как доктор Мирабилис (лат. «удивительный доктор»).

Хотя именно Бэкону приписывают первое выявление свойств линзы выпуклого типа, оптические аппараты для зрительного увеличения разных объектов применялись на протяжении многих тысяч лет. Еще во времена Древнего Египта прозрачные кусочки кристаллов часто использовали с целью четкого и детального рассмотрения маленьких предметов. Известный римский император Нерон изобрел другой интересный метод применения увеличительных стекол: он использовал драгоценные камни, чтобы было хорошо видно актеров, находящихся на далеко расположенной сцене.

Что это такое

Прежде всего стоит понять, что собой представляет это полезное приспособление.

Предназначается это изделие для качественного визуального увеличения и рассматривания предметов мелких габаритов.

Казалось бы, конструкция лупы является элементарной, но это не отменяет того факта, что эта вещь оказывается незаменимой во многих сферах человеческой деятельности. К таковым можно отнести и биологию, и медицину, и банковское, и ювелирное дело. Нередко лупу используют опытные криминалисты в своей нелегкой работе, где любая мелочь играет важную роль. Можно долго перечислять все области, в которых применение качественного увеличительного стекла оказывается актуальным.

Форм-фактор

По форме лампы-лупы могут быть:

  • квадратные;
  • круглые;
  • прямоугольные.

На заметку! Специалистам, которые оказывают косметологические услуги медицинского характера, комфортнее работать с прямоугольными (или квадратными лампами), а мастера педикюра и маникюра предпочитают прибор, имеющий круглую форму.

Лампа может быть закреплена с помощью:

  • Штатива, который позволяет осуществлять регулировку высоты и придает прибору устойчивость. Его устанавливают на пол. Причем, он может быть либо неподвижным, либо мобильным (то есть, на колесиках).
  • Струбцины, которая крепится к столу с помощью зажимного винта.
  • Прищепки. Но, стоит иметь в виду, что косметологам подобное увеличительное стекло на прищепке не годится для работы. Скорей всего, подобный прибор можно использовать исключительно для домашних работ.

По конструктивным особенностям существуют следующие разновидности ламп:

  • Напольные. Они имеют тяжелый штатив (вес его составляет порядка 9-12 кг), который может быть либо на колесиках, либо без них. Первый тип лампы, то есть, мобильный, легко передвигать по помещению, если в этом возникает необходимость.
  • Настольные. Подобные лампы являются классическим вариантом данного оборудования. Чаще всего их используют в том случае, если процедуры отличаются стационарным характером, и нет необходимости передвигать лампу в то или иное место. Как правило, их устанавливают на стол или кушетку. По функциональным особенностям различают следующие виды настольных ламп: на подставке, миниатюрные, а также на струбцине либо с гибким штативом, либо с пантографом (о них расскажем более подробно в разделе ниже).
  • Лупа в виде очков. Это модернизированный вариант, который подходит для работы, требующей максимальной свободы в действиях профессионала. Например, данный тип лупы подойдет наилучшим образом тем специалистам в сфере оказания косметических услуг, которые выезжают к клиенту на дом, так как прибор легко транспортировать. Он надежен в эксплуатации и отличается эргономичностью. Прибор, состоящий из маски со встроенной линзой (в комплект входит набор с разными диоптриями) и лампочкой, крепится либо в районе лба, либо одевается, как очки.

Биология5 класс

§ 6. Устройство увеличительных приборов

  1. Какие увеличительные приборы вы знаете?
  2. Для чего их применяют?

Если разломить розовый, недозревший, плод томата (помидор), арбуза или яблока с рыхлой мякотью, то мы увидим, что мякоть плодов состоит из мельчайших крупинок. Это клетки. Они будут лучше видны, если рассмотреть их с помощью увеличительных приборов — лупы или микроскопа.

Устройство лупы. Лупа — самый простой увеличительный прибор. Главная его часть — увеличительное стекло, выпуклое с двух сторон и вставленное в оправу. Лупы бывают ручные и штативные (рис. 16).

Рис. 16. Лупа ручная (1) и штативная (2)

Ручная лупа увеличивает предметы в 2—20 раз. При работе её берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета наиболее чётко.

Штативная лупа увеличивает предметы в 10—25 раз. В её оправу вставлены два увеличительных стекла, укреплённых на подставке — штативе. К штативу прикреплён предметный столик с отверстием и зеркалом.

Устройство лупы и рассматривание с её помощью клеточного строения растений

  1. Рассмотрите ручную лупу. Какие части она имеет? Каково их назначение?
  2. Рассмотрите невооружённым глазом мякоть полуспелого плода томата, арбуза, яблока. Что характерно для их строения?
  3. Рассмотрите кусочки мякоти плодов под лупой. Зарисуйте увиденное в тетрадь, рисунки подпишите. Какую форму имеют клетки мякоти плодов?

Устройство светового микроскопа. С помощью лупы можно рассмотреть форму клеток. Для изучения их строения пользуются микроскопом (от греческих слов «микрос» — малый и «скопео» — смотрю).

Световой микроскоп (рис. 17), с которым вы работаете в школе, может увеличивать изображение предметов до 3600 раз. В зрительную трубку, или тубус, этого микроскопа вставлены увеличительные стёкла (линзы). В верхнем конце тубуса находится окуляр (от латинского слова «окулус» — глаз), через который рассматривают различные объекты. Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол.

На нижнем конце тубуса помещается объектив (от латинского слова «объектум» — предмет), состоящий из оправы и нескольких увеличительных стёкол.

Тубус прикреплён к штативу. К штативу прикреплён также предметный столик, в центре которого имеется отверстие и под ним зеркало. Пользуясь световым микроскопом, можно видеть изображение объекта, освещенного с помощью этого зеркала.

