Как нарисовать микроскоп поэтапно и легко: инструкция по работе с карандашом и красками, мастер-класс для детей

Кратко о методе флуоресцентной микроскопии

Метод основан на способности фоточувствительных молекул к структурной интеграции с микрообъектами. Они прикрепляются к образцам с помощью функциональных химических групп и при световом облучении возвращают часть поглощенных фотонов.

Исследователи принимают и анализируют интенсивность волновых сигналов, делая выводы о строении изучаемых объектов и протекающих в них процессах.

Принцип флуоресценции соединений.

Какие процессы участвуют

При флуоресценции происходят поглощение квантов и их последующее частичное высвобождение. Электроны облучаемого флуорофора приобретают дополнительную энергию и на мгновение перемещаются на более высокий энергетический уровень.

При возвращении в первичное состояние происходит высвобождение фотонов во внешнюю среду. В этом процессе часть энергии тратится на восстановление термодинамического равновесия, поэтому величина испускаемой волны больше длины волны возбуждения. Разницу между энергиями возбуждающего и испускаемого излучений называют стоксовым сдвигом.

Формирование изображения

Микроскопы оснащены электронными модулями, позволяющими визуализировать исследуемые объекты при низких уровнях световых сигналов. Эти узлы содержат устройства с зарядовой связью, способные преобразовывать волновую энергию в фототок.

Далее электрические заряды сканируются регистрами сдвига и преобразуются в аналоговые, а затем в цифровые сигналы. На основе полученных данных формируется изображение высокого разрешения в 12- или 16-битном формате.

Ключом к качественной визуализации является правильный подбор оптических фильтров, гарантирующих надежное разделение испускаемого тусклого от возбуждающего яркого света.

Оптическая схема микроскопа.

Вариант для ребенка

Чтобы у ребенка получилось выполнить микроскоп, специалисты рекомендуют выполнять его в профиль, без изображения объема. Линии будут максимально геометричные, то есть представлять из себя горизонтальные, вертикальные и наклонные прямые, а также регулярные кривые, то есть окружности и их части, возможно эллипсы.

Далее поэтапно выполняются следующие шаги:

• Нарисовать основание микроскопа. Она представляет из себя трапецию с достаточно длинными основаниями и небольшой высотой.
• Сверху с правой стороны, отступая небольшой промежуток от правого угла нарисовать квадрат, который будет фиксатором стойки микроскопа.
• С левой стороны нарисовать плоский прямоугольник по верхней плоскости трапеции.
• Следующий шаг – это пририсовывание к правому квадрату двух окружностей, чьи диаметры будут немного отличаться. Разница между диаметрами – это толщина дужки микроскопа.
• Окружность вырисовывается сначала полностью. А потом при помощи ластика стирается левая верхняя четверть для двух окружностей.
• По нижнему краю разрезанные окружности называется горизонтальный прямоугольник с нижней частью основания.
• По правой стороне вырисовывается небольшой диагонально расположенный прямоугольник с изображением винтового крепления. На нем находится винтовое крепление. Его пририсовать там, где окружность крепится к нижней стойке.
• На следующем этапе вырисовывается труба микроскопа. Она фиксируется к верхней части окружности к крепежному элементу.
• Труба – это не просто прямоугольник. В верхней части она оснащена окуляром. В нижней его части необходимо нарисовать два прямоугольника, которые будут изображать выдвигающиеся линзы – так называемая лупа.
• На следующем этапе можно предложить ребенкураскрасить микроскоп в любые, максимально понравившиеся цвета.

Рисунок достаточно милый, но одновременно с тем в своей технике исполнения он не сложен. Поэтому, изучив строение прибора, ребенку легко будет воспроизвести его на виде сбоку.

Как правильно пользоваться микроскопом: настраиваем прибор

Интересуясь, как пользоваться микроскопом Levenhuk, обратите внимание, что большинство моделей позволяет менять объектив прямо во время наблюдений поворотом револьверной головки. Для начала работы с устройством бренда «Левенгук» или Bresser необходимо выбрать оптику с наименьшими показателями увеличения и провести базовую настройку

• Разместите стекло с препаратом (слайд) на предметном столике и приблизьте к объективу на расстояние 3-4 мм.

• Соблюдая последовательность работы с микроскопом, используйте колесико грубой настройки, чтобы медленно отдалять образец наблюдений от объектива. Делать это нужно до тех пор, пока изображение не станет четким.

• Аккуратно поверните колесико тонкой настройки, чтобы картинка обрела максимальную резкость.

Основные правила работы с микроскопом гласят, что предметный столик или объектив нужно именно отдалять. Если смотреть в окуляр и одновременно приближать препарат, легко повредить предметный столик или оптику. Приемы работы с микроскопом очень просты: чтобы сменить предельную степень увеличения, достаточно повернуть револьверную головку до характерного щелчка. Но делать это также необходимо под наблюдением: оптика с большей кратностью длиннее и может зацепить предметное стекло. Поэтому работать с микроскопом нужно очень аккуратно, при необходимости повторяя настройку для каждого объектива в отдельности.

Если вы используете бинокулярный прибор, все описанные действия необходимо проводить, используя лишь один окуляр. Второй при подготовке микроскопа к работе легко подогнать при помощи регулировочного кольца. Точность такой регулировки легко определить: смотря в окуляры обоими глазами, пользователь должен видеть только одно изображение высокой четкости.

Зная, как правильно пользоваться микроскопом, вы гарантированно совершите немало личных открытий! Изучайте удивительные тайны окружающего мира прямо у себя дома.

Разрешающие способности

Одним из параметров микроскопа является его разрешающая способность. Различные виды микроскопов имеют, соответственно, разный показатель этой характеристики. Так что же это такое?

Разрешающая способность – это возможности прибора показывать четкое и качественное изображение, картинку двух расположенных рядом, фрагментов исследуемого объекта. Показатель степени углубления в микромир и общая возможность его исследования базируются именно на этой способности. Данную характеристику определяет длина волны излучения, которую используют в микроскопе. Главным ограничением является невозможность получения картинки объекта, размеры которого меньше размера длины излучения.

Ввиду написанного выше становится очевидно, что благодаря разрешающей способности мы можем получать четкое изображение деталей изучаемого объекта.

Подготовка к рисованию

Все необходимые для работы материалы надо приготовить заранее, чтобы не отвлекаться на поиски ластика или карандаша нужного цвета. Простые карандаши необходимо запасти разной степени мягкости, обозначенной буквой В, и твердости, которая маркирована буквой Н.

Сначала легкие линии, без нажима делаются самыми твердыми грифелями, чтобы сразу не испачкать рисунок слишком насыщенными мягкими. Кроме того, оказавшиеся лишними, светлые следы твердых карандашей гораздо легче убрать ластиком перед началом раскрашивания.

Следует сразу определиться в какой технике должен получиться окончательный результат рисования. Для этого надо запасти набор цветных карандашей, фломастеры и пару гелевых ручек с разной толщиной стержня.

В том случае, если нарисовать микроскоп надо в технике живописи, то подойдут любые краски, с которыми предпочитает работать художник, в том числе:

• акварель на водной основе;
• набор разноцветной гуаши;
• темпера;
• масляные краски;
• колеры на основе акрила;
• пастельные мелки и другие.

Чтобы изобразить учебное оборудование достаточно реалистично, надо поставить перед собой настоящий микроскоп для срисовки, но если это нельзя сделать, то можно видеть его устройство в учебниках естественных наук или на фото в интернете.

Вооружённая бабушка или устройство микроскопа.

Почему говорят «Виден не вооружённым глазом»? Значит есть, что то, что не видно. Бабушка носит очки. Наверно бабушка вооружённый человек с этой точки зрения. Если взять очки и посмотреть через них на газету.

Буквы становятся большими при помощи линз, сделанных из стекла. В простом микроскопе несколько линз собраны в объектив и окуляр. Объектив увеличивает изображение объекта от 4 до 100 крат. Окуляры дают возможность посмотреть на изображение увеличенное объективом и сами увеличивают изображение на 5-25 крат.

Окуляр вставлен в окулярную трубку, а в револьвер установлены несколько объективов(4Х; 10Х; 40Х). Револьвер позволяет быстро изменять увеличение микроскопа. Ручки грубой и тонкой настройки позволяют быстро настроить фокус микроскопа на предмет. Дисковая диафрагма позволяет изменять количество света. Бывают микроскопы бинокулярные для работы двумя глазами. Для длительной постоянной работы лучше иметь бинокулярный микроскоп, потому что когда постоянно зажмуриваешся портится зрение. Микроскопы бывают разные, некоторые работают при помощи солнца, некоторые при помощи электрического освещения.

Обычно мы видим свет отражённый от всего вокруг. Если направить микроскоп на жука, то мы увидим как устроен его панцирь. Панцирь жука, камень или монета не прозрачны. Для этого нужен микроскоп отражённого света. Для прозрачных объектов такой микроскоп не проходит. Бактерии или клетку мы увидеть не сможем. Для этого делают специальные микроскопы проходящего света.

картинка свет проходит через клетку и увеличивается

У них свет проходит через объект и его изображение попадает на объектив. Такой микроскоп увеличивает изображение объекта до 1600 раз. Это очень похоже на проектор в кинотеатре, пленка с фильмом маленькая, а показывают её на большом экране.

История создания

До сих пор нет достоверных сведений о появлении первого микроскопа. В начале XVI века первым человеком, который предложил объединить 2 линзы для увеличения изучаемых объектов, был известный врач из Италии Д. Фракасторо. По другим данным, первый оптический прибор изобрели в Голландии отец и сын Янсены.

Известно это стало после заявления, сделанного в середине XVII века младшим Янсеном. Существует версия, что первую конструкцию с выпуклой и вогнутой линзами создал знаменитый Галилео Галилей в начале XVII века. Спустя 10 лет К. Дреббель собрал устройство с двумя выпуклыми линзами, в качестве которых он использовал 2 лупы.

Через несколько лет голландец К. Гюйгенс, создавший окуляр для телескопа, придумал и собрал двухлинзовую систему, которая регулировалась, не разлагая света на составные цвета. Это изобретение стало настоящим прорывом в истории создания оптической техники, а окуляры Гюйгенса применяются и по сей день.

Способ создания картинки для малышей

Деткам трудно из-за возраста и отсутствия нужных навыков, которые есть у взрослых нарисовать фигуру в объемном варианте. Эксперты советуют множество вариантов, как красиво нарисовать научный прибор детям.

Работать по этому мастер-классу для начинающих смогут и дети. Большинство линий легко рисуются, ведь степень сложности картинки небольшая.

Последовательность действий:

Изобразите трапецию на листе бумаги. Это — основание прибора для рассматривания предметов. Фигура представляется на полотне в малом размере;
На этой трапеции найдите угол в правой части. Чуть дальше от него поместите квадрат, который Вы создадите карандашом. Получится деталь для фиксации;
В левой части довольно высоко добавьте плоский объект в виде прямоугольника;
Квадратик должен обрести два круга. Необходимо, чтобы их размеры разнились. Это отличие приравнивайте к габаритам дуги прибора;
Прорисовку круглых форм нужно осуществить за раз. Затем две окружности лишаются левых частей сверху;
Внизу вырисовывается прямоугольник;
В правом месте появляется прямоугольник с диагональной характеристикой. На него добавьте винтик, как крепление

Самое лучшее расположение — район стыка круга со стойкой, которая находится внизу;
Уделите внимание работе над трубой микроскопа. Соедините её с крепежом

Не стоит думать, что данная часть прибора заключается лишь в прямоугольной форме. Она так же включает в себя окулярный объект. Низ трубы покройте двумя линзами в виде прямоугольников. Так получатся лупы;
Дайте ребенку возможность поработать с красками. Пусть он сам решит, какие цвета будут использованы в поделке. Не критикуйте выбор ребенка, наоборот направляйте его фантазию в нужное русло.

Картинка отличается привлекательностью и выглядит презентабельно. Согласитесь, что выполнить её, соблюдая пошаговую инструкцию для детей не сложно. Вот как просто нарисовать микроскоп!

Очень здорово родителям рисовать вместе со своими детками. Они могут дополнительно рассказать о строении инструмента и увеличить кругозор малыша.

Оптическая микроскопия

Среди существующих видов микроскопов выделяют несколько основных групп, характеризующихся определенными особенностями устройства и предназначения.

Глаз человека – это своего рода естественная оптическая система с определенными параметрами, например, разрешением. Разрешение, в свою очередь, характеризуется наименьшим показателем разности в расстоянии между составными компонентами объекта, за которым наблюдают. Важнейшим пунктом здесь является наличие визуального отличия между наблюдаемыми фрагментами. Ввиду того, человеческий глаз не в силах наблюдать естественным путем за микроорганизмами, как раз и были созданы подобные увеличительные приборы.

Оптические микроскопы позволяли работать с излучением, лежащем в диапазоне от 400 до 700 нм и с ближним ультрафиолетом. Это длилось до середины двадцатого века. Подобные приборы не позволяли получать разрешающую способность меньшую, чем полупериод волны излучения опорного типа. Вследствие этого микроскоп позволял наблюдать за структурами, расстояние между которыми было около 0.20 мкм, из чего следует, что максимальное увеличение могло достигать 2000 крат.

Вопросы для учащихся

В ходе лабораторной работы учащиеся ознакомляются с различными терминами и биологическими процессами. В конце опыта учащимся могут быть заданы следующие вопросы:

1. Что такое клетка?
2. Что представляет собой клетка растения?
3. Какие органеллы клетки вы знаете?
4. Каковы различия растительной и животной клеток?
5. Какие органеллы клетки растения можно увидеть под микроскопом, а какие нельзя? Почему?
6. Все ли растительные клетки одинаковы? Отличаются ли они у разных растений, если, например, сравнить клетки лука, картофеля и элодеи?
7. Какие основные шаги подготовительного этапа лабораторной работы вы можете отметить?
8. Для чего эпидермис лука окрашивают йодом в ходе лабораторной работы?
9. Каковы функции увиденных органелл растительной клетки?
10. Каких целей вы достигли в результате выполнения лабораторной работы?

Рисование реального микроскопа

Если художник ставит перед собой задачу легко и просто изобразить микроскоп, максимально приближенный к настоящему, то следует применить законы рисования в перспективе. Также необходимо соблюдать пропорциональные соотношения всех частей устройства:

• Когда под рукой нет настоящего прибора, то можно найти его фотографию или хороший, подробный рисунок. Чтобы пытаться рисовать без натуры, надо знать микроскоп, что называется, на ощупь и передать его изображение по памяти.
• Начиная рисунок и глядя на микроскоп немного сверху, надо нарисовать подставку, которая стоит на поверхности стола. Из нее выходит вертикально небольшая стойка, к которой крепится округлый держатель. Самой верхней деталью оказывается окуляр, который можно изобразить в виде пары овалов, один в другом.
• От верхней овальной линзы вниз уходят немного сближающиеся в перспективе линии, ограничивающие объем трубки.
• На двух концах держателя, выгнутого в противоположную сторону от смотровой трубы, всегда присутствуют круглые ручки, с помощью которых регулируются наклоны и повороты оптического устройства для удобства наблюдения расположенных ниже, на специальном стеклышке предметов.

Часто на кронштейне, по которому передвигается держатель трубки для удаления или приближения к наблюдаемому объекту, делаются насечки для измерения кратности увеличения. Подобная детализация сразу придаст рисунку больше сходства с реальным прибором и подчеркнет его техническое назначение.

Если по неопытности трудно проводить от руки прямые линии, то для четкости рисунка можно воспользоваться линейкой, циркулем или шаблоном с различными геометрическими фигурами. Главное несколькими живыми линиями придать рисунку естественность.

Обозначения для фильтров

Производители разрабатывают собственные системы кодов для обозначения фильтров, используемых во флуоресцентной микроскопии, что нередко приводит к путанице в терминологии. Кодировка в основном отражает вещественный состав изделия или его функциональные свойства.

При маркировке фильтров возбуждения часто используют аббревиатуры UG и BG, обозначающие ультрафиолетовое и синее стекла соответственно.

Дихроичные светоделители маркируются следующими акронимами: DM — дихроичное зеркало, CBS — хроматический светоделитель, TK — щелевой делитель, FT — делитель цвета, RKP — узкополосный отражатель. Все эти обозначения взаимозаменяемы.

Эмиссионные фильтры кодируются следующими символами: L или LP — широкополосный элемент, GG или Y — желтое стекло, OG или O — оранжевое стекло, RG или R — красное стекло, BA — запирающее стекло, K — щелевой фильтр.

Иногда наряду с акронимом присутствует числовое значение, указывающее на длину волны в нанометрах, на которой фильтр достигает половины величины максимальной пропускной способности.

Флуоресцентный светофильтр.

Микроскоп своими руками — как сделать своими руками простой и мощный микроскоп (85 фото и видео)

Дети всегда мечтают, как минимум, о двух недоступных вещах: взглянуть в далекие миры и увидеть близкую и также невидимую жизнь. В первом случае речь идет о наблюдении за звездным миром через телескоп, а в другом – за жизнью через микроскоп.

Многие любители астрономии сами мастерят из линз подзорные трубы, сквозь которые просматривается небосвод гораздо дальше, чем в дедушкин «цейсовский» бинокль.

Как поживает инфузория туфелька?

Ниже мы детально расскажем дотошным ребятишкам о том, как сделать микроскоп своими руками в домашних условиях. Он, возможно, позволит им рассмотреть не только инфузорию туфельку. Это одноклеточный живой организм, который впервые они увидели в школе через настоящий микроскоп.

Микроскоп своими руками из линз — очень сложное технически оптическое устройство, на фото не все видно снаружи, основное кроется в корпусе.

В домашних условиях достичь качества изображения возможно, если линзы будут изготовлены профессионально.

Тогда увеличение вещи в несколько раз вполне достижимо. Мы представим схему конструкции, вполне неплохой самоделки, разработанной Л. Померанцевым.

Что необходимо для работы?

Купить в магазине оптики пару линз на десять диоптрий с плюсом. Приобретайте их небольшого диаметра, около двух сантиметров.

Забегая наперед, скажем, что одна линза будет установлена в окуляре, то есть там, где будет с ней соприкасаться глаз, другая — для объектива.

Диоптрии (Д) — это сила оптики, обратная фокусу (расстоянию). Одна единица равна метровому фокусу, две – полуметру. Поэтому десять Д – это всего 10 см. От них и будем конструировать.

Пошаговая методика сбора микроскопа

Подберите готовый или соберите сами цилиндр указанной длины и под окружности подобранных линз. Разделите его на 2 одинаковые части. В них укрепите диоптрийные стекла.

Внутренности закрасьте чёрной гуашью. Линзы в полутубусах приклейте картонными вставками-кольцами. Затем изготовьте ещё одну трубку – будущий тубус – с диаметром, чтобы две половинки с оптикой вошли в него плотно одна над другой. Внутри также окрасьте чёрным.

Теперь работа с деревом

Начертите циркулем на пятимиллиметровой фанере пару окружностей – одна диаметром 20 см, внутри нее другая – 12. Наружный и внутренний диаметры аккуратно выпилите лобзиком. Разрежьте на два полукруга.

Чтобы понять, что будете делать дальше, рассмотрите монтажную схему на сайте. Так как сделать штатив для микроскопа и все вместе непросто.

Полукруги в виде большой буквы «С» станут осью поворота микроскопа и носителем оптических систем. Они соединяются между собой сверху и снизу прямоугольниками (маркированы буквой «Г»), выступая на пару сантиметров за внутренние полукруги.

Верхняя «Г» с выступающей части вырезана по окружности тубуса в виде желобка, это будет верхнее его ложе. Регулировочный винт все скрепит, он будет немного прокручиваться, чтобы перемещать тубус вверх-вниз.

Как ни странно, но на этом креплении работа застопорится на какое-то время. Ведь  стопор необходим не только для прочного удержания тубуса, но и для его передвижения. Поэтому намертво закреплять не нужно. На заводе легко выходят из такого технического положения.

Как же лучше сделать стопор дома?

Разрежьте колодку «Г» по горизонтали (длине), в одну часть вставляете деревянный стержень винта, с насаженной на него трубочкой из резины или другого полимера, на клей сажаете обе половинки. Установите между буквами «С».

На винт с двух стороны приклейте рычаги для вращения, подойдут половинки от деревянной катушки для ниток. Оно будет и прочным, и удобным для управления тубусом. Резинка будет медленно двигать его в обе стороны.

Можно обойтись без этой сложной работы. Тубус закрепляется плотно, а наводить фокус будете передвижением линз.

Под столиком поместите прочно диафрагму – круг с дырочками от 2 до 10 мм, Она должна вращаться, а отверстия совмещаться  с отверстием столика. Она будет настраивать световой пучок. Под ней находится зеркальце 5х4 см, предусмотрите при его креплении способ изменять наклон. Так получится подсветка микроскопа своими руками.

Всё собранное укрепите на основной подставке. Она также из доски толщиной не менее 20-25 миллиметров любого дерева, желательно твердых пород, чтобы от влажности комнаты не растрескивалась.

Микроскоп настраиваете вращением зеркала, винтом тубуса и линзами в нем. Увеличение гарантировано в сотню раз, а то и значительнее. Сделайте фото микроскопа, изготовленного своими.

Следующим вашим шагом будет электронный микроскоп своими руками. Ведь все больше подобных исследований ведется по цифровым технологиям. И его собрать не сложнее обычного. Но это тема другой статьи.

Функция и строение инструмента

Микроскоп является важным инструментом в мире биологических наук. Это инструмент для научного образования и научных исследований. Без него человек никогда не сможет понять мир микроорганизмов.
Функция состоит в том, чтобы видеть вещи на разных уровнях или увеличениях (например, клетки, которые нельзя увидеть невооруженным глазом).

Чтобы лучше понять функцию и основную структуру рассмотрим строение устройства:

Окуляр

Именно через окуляр мы смотрим на образец, помещенный на подмостки микроскопа. Он содержит две или более линз. Наиболее распространенное увеличение для окуляра 10-х однако они также могут быть 2-x и 5-x. Глазная часть съемная и может быть заменена другой частью с другим увеличением.

Держатель окуляра

Просто соединяет окуляр с корпусом обычно с помощью установочного винта, чтобы пользователь мог легко менять окуляр для изменения увеличительной мощности.

Линза объектива

Основные линзы составного микроскопа и могут иметь увеличение 4-x, 5-x, 10-x, 20-x, 40-x, 50-x и 100-x. Значения увеличения обычно гравируются на стороне каждой линзы. Составная часть к которой крепятся эти линзы может поворачиваться вручную, чтобы получить объектив нужного увеличения для фокусировки на объекте.

Опора и наконечник

Опора соединяет линзовый аппарат с основанием. Наконечник соединяет объектив с корпусом. С помощью  вращающейся носовой части можно прикрепить до пяти различных степеней увеличения при повороте в нужное положение и использовании с существующим окуляром.

Общие сведения для работы с микроскопом

Эксплуатируя данный прибор необходимо знать правила работы с микроскопом:

Работу необходимо выполнять сидя.
Следует осмотреть прибор и протереть от пыли мягкими салфетками зеркальце, объектив и окуляр.
При работе с микроскопом нежелательно его передвигать, поставить слева от себя.
Произвести открытие диафрагмы, привести конденсор к верхнему положению.
Работу стоит начинать с малого увеличения.
Объектив довести до одного сантиметра от стекла с наблюдаемым объектом.
Равномерно распределить освещение поля зрения, используя окуляр, в который необходимо смотреть глазом, и вогнутое зеркало.

Переместить микропрепарат на столик микроскопа. Наблюдая сбоку, опустить объектив до уровня 4-5 мм над исследуемым объектом, используя для этого макровинт.
Глядя глазом в окуляр, производить вращательные движения грубого винта, для подведения объектива к положению, в котором будет четко видно изображение.
Перемещая стекло с препаратом, найдите место, где исследуемый объект будет располагаться по центру вашего поля зрения в микроскопе.
В случае отсутствия изображения, повторите с шестого по девятый пункты.
Используя микрометренный винт, добейтесь необходимой четкости изображения

Обратит внимание на то, не выходит ли точка между рисками на микрометренном механизме, за пределы рисок. Если выходит, то верните ее в стандартное положение.
Заключаем правила работы с микроскопом, уборкой рабочего места

Необходимо вернуть увеличение с большого на малое, произвести поднятие объектива, снять препарат и протереть микроскоп, далее накрыть полиэтиленом и вернуть в шкафчик.

Данные правила в большей мере относятся к оптическим микроскопам. Строение микроскопа, например, электронного или рентгеновского, отличается от светового, а потому основные правила работы могут также отличаться. Особенности работы с такими устройствами можно найти в инструкции к ним.

Телескоп

Телескопы (зрительные трубы) предназначены для наблюдения удаленных объектов. Они состоят из двух линз – обращенной к предмету собирающей линзы с большим фокусным расстоянием (объектив) и линзы с малым фокусным расстоянием (окуляр), обращенной к наблюдателю. Зрительные трубы бывают двух типов:

• Зрительная труба Кеплера, предназначенная для астрономических наблюдений. Одна дает увеличенные перевернутые изображения удаленных предметов и поэтому неудобна для земных наблюдений.

• Зрительная труба Галилея, предназначенная для земных наблюдений, дающая увеличенные прямые изображения. Окуляром в трубе Галилея служит рассеивающая линза.

На рис. 6.1.3 изображен ход лучей в астрономическом телескопе. Предполагается, что глаз наблюдателя аккомодирован на бесконечность, поэтому лучи от каждой точки удаленного предмета выходят из окуляра параллельным пучком. Такой ход лучей называется телескопическим. В астрономической трубе телескопический ход лучей достигается при условии, что расстояние между объективом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний F= F₁ + F₂.

Зрительная труба (телескоп) принято характеризовать угловым увеличением g. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя. Если удаленный предмет виден невооруженным глазом под углом j, а при наблюдении через телескоп под углом y, то угловым увеличением называют отношение

Угловому увеличению g, как и линейному увеличению, можно приписать знаки плюс или минус в зависимости от того, является изображение прямым или перевернутым. Угловое увеличение астрономической трубы Кеплера отрицательно, а земной трубы Галилея положительно.

Угловое увеличение зрительных труб выражается через фокусные расстояния:

3

Рисунок 6.1.3. Телескопический ход лучей.

В качестве объектива в больших астрономических телескопах применяются не линзы, а сферические зеркала. Такие телескопы называются рефлекторами. Хорошее зеркало проще изготовить, кроме того, зеркала в отличие от линз не обладают хроматической аберрацией.

У нас в стране построен самый большой в мире телескоп с диаметром зеркала 6 м. Следует иметь в виду, что большие астрономические телескопы предназначены не только для того, чтобы увеличивать угловые расстояния между наблюдаемыми космическими объектами, но и для увеличения потока световой энергии от слабосветящихся объектов.

История создания микроскопа

Создание микроскопа имеет многовековую историю. Прибор прошел путь от простой трубки, в которую едва что-то можно было рассмотреть, до электронного устройства огромной мощности с большими увеличительными возможностями.

Один из первых микроскопов

Поскольку ранее наукой интересовались богатые люди, заказанные ими единичные экземпляры микроскопов украшались дорогими камнями и золотом, футляры для их хранения изготавливались из слоновой кости и ценного дерева.

В настоящее время существует множество микроскопов, они находят применение в разных сферах деятельности человека: медицине, промышленности, археологии, электронике и др.

Микроскоп Захария Янссена (XVI век)

Первый микроскоп создал нидерландский мастер по изготовлению очков Захарий Янссен. Это была обычная трубка с двумя линзами на концах. Настройку изображения выполняли, выдвигая трубку (тубус). Этот простой микроскоп стал основой для создания более сложных приборов.

Микроскоп Гука (середина XVII века)

Роберт Гук собрал очень удобную модель микроскопа: тубус можно было наклонять. Чтобы получить хорошее освещение, ученый придумал специальную масляную лампу и стеклянный шар, который наполнялся водой.

Микроскоп Галилея (начало XVII века)

Галилео Галилей доработал трубу Янссена, заменив одну из выпуклых линз на вогнутую. При выдвижении тубуса этот микроскоп служил еще и телескопом. Предположительно микроскоп Галилея изготовил мастер Джузеппе Кампаньи из дерева, картона и кожи и поставил на трехногую подставку из металла.

Микроскоп Левенгука (середина XVII века)

Изобретение Левенгука представляло собой две небольшие пластины, между которыми крепилась крошечная линза, а исследуемый объект помещался на иглу. Передвигать иглу можно было с помощью специального винта. Микроскоп мог увеличить изображение в 300 раз, что было немыслимо для той поры.

Микроскоп Иоганна ван Мушенбрука (конец XVII века)

Иоганн ван Мушенбрук создал необычный и простой в использовании микроскоