Микроскоп ОТ капки вода
Аз се интересувам от биология, и в работата ми е необходим микроскоп. В училище те са, но можете да ги използвате само в урока часа. В крайна сметка, дори и най-обикновен микроскоп е скъпо и изисква внимателно поддръжка. Чудя се дали е възможно да се постигне голямо увеличение с помощта на импровизирани средства, без да се използват скъпо оборудване?
Сергей Palamarchuk, Gomel
Седми клас Саша Putyatin живее в града от учени, Дубна край Москва, и много се интересуват от физика. Веднъж, обръщане нехудожествена литература книга, той се натъкнал на една любопитна картина. На това някои топки са боядисани, а дъното е подписът: ". Фото молекули, получени с електронен микроскоп" Обърнете в неговата физика ум учебник, момчето бързо осъзнах, друг познат образ: парче тел и се движи вътре в точка с "минус" - електрони. Както и с помощта на тези частици е в състояние да получите снимка? Саша се кандидатира за разяснение от съсед на стълбището Андрей Гуриев. Андрю учи в десети клас и се готви да отиде в университета в отдела по физика. Най-добър съветник за Саша и мисля, че трудно.
- интересуват от електронен микроскоп ли сте? - попита Андрю. - Знаеш ли колко е необичайно?
- И това, което е толкова трудно? - възкликна Саша. - Можете да отнеме няколко лещи, като ги поставя в телефона - има си микроскоп!
- Наистина, колко е лесно! Незабавно и микроскоп и телескоп! Но шегува настрана. Какво мислите за микроскопа на единния обектив може да направи?
- Е, аз знам, че. Когато един обектив, такова устройство се нарича цикъл.
- Точно така. Но знаете ли, че холандският биолог Антони ван Льовенхук, първият, който видя езерото микрофлора, използва лупа и устройството вече се нарича Льовенхук микроскоп? Освен това увеличение, което притежаваше същите като конвенционален модерен микроскоп.
- Не е ясно защо, а след това, направете няколко части микроскопи, ако имаме достатъчно само един?
- Това е един много интересен въпрос. Дайте му един поглед.
Човешкото око може да различи фина структура, ако разстоянието между двата елемента на конструкцията повече от 0,08 мм. Но животът поставя проблеми, при които е необходимо да се разгледа обекти със структура, много по-чиста. Ето и идват на помощ на оптични устройства. Увеличение, които могат да бъдат получени с помощта на един обектив, дефинирана като 250 / F, където F - Фокусно разстояние, измерено в милиметри. Фокусно разстояние на лещата може да се определи в съответствие с формула F = г / (п-1), където R - радиус на кривината на повърхността на лещата (за простота, ние предполагаме, че лещата има същия радиус на кривината на предната и задната половини), п - пречупване индекс на материала, от който се прави на обектива. Например, ако тя е направена от обикновена стъкло, тогава п = 1,5, а след това на фокусното разстояние на лещата и радиусът на кривината ще бъде същия ред. Така че, за да получите увеличение от 100 пъти, ние трябва да вземем стъклено топче с диаметър 5 мм. И снимката не се деформира, между наблюдавания обект и блендата на обектива ще трябва да се примири с диаметър от около 10 пъти по-малки от диаметъра на топката. Освен това, диафрагмата трябва да се монтира възможно най-близо до обектива. Ако искаме да се изгради система от две лещи с една и съща степен на увеличение, то е възможно да се приложи в дългосрочен фокус лещи повече.
- Но как ще работи тази схема? - нетърпеливо приятел Саша.
- Ето как. Един обект увеличава с първата леща (обектива) се обработва с друг обектив (окуляр) като лупа. Общото увеличение на такава система е продукт на увеличението на обектива, за да се увеличи окуляра
- Това е страхотно! Така че, ако ви постави повече и третата леща, общото увеличение ще се увеличи отново! И ако четвъртият.
- Чакай, Саша, не е вече получена от трета леща. Ето защо. Изображение, увеличено от втората леща се намира на разстояние най-доброто зрение на окото (разстоянието от най-добрите, както знаете, 250 mm). И на третия обектива, което смяташ да се използва и като лупа, за да работи ефективно, въпросният предмет трябва да бъде близо до своя фокус. Следователно, фокусното разстояние на обектива трета трябва да бъде близо до 250 мм - но тъй като след това ще се увеличи още 250/250 = 1.
Това означава, че на третия обектива няма да работи. Но това не трябва да ни разстрои. Всъщност увеличението на микроскопа все още не може да бъде неограничен. Причината за това не е в сложността на обектива. Ти и аз сме напълно забравил за свойствата на вълните на светлината. Светлината осветителната ни обект има добре дефинирана дължина на вълната. За да бъде увеличението на микроскопа още повече, трябва да се премести в по-кратък радиация дължина на вълната. Разбира се, вие знаете, че всеки материал частица има и двете вълни и частици свойства. Електрон - е едновременно частиците и вълна. Той се използва в електронен микроскоп, който започна разговора ни. В крайна сметка, дължината на вълната на електрон е много по-малка от дължината на вълната на видимата светлина. Вместо стъклени лещи в микроскоп са електромагнитни лещи. Увеличението на електронни микроскопи - стотиците хиляди пъти. Можете дори да видите отделните молекули, а в някои случаи - и атомите!
- Андрю, нека направим електронен микроскоп! - Саша се запали.
- Не, това е не можем да направим. Но за да се направи проста микроскоп светлина можем.
- Но ние нямаме късо фокусни лещи.
За да направите това, ние трябва да направим малък топка от материал, чийто индекс на пречупване е по-голяма от тази на въздуха. Ами, например. от водата! Достатъчно е да се вземе един тънък метален лист и да пробиете малка дупка в нея. Edge тя трябва да търка парафин. Сега, ако дупката капково при водата, а след това една малка топка - защото водата не се намокри парафина. Това е необходимо, за да ни лещи.
- И няма ли да е такъв микроскоп е твърде мека и мрачна? Вероятно работата по него не е много удобно.
- Възможно ли е все още да се гарантира, че обективът е по-силен?
- Е, ако вие настоявате, нека го направим от по-здрав материал. Така например, стъкло.
- Както е направен от стъкло? - попита Саша. - Всъщност това е крехък! Как да се справя?
- Стъкло, ние мелене огъня. Ако тънка стъклена пръчка бавно спуска в пламъка на горелката, в края на пръта ще образува топка, тъй като на повърхността на течността, и водно стъкло, включително акт повърхностното напрежение сили. Толкова за крайния твърд обектив.
Такъв интересен разговор се състоя в двете млади изследователи. Може би вие искате да се съобрази с препоръките на Андрей Гуриев и изграждане на себе си микроскоп маршируване?
S. Valyanskaya, I. NADOSEKINA
Свързани статии