Рис. 17. Световой микроскоп

Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа, надо умножить число, указанное на окуляре, на число, указанное на используемом объекте. Например, если окуляр даёт 10-кратное увеличение, а объектив — 20-кратное, то общее увеличение 10 х 20 = 200 раз.

Порядок работы с микроскопом

  1. Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5—10 см от края стола. В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет.
  2. Поместите приготовленный препарат на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.
  3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1—2 мм от препарата.
  4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение предмета.
  5. После работы микроскоп уберите в футляр.

Микроскоп — хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам.

Устройство микроскопа и приёмы работы с ним

  1. Изучите микроскоп. Найдите тубус, окуляр, объектив, штатив с предметным столиком, зеркало, винты. Выясните, какое значение имеет каждая часть. Определите, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта.
  2. Познакомьтесь с правилами пользования микроскопом.
  3. Отработайте последовательность действий при работе с микроскопом.

Вопросы

  1. Какие увеличительные приборы вы знаете?
  2. Что представляет собой лупа и какое увеличение она даёт?
  3. Как устроен микроскоп?
  4. Как узнать, какое увеличение даёт микроскоп?

Задания

Выучите правила работы с микроскопом.

Используя дополнительные источники информации, выясните, какие подробности строения живых организмов позволяют рассмотреть самые современные микроскопы.

Знаете ли вы, что…

Световые микроскопы с двумя линзами были изобретены в XVI в. В XVII в. голландец Антони ван Левенгук сконструировал более совершенный микроскоп, дающий увеличение до 270 раз, а в XX в. был изобретён электронный микроскоп, увеличивающий изображение в десятки и сотни тысяч раз.

Методы изучения в биологии

К основным можно отнести следующие:

  1. Исторический метод.
  2. Описание.
  3. Наблюдение.
  4. Сравнение.
  5. Эксперимент.

Большая часть из них требует вмешательства новых технических устройств, которые бы позволили получать картинку в увеличенном многократно размере. То есть, проще говоря, следует использовать разные увеличительные приборы. Именно поэтому необходимость их конструирования была очевидна.

Ведь только так люди смогли понять, как происходят процессы жизнедеятельности таких крошечных существ, как простейшие и бактерии, микроскопические грибы, лишайники и прочие живые организмы.

Микроскоп — увеличительный прибор

Какое устройство имеет этот предмет? Сегодня на школьных занятиях используются только такие увеличительные приборы: лупа, микроскоп. Со строением, работой и разновидностями первого устройства мы уже разобрались. Однако для изучения более глубинных процессов, протекающих в клетках, рассматривания бактериального состава воды и так далее, увеличительные способности лупы оказываются явно недостаточными.

В этом случае основным рабочим инструментом становится микроскоп, чаще всего обычный, световой или оптический. Рассмотрим, какие структурные части входят в его состав.

  1. Основа всей конструкции — штатив. Он представляет собой элемент изогнутой формы, к которому крепятся все остальные части прибора. Его широкая основа — это то, на чем держится весь микроскоп в целом и благодаря чему он устойчиво закрепляется в стоячем положении.
  2. Зеркальце, которое крепится к штативу с нижней части прибора. Оно необходимо для улавливания солнечного света и направления пучка на предметный столик. Закрепляется оно с двух сторон на подвижных шарнирах, что облегчает процесс настройки света.
  3. Предметный столик — неподвижно закрепленная на штативе конструкция, чаще всего округлой или прямоугольной формы, снабженная металлическими закрепителями. Именно на него устанавливается исследуемый микропрепарат, который с двух сторон четко фиксируется и сохраняет неподвижность.
  4. Зрительная трубка, которая с одной стороны заканчивается окуляром, а с другой — объективами разного увеличения. Также надежно прикреплена к штативу.
  5. Объективы располагаются сразу над предметным столиком и служат для фокусирования и увеличения изображения. Чаще всего их три, каждый можно переместить и закрепить в зависимости от надобности.
  6. Окуляр является вершиной зрительной трубки, и он предназначен непосредственно для наблюдения за объектом.
  7. Последняя важная часть, которую имеют все увеличительные приборы подобного рода — макро- и микровинты. Они служат для регулировки перемещения зрительной трубки с целью настраивания самого лучшего качества изображения.

Очевидно, что строение микроскопа не слишком сложно. Однако это характерно только для оптических моделей. Среднее увеличение, которое способен давать световой микроскоп, — не более 300 раз.

Если же говорить о современных конструкциях, дающих увеличение в тысячи раз, то их структура намного сложнее.

Разновидности

Ювелирная лупа позволяет увеличить изображение в 15-20 раз. Возможна и 40-кратная модель, однако она используется исключительно при работе с очень мелкими деталями. В противном случае искажения слишком велики. Лупы можно разделить на следующие виды.

Портативные. Модели легко помещаются в карман и могут следовать вместе с владельцем куда угодно. Обычно это просто линза в футляре с малым весом.

С конструкциями все максимально просто. Есть и другие классификации. Разновидности в зависимости от типа оптической системы.

  1. Простая линза. Конструкция имеет всего одно увеличительное стекло. Такие модели дают незначительное увеличение, поэтому редко используются в ювелирном деле.
  2. Двойная линза. Такие устройства уже способны корректировать цвет и работать с мелкими предметами. Лупа состоит из двух простых линз, которые не скреплены между собой.
  3. Дуплет ахромат. В конструкции имеются рассеивающие и собирательные линзы. Модели с внушительным увеличением считаются оптимальными для работы с ювелирными изделиями небольших размеров.
  4. Триплет. Для кропотливого труда предусмотрено сразу 3 линзы. Искажения сводятся к минимуму. Предназначены для проведения работ, в которых требуется предельная точность.

Отдельно стоит выделить наличие или отсутствие подсветки. Дополнительный свет может быть светодиодным или люминесцентным. Первый требует мало энергии, может функционировать до 50 000 часов на одних лампах и не моргает. Люминесцентный свет отличается лучшей ремонтопригодностью, однако работает до 20 000 часов.

Полезный диапазон увеличения | Nikon’s MicroscopyU

Чтобы наблюдать мелкие детали образца в оптическом микроскопе, присутствующие мелкие детали должны быть достаточно контрастными и проецировать промежуточное изображение под углом, который несколько превышает угловую разрешающую способность человеческого глаза. При выбранной числовой апертуре, когда микроскоп дает увеличенное изображение, величина которого равна пределу разрешения человеческого глаза, дополнительное увеличение сверх этой точки не приводит к разрешению даже более мелких деталей образца.

Рисунок 1 — Пустое увеличение

Диапазон полезного увеличения для комбинации объектив / окуляр определяется числовой апертурой оптической системы микроскопа. Существует минимальное увеличение, необходимое для разрешения деталей, присутствующих на изображении, и это значение обычно довольно произвольно устанавливается в 500 раз больше числовой апертуры (500 x NA) и определяется уравнением :

1

Полезное увеличение (общее) = от 500 до 1000 × NA (объектив)

На другом конце спектра максимальное полезное увеличение изображения обычно устанавливается в 1000 раз больше числовой апертуры (1000 x NA), как указано в приведенном выше уравнении.Увеличение, превышающее это значение, не даст никакой дополнительной полезной информации или более высокого разрешения деталей изображения и обычно приводит к ухудшению качества изображения. Таблица 1 перечисляет стандартные комбинации объектив / окуляр, которые лежат в диапазоне полезного увеличения.

Таблица 1 — Диапазон полезного увеличения (500-100 x NA объектива)
Объектив Окуляры
(NA) 10x 12.5x 15x 20x 25x
2,5x
(0,08)
x x
4x
(0,12)
x x x
10x
(0,35)
x x x x
20x
(0,55)
x x x x x
40x
(0.70)
x x x x
60x
(0,95)
x x x
100x
(1,42)
x x

Превышение предела полезного увеличения приводит к тому, что изображение страдает от явления пустого увеличения (проиллюстрировано на рис. 1 (b) ), где увеличение увеличения через окуляр или линзу промежуточной трубки только приводит к увеличению изображения без соответствующего увеличения разрешения деталей.Напротив, изображение, показанное на рис. 1 (а) , было получено с использованием правильной комбинации объектива и окуляра, чтобы эффективно использовать числовую апертуру для достижения оптимального разрешения.

Фактически, чрезмерное увеличение приводит к появлению на изображении артефактов, дифракционных границ и ореолов, которые затемняют особенности образца и усложняют интерпретацию визуальных наблюдений. Наблюдения с помощью микроскопа также зависят от чувствительности человеческого глаза к интенсивности и цветовой температуре освещения, возраста наблюдателя, наличия плавающих объектов в глазу, а также от того, находится ли глаз в покое или утомлен.

Interactive Tutorial —
Полезный диапазон увеличения

Определите, находятся ли комбинации объектив-окуляр в допустимом диапазоне увеличения.

Для визуального наблюдения изображение тонкой структуры образца необходимо рассматривать под углом, немного большим, чем разрешающая способность человеческого глаза. При хорошем освещении микроскопа расстояние между двумя разрешенными точками в образце, просматриваемом на опорном визуальном расстоянии 250 миллиметров, составляет около 0.15 миллиметров, что соответствует углу остроты зрения , равному примерно 2 угловым минутам. Этот ограничивающий угол ограничен расстоянием разделения зрительных элементов в сетчатке, которые находятся на расстоянии около пяти микрон друг от друга.

Чтобы связать предел разрешения глаза и разрешающую способность объектива, можно рассматривать две близко расположенные точки на образце. Если две точки находятся на границе разрешающей способности цели, то :

2

r (разделительное расстояние) = λ / 2NA

, где r — расстояние, разделяющее две точки, λ — длина волны освещения, а NA — числовая апертура объектива.Чтобы увеличить расстояние до тех пор, пока точки образца не станут видны глазу на расстоянии 0,15 миллиметра (что соответствует 2 угловым минутам), мы исследуем соотношение :

3

0,15 мм = M × λ / 2NA

, который можно преобразовать в:

4

M = (2NA × 0,15) / λ

, где M — оптимальное увеличение микроскопа. Когда предполагается, что длина волны освещения лежит в зеленой области спектра видимого света (550 нанометров или 0.00055 миллиметров), можно подставить в уравнение :

5

M = (NA × 0,30) /0,00055) = (приблизительно) 500 × NA

Результатом является минимальное увеличение для визуального наблюдения за мелкими деталями образца, которое примерно в 500 раз превышает числовую апертуру объектива. Это обсуждение относится к образцам со средним контрастом, но с образцами с более высоким контрастом две точки могут быть разрешены при более высоком увеличении, даже если они находятся ближе друг к другу.На практике часто используются увеличения, значительно отклоняющиеся от полезного диапазона увеличения. Например, очень малое увеличение (от 1x до 4x) часто используется для топографического картирования образца (например, гистологически окрашенного тонкого среза), где желательно широкое поле зрения, чтобы быстро отметить все доступные особенности образца. Во многих случаях 2,5-кратный объектив можно комбинировать с широкоугольным окуляром с 10-кратным увеличением, чтобы выявить область диаметром 8 миллиметров или больше.

При большом увеличении предел полезного увеличения иногда превышается для более удобного просмотра изображения. Это часто бывает, когда маленькие частицы или организмы наблюдаются и подсчитываются при очень больших числовых апертурах и увеличениях. При этом приносится в жертву резкость деталей образца, что обычно не мешает количественному анализу изображения.

Следует проявлять осторожность при выборе комбинаций окуляр / объектив, чтобы обеспечить оптимальное увеличение деталей образца без добавления ненужных артефактов.Например, для достижения 250-кратного увеличения микроскопист может выбрать 25-кратный окуляр, соединенный с 10-кратным объективом. Альтернативным выбором для того же увеличения был бы окуляр 10x с объективом 25x. Поскольку объектив с 25-кратным увеличением имеет более высокую числовую апертуру (примерно 0,65), чем объектив с 10-кратным увеличением (примерно 0,25), и учитывая, что значения числовой апертуры определяют разрешение объектива, очевидно, что последний вариант будет лучшим. Если бы микрофотографии одного и того же поля зрения были сделаны с каждой комбинацией объектива / окуляра, описанной выше, было бы очевидно, что дуэт 10-кратного окуляра / 25-кратного объектива даст микрофотографии, которые превосходят детали и четкость образца по сравнению с альтернативной комбинацией.

Что такое увеличение в микроскопе?

Микроскоп, важный инструмент во многих дисциплинах, включая биологию, геологию и материаловедение, открывает новые перспективы для ученых. Многим ученым и студентам необходимо разбираться в механизме и использовании микроскопов. Микроскопы работают, расширяя мелкомасштабное поле зрения, увеличивая масштаб работы мира в микромасштабе.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Микроскопы увеличивают или увеличивают изображение объекта.Световые микроскопы сочетают в себе увеличение окуляра и линзы объектива. Рассчитайте увеличение, умножив увеличение окуляра (обычно 10-кратное) на увеличение объектива (обычно 4-кратное, 10-кратное или 40-кратное). Максимальное полезное увеличение светового микроскопа — 1500x. Электронные микроскопы могут увеличивать изображения до 200 000 раз.

Увеличение на микроскопе

Увеличение на микроскопе означает величину или степень визуального увеличения наблюдаемого объекта.Увеличение измеряется кратно, например 2x, 4x и 10x, что указывает на то, что объект увеличивается в два, четыре или 10 раз соответственно.

Пределы увеличения

Для стандартного светового микроскопа максимальное увеличение увеличивается до 1500x; Помимо этого, видимые объекты становятся чрезмерно нечеткими, поскольку длина световых волн ограничивает четкость изображений. Электроны, с другой стороны, имеют гораздо более короткие длины волн. По данным Обернского университета, электронные микроскопы позволяют получать полезные изображения с увеличением примерно до 200000 раз.

Увеличение и расстояние на микроскопе

Увеличение на микроскопе должно быть тщательно отрегулировано пропорционально расстоянию. Для оптических микроскопов, чем больше увеличение, тем ближе линза должна быть расположена к наблюдаемому объекту. Если линза приблизится слишком близко, она может врезаться в образец, разрушить предметное стекло или образец и, возможно, повредить линзу, поэтому будьте очень осторожны при использовании увеличений более 100x. Большинство микроскопов позволяют регулировать расстояние между линзой и объектом, а также предоставляют предустановленные положения по умолчанию, которые позволяют размещать линзы с большим увеличением ближе к слайду.

Измерение увеличения микроскопа

Измерьте увеличение микроскопа, поместив объект известной длины, например линейку, под линзу и измерив степень увеличения изображения микроскопом. Используйте аналогичную процедуру, чтобы получить представление о масштабе любого увеличения, поместив линейку или другой знакомый предмет, например, монетку или скрепку, под линзу с предметом на слайде. Глядя в микроскоп, сравните наблюдаемый объект с относительным размером линейки или другого известного объекта.Опять же, будьте очень осторожны при использовании линз с более мощным объективом, чтобы не повредить предметное стекло или линзу.

Определение и настройка увеличения микроскопа

Увеличение регулируется путем объединения окуляра и линз большинства микроскопов. Стандартный окуляр увеличивает в 10 раз. Проверьте линзу объектива микроскопа, чтобы определить увеличение, которое обычно напечатано на корпусе объектива. Наиболее распространенные увеличения линз объектива для типичных лабораторных микроскопов — 4x, 10x и 40x, хотя существуют альтернативы более слабого и более сильного увеличения.Рассчитайте общее увеличение, умножив увеличение окуляра на увеличение линзы объектива. Типичные лабораторные микроскопы увеличивают объекты в 40, 100 и 400 раз.

Простая лупа — Университетская физика, том 3

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Основные сведения об оптике простой лупы
  • Характеризуйте изображение, созданное простой лупой

Кажущийся размер объекта, воспринимаемого глазом, зависит от угла, под которым объект находится от глаза.Как показано на (Рисунок), объект в точке A, выступает под большим углом от глаза, чем когда он находится в точке B . Таким образом, объект в позиции A, формирует более крупное изображение на сетчатке (см.), Чем когда он расположен в позиции B (см.). Таким образом, объекты, которые выходят на большие углы от глаза, кажутся больше, потому что они формируют более крупные изображения на сетчатке.

Размер, воспринимаемый глазом, определяется углом, под которым находится объект. Изображение, сформированное на сетчатке объектом в точке A, , больше, чем изображение, сформированное на сетчатке тем же объектом, расположенным в точке B (по сравнению с высотой изображения).

Мы видели, что когда объект помещается в пределах фокусного расстояния выпуклой линзы, его изображение является виртуальным, вертикальным и больше, чем объект (см. Часть (b) (Рисунок)). Таким образом, когда такое изображение, создаваемое выпуклой линзой, служит объектом для глаза, как показано на (Рисунок), изображение на сетчатке увеличивается, потому что изображение, создаваемое линзой, охватывает глаз под большим углом, чем объект. Выпуклая линза, используемая для этой цели, называется лупой или простой лупой.

Простая лупа — это выпуклая линза, используемая для получения увеличенного изображения объекта на сетчатке. (а) Без выпуклой линзы объект располагается под углом от глаза. (b) При установленной выпуклой линзе изображение, создаваемое выпуклой линзой, проходит под углом от глаза с. Таким образом, изображение на сетчатке становится больше при наличии выпуклой линзы.

Чтобы учесть увеличение увеличительной линзы, мы сравниваем угол, образованный изображением (созданным линзой), с углом, который образует объект (если смотреть без линзы), как показано на (Рисунок).Мы предполагаем, что объект расположен в непосредственной близости от глаза, потому что это расстояние до объекта, на котором невооруженный глаз может сформировать самое большое изображение на сетчатке. Мы сравним увеличенные изображения, созданные линзой, с максимальным размером изображения для невооруженного глаза. Увеличение изображения при наблюдении глазом представляет собой угловое увеличение M , которое определяется отношением угла, образованного изображением, к углу, образуемому объектом:

Рассмотрим ситуацию, показанную на (Рисунок).Увеличительная линза находится на расстоянии от глаза, и изображение, создаваемое лупой, образует расстояние L от глаза. Мы хотим рассчитать угловое увеличение для любых произвольных L, и. В малоугловом приближении угловой размер изображения составляет. Угловой размер объекта в ближайшей точке составляет. Угловое увеличение тогда

.

Использование (Рисунок) для линейного увеличения

и уравнение тонкой линзы

на (рисунок), мы приходим к следующему выражению для углового увеличения лупы:

Из части (b) рисунка мы видим, что абсолютное значение расстояния до изображения составляет.Обратите внимание: поскольку изображение виртуальное, мы можем обойтись без абсолютного значения, явно вставив знак минус:. Вставив это в (рисунок), мы получим окончательное уравнение для углового увеличения увеличительной линзы:

Обратите внимание, что все величины в этом уравнении должны быть выражены в сантиметрах. Часто мы хотим, чтобы изображение находилось на близком расстоянии (), чтобы получить максимальное увеличение, и подносим увеличительную линзу близко к глазу (). В этом случае (рисунок) дает

, который показывает, что наибольшее увеличение происходит для объектива с наименьшим фокусным расстоянием.Кроме того, когда изображение находится на близком расстоянии и линза удерживается близко к глазу, тогда и (Рисунок) становится

, где м — линейное увеличение ((рисунок)), полученное для сферических зеркал и тонких линз. Еще одна полезная ситуация — когда изображение находится на бесконечности. (Рисунок) тогда принимает вид

Результирующее увеличение — это просто отношение расстояния до точки до фокусного расстояния увеличительной линзы, поэтому линза с меньшим фокусным расстоянием дает более сильное увеличение.Хотя это увеличение меньше на 1, чем увеличение, полученное с изображением в ближней точке, оно обеспечивает наиболее комфортные условия просмотра, поскольку глаз расслабляется при просмотре удаленного объекта.

Сравнивая (рисунок) с (рисунок), мы видим, что диапазон углового увеличения данной собирающей линзы составляет

Увеличение бриллианта Ювелир хочет осмотреть бриллиант диаметром 3,0 мм с помощью лупы. Бриллиант находится в непосредственной близости от ювелира (25 см), а ювелир подносит увеличительную линзу к глазу.

(a) Каким должно быть фокусное расстояние увеличительной линзы, чтобы увидеть изображение алмаза диаметром 15 мм?

(b) Какое должно быть фокусное расстояние увеличительной линзы для получения увеличения?

Стратегия Нам нужно определить необходимое увеличение лупы. Поскольку ювелир держит увеличительную линзу близко к глазу, мы можем использовать (Рисунок), чтобы найти фокусное расстояние увеличительной линзы.

Решение

  1. Требуемое линейное увеличение — это отношение желаемого диаметра изображения к фактическому диаметру алмаза ((Рисунок)).Поскольку ювелир держит увеличительную линзу близко к глазу, и изображение формируется в непосредственной близости от него, линейное увеличение такое же, как и угловое, поэтому


    Фокусное расстояние f увеличительной линзы можно рассчитать, решив (рисунок) для f , что дает

  2. Чтобы получить изображение, увеличенное в десять раз, мы снова решаем (рисунок) для f , но на этот раз мы используем. Результат

Значение Обратите внимание, что большее увеличение достигается за счет использования объектива с меньшим фокусным расстоянием.Таким образом, нам нужно использовать линзу с радиусом кривизны менее нескольких сантиметров и держать ее очень близко к нашему глазу. Это не очень удобно. Составной микроскоп, рассмотренный в следующем разделе, может преодолеть этот недостаток.

Сводка

  • Простая лупа — это собирающая линза, которая создает увеличенное виртуальное изображение объекта, расположенного в пределах фокусного расстояния линзы.
  • Угловое увеличение учитывает увеличение изображения, создаваемого лупой.Он равен отношению угла между изображением и объектом, когда объект наблюдается невооруженным глазом.
  • Угловое увеличение больше для увеличительных линз с меньшим фокусным расстоянием.
  • Простые лупы обеспечивают десятикратное () увеличение.

Проблемы

Если изображение, сформированное на сетчатке, выходит под углом, а объект — под углом, каково увеличение изображения?

Какое увеличение у увеличительной линзы с фокусным расстоянием 10 см, если ее удерживать 3.0 см от глаза, а объект 12 см от глаза?

Как далеко вы должны держать увеличительное стекло с фокусным расстоянием 2,1 см от объекта, чтобы получить увеличение? Предположим, вы располагаете глаз на расстоянии 5,0 см от увеличительного стекла.

Вы держите увеличительное стекло с фокусным расстоянием 5,0 см как можно ближе к глазу. Если у вас нормальная ближняя точка, какое увеличение?

Вы смотрите на гору в увеличительное стекло с фокусным расстоянием. Какое увеличение?

Вы просматриваете объект, удерживая 2.Увеличительное стекло с фокусным расстоянием 5 см на расстоянии 10 см от него. На каком расстоянии от глаза следует держать лупу, чтобы получить увеличение

?

Увеличительное стекло формирует изображение на расстоянии 10 см от линзы, противоположной объекту, который находится на расстоянии 10 см. Какое увеличение у этого объектива для человека с нормальной близкой точкой, если его глаз находится на расстоянии 12 см от объекта?

Объект, рассматриваемый невооруженным глазом, имеет угол. Если вы смотрите на объект через увеличительное стекло, под каким углом образуется изображение, сформированное на вашей сетчатке?

Для нормального расслабленного глаза увеличительное стекло дает 4-кратное угловое увеличение.0. Какое максимальное увеличение возможно с помощью этой лупы?

Какой диапазон увеличения возможен с собирающей линзой с фокусным расстоянием 7,0 см?

Увеличительное стекло дает угловое увеличение в 4,5, когда используется молодым человеком с близким углом 18 см. Какое максимальное угловое увеличение получает пожилой человек с ближней точкой 45 см?

Глоссарий

угловое увеличение
отношение угла, который образует объект, наблюдаемый через лупу, к углу, наблюдаемому невооруженным глазом
простая лупа (или увеличительное стекло)
собирающая линза, создающая виртуальное изображение объекта, находящегося в пределах фокусного расстояния линзы

Увеличение и диоптрия, средства для слабовидящих, очки для чтения, лупы

ИНФОРМАЦИЯ ОБ УВЕЛИЧИТЕЛЕ


Лупа (т.е. увеличительная линза) — линза или комбинация линз, используемых для увеличения (или увеличения) объекта. Лупы и увеличительные стекла позволяют людям увеличивать различные объекты (например, книги, газеты, мелкий шрифт, марки, монеты, антиквариат, предметы искусства, ювелирные изделия, драгоценные камни, листву, насекомых и камни). Увеличительное стекло было изобретено в 1250 году Роджером Бэконом. Сегодня, спустя более 750 лет, лупы и увеличительные стекла стали более популярными, чем когда-либо, помогая людям с хобби и ремеслами, а также помогая людям с ослабленным зрением, дегенерацией желтого пятна или другими нарушениями зрения лучше видеть.
Когда дело доходит до луп, большинство людей, вероятно, думают о классической переносной лупе, которую использовал Шерлок Холмс. Однако лупы бывают самых разных форм, размеров и увеличений. Blaxall Optics Vision предлагает более 250 различных луп! Помимо ручных луп, у нас также есть лупы для громкой связи, лупы с подсветкой, лупы для страниц, барные и купольные лупы, лупы, тестеры белья и настольные лупы, карманные лупы, очки для чтения, специальные очки и монокуляры, увеличительные зеркала, портативные микроскопы, Оперные очки и бинокли. Каждая лупа в этих категориях отвечает разным потребностям в увеличении.Чтобы выбрать лучший тип лупы, отвечающий вашим индивидуальным потребностям в увеличении, обратите внимание на следующую информацию.
Во-первых, нам нужно обсудить и понять три основных момента — размер объектива , увеличение и фокусное расстояние — о том, как работают лупы.
Размер линзы Размер линзы — это оптическая площадь линзы, обычно измеряемая в диаметрах для круглых линз или в длине и ширине для прямоугольных или квадратных линз. Размер линзы — очень важный компонент лупы, потому что размер линзы должен быть достаточно большим или достаточно маленьким, чтобы использовать лупу эффективно.(Некоторые люди хотят иметь объектив с максимально возможным размером, чтобы видеть как можно больше объекта. Другим людям нужен объектив небольшого размера, чтобы они могли держать лупу в кармане, сумочке или сумочке.) В любом случае купите лупу, чтобы удовлетворить ваши конкретные потребности.
Увеличение Увеличение — это процесс увеличения объекта в визуальном размере, обычно через оптическую линзу. Это соотношение между видимым размером и истинным размером наблюдаемого объекта за линзой. Если объект за линзой кажется в десять раз больше своего истинного размера, и объект находится в фокусе (т.е. при правильном фокусном расстоянии) увеличение составляет 10x. Другой термин, используемый для измерения оптической силы, но отличный от увеличения, — это диоптрия. Диоптрийность относится к оптической силе (или силе) увеличительной линзы. Это сила увеличительной линзы, измеренная на расстоянии одного метра. Четыре диоптрии (4.0D) представляют собой увеличение на 100% или увеличение мощности 1x. Измерение 20 диоптрий (20,0 D) приблизительно равно 5-кратному увеличению. Грубая формула для преобразования силы увеличения в диоптрии — это умножение силы увеличения на четыре.
Фокусное расстояние Фокусное расстояние — это расстояние от увеличительной линзы до объекта за линзой, когда объект находится в фокусе. Чем сильнее оптическая сила увеличительной линзы, тем меньше необходимое расстояние между лупой и объектом за линзой. Если вы наблюдаете за украшениями через 10-кратную лупу, самоцвет и ваш глаз должны находиться очень близко к лупе. Однако, если вы можете читать книгу с помощью ручной лупы с 2-кратным увеличением, лупа может находиться на расстоянии нескольких дюймов от книги, а ваши глаза могут находиться на расстоянии нескольких дюймов от ручной лупы с 2-кратным увеличением.
Зависимость размера линзы от увеличения Имейте в виду, что по мере увеличения размера линзы (диаметра) линзы лупы степень увеличения уменьшается. По мере уменьшения размера линзы лупы сила увеличения лупы увеличивается. Это результат кривизны лупы (линзы). Сила увеличения зависит от кривизны линзы лупы. По мере увеличения размера линзы величина кривизны линзы уменьшается, что приводит к уменьшению силы увеличения линзы.По мере уменьшения размера линзы величина кривизны линзы увеличивается, что приводит к увеличению силы увеличения линзы. Вот почему линзы с большим увеличением обычно меньше по размеру, чем линзы с меньшим увеличением.
Поле зрения Конечным результатом увеличения является предоставление вам увеличенного «поля зрения». Поле зрения — это область увеличения, которую вы видите через объектив. Как правило, чем больше диаметр (или площадь линзы для прямоугольных или квадратных линз) линзы, тем больше поле обзора линзы.Однако не все лупы одинаковы, и некоторые из них имеют большее поле зрения, чем другие. Не все производители определяют поле зрения как спецификацию лупы.
Типы линз Наряду с пониманием размера линз, увеличения и фокусного расстояния, важно приобрести соответствующий тип материала или состав оптических линз, отвечающий вашим потребностям. Лупа и оптические линзы увеличительного стекла могут быть изготовлены из стекла или акриловых (пластиковых) материалов. Каждый тип линз имеет преимущества и недостатки по сравнению с другими.
Как правило, стеклянные линзы позволяют пропускать больше света через линзу и обычно обладают очень четкими оптическими качествами. Поцарапать стеклянную линзу сложно, но возможно. Стеклянные линзы обычно тяжелее акриловых линз того же размера.

Акриловые линзы используются как альтернатива стеклянным линзам. Обычно они очень легкие по сравнению со стеклянными линзами. Акрил — это общее название поли (метилметакрилата) (ПММА), термопласта или прозрачного пластика, созданного в 1928 году.Его состав обычно предотвращает поломку и растрескивание и обычно устойчив к царапинам. Благодаря современным технологиям стало возможным производить лупы с исключительными оптическими качествами с использованием акриловых линз. Большинство современных увеличительных линз поставляются с высококачественными акриловыми линзами

.

В чем разница между диоптрией и увеличением?

Диоптрия относится к кривизне линзы. По мере увеличения диоптрии линза становится толще, а кривизна — больше.По мере увеличения кривизны световые лучи перенаправляются, чтобы заполнить большую часть сетчатки глаза зрителя, в результате чего объект выглядит больше.

Степень относится к тому, насколько крупнее объект, чтобы смотреть через увеличительную линзу. Мощность обычно обозначается знаком X, например 2X или 4X.

Существует несколько формул для преобразования диоптрии линзы в ее оптическую силу, мы, как компания, используем общую формулу: Увеличение = (диоптрия / 4) +1

Например, линза с 3 диоптриями заставляет объект выглядеть в 75% больше, сверх того, что уже видит невооруженный глаз.

NB: При увеличении увеличения размер линзы фактически уменьшается. Невозможно получить линзы большого диаметра с высокой светосилой. Оптические комбинации — это компромисс для «идеальной» лупы.

ДИОПТЕР

УВЕЛИЧЕНИЕ

РАБОЧЕЕ РАССТОЯНИЕ

3

1.75x

13 «

3,5

1.88x

12 «

5

2,25x

8 «

7

2.75x

5,5 «

7,5

2,85x

5 «

9

3,25 х

4,5 «

10

3.50x

4 «

11

3,75x

3,8 «

11,5

3,85x

3,5 «

13

4.25x

3 «

13,5

4,35x

2,9 «

14

4,50x

2,8 «

15

4.75x

2,6 «

18

5,50x

2,3 «

20

6,00x

2 «

Как увеличивают микроскопы — Science Learning Hub

Микроскоп — это то, что использует линзу или линзы, чтобы маленькие объекты выглядели больше и отображали больше деталей.Это означает, что увеличительное стекло можно считать микроскопом! Это также означает, что сделать собственный микроскоп несложно.

В нашей коллекции ресурсов по микроскопам вы встретите несколько очень сложных микроскопов, но большинство из них — это просто способы более детального просмотра объектов с помощью линз. Со временем в микроскопы было добавлено множество технологических новшеств (в основном, чтобы упростить их использование и улучшить качество видимых изображений). Эти изменения могут сделать микроскопы более сложными, но они не меняют фундаментальную науку об линзах микроскопов.

Первые микроскопы

Самые ранние микроскопы были чрезвычайно простыми, но все же прекрасно увеличивали небольшие объекты. Например, микроскопы, сделанные голландцем Антони ван Левенгук в 1600-х годах, представляли собой всего лишь небольшой стеклянный шар (который действовал как линза), помещенный в металлический каркас. Используя этот простой прибор, ван Левенгук открыл мир, который он назвал «анималкулами» (микроорганизмами) — крошечными одноклеточными существами, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Как увеличивают линзы

Когда вы смотрите в простой оптический микроскоп или увеличительное стекло, вы смотрите через двояковыпуклую линзу (изогнутая как задняя часть ложки с обеих сторон), сделанную из стекла. Наблюдаемый объект находится на дальней стороне линзы. Свет от объекта проходит через линзу и отклоняется (преломляется) к вашему глазу, поэтому кажется, что он исходит от гораздо более крупного объекта.

На практике современные микроскопы содержат серию линз, а не одну.У них есть линза объектива (которая находится близко к объекту) и линза окуляра (которая находится ближе к вашему глазу). Оба они способствуют увеличению объекта. Линза окуляра обычно увеличивается в 10 раз, а обычная линза объектива — в 40 раз. (Микроскопы обычно поставляются с набором линз объектива, которые можно менять местами для изменения увеличения.) Вы можете рассчитать общую увеличивающую силу микроскопа, умножив увеличительную силу линзы объектива и окуляра (таким образом, 10 x 40 = общее увеличение 400x).

Добавление большего количества линз не меняет основного принципа увеличения в микроскопе, но дает возможность большего увеличения и дает более качественное изображение.

Объективы и качество изображения

Объективы микроскопов сильно различаются по качеству, и это может повлиять на четкость изображения. Качество используемого стекла и форма линзы влияют на его общее качество. Несоосность линз в микроскопе также может ограничивать разрешение. На практике это означает, что учащиеся, использующие классные микроскопы, могут быть не в состоянии просматривать образцы, которые близки к теоретическим пределам разрешения светового микроскопа.

Линзы в электронных микроскопах

Электронные микроскопы используют пучок электронов вместо видимого света для освещения просматриваемого объекта. Однако электроны не могут проходить через стекло, поэтому линзы, которые используются в световых микроскопах, нельзя использовать для отклонения электронного луча.

Чтобы обойти эту проблему, ученые разработали альтернативную линзу — катушку из проволоки, окружающую электронный луч. Когда электричество проходит по проводу, внутри катушки создается магнитное поле.Поскольку электроны заряжены, электронный луч микроскопа изгибается в ответ на магнитное поле, проходящее через катушку. Таким образом, катушки действуют как линзы — они изгибают электронный луч, как стеклянные линзы изгибают свет в оптическом микроскопе.

Микроскопы без линз

Некоторые современные инструменты без линз до сих пор известны как микроскопы, поскольку они увеличивают объекты. Например, сканирующий туннельный микроскоп и атомно-силовой микроскоп измеряют форму поверхности, измеряя расстояние между зондом микроскопа и поверхностью.Эти микроскопы создают изображения с очень высоким разрешением. Вы можете узнать о них больше в статье «Нанонаука», которая знакомит с широким спектром наших ресурсов по нанонауке.

Сопутствующее содержание

Изучите микроскопы в следующих статьях:

Идеи действий

Это упражнение и интерактивное взаимодействие включают идентификацию и маркировку основных частей микроскопа и описание их функций.

Деятельность Какой микроскоп лучше? исследует использование, преимущества и ограничения восьми типов микроскопов.

Полезные ссылки

Воспользуйтесь этим сайтом, чтобы узнать больше об линзах и их увеличении.

Увеличение оптического микроскопа — WikiLectures

послать

Спасибо за ваши Коментарии.

Спасибо за просмотр этой статьи.

Ваш отзыв не был вставлен (допускается один отзыв на статью в день)!

Увеличение в физическом выражении определяется как «мера способности линзы или других оптических инструментов увеличивать, выраженная как отношение размера изображения к размеру объекта».Это означает, что объект любого размера увеличивается, чтобы сформировать увеличенное изображение.

Увеличение, необходимое для получения видимого изображения, можно рассчитать по формуле:

Увеличение = Изображение ÷ Объект

Важно, чтобы все единицы были согласованы, чтобы окончательный ответ был правильным.

Увеличение оптического микроскопа [редактировать | править источник]

Оптический микроскоп (или световой микроскоп) использует видимый свет и линзы для увеличения объектов, которые не видны невооруженным глазом.Увеличение светового микроскопа формируется за счет сочетания оптических сил окуляра и линзы объектива. Окуляр дает оптическую силу 10x , а линза объектива может обеспечивать различную оптическую силу, поэтому, если бы она давала оптическую силу 100x , конечное увеличение было бы 1000x (10 x 100). Таким образом, это будет означать, что невооруженным глазом изображение будет в 1000 раз больше, чем оно есть на самом деле. Световые микроскопы обычно имеют три разных объектива, что позволяет рассматривать предметное стекло тремя разными способами.Такие микроскопы известны как составные световые микроскопы. Линзы объектива на составном световом микроскопе имеют оптическую силу, которая начинается от 4x при минимальном увеличении, 10x при среднем значении увеличения и 40x при максимальном увеличении. Это означает, что объект можно увеличивать: 40x , 100x или 400x .

Пустое увеличение — это явление, которое показывает нам, что увеличение увеличения после определенной точки не приводит к более высокому увеличению разрешения.Таким образом, хотя изображение будет больше увеличено, разрешение останется низким. В результате изображение будет очень нечетким. Фактически, увеличение увеличения сверх оптимальной точки может привести к появлению таких вещей, как визуальные артефакты. Это вещества, которые не являются естественными для объекта и возникли во время подготовки просматриваемого слайда.

Статьи по теме [редактировать | править источник]

Внешние ссылки [редактировать | править источник]

Библиография [править | править источник]

http: // en.wikipedia.org/wiki/Magnification
http://www.thefreedictionary.com/magnification
http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_microscope

Определение увеличения по Merriam-Webster

mag · ni · fy | \ ˈMag-nə-ˌfī \

переходный глагол

: хвалить, хвалить в то время как они увеличивали искусство, они часто принижали художника — Хэвлока Эллиса

б : вызывать большее уважение и уважение

: увеличить значимость : усилить настоящая драма … будет использовать уродство, чтобы преумножить красоту — Алан Микл б : преувеличить увеличивает каждую незначительную проблему до масштабов кризиса

3 : увеличить по факту или по виду Объектив увеличил изображение в 100 раз.

непереходный глагол

: , чтобы объекты казались больше, чем они есть на самом деле. стекло, которое увеличивает значительно

.

alexxlab

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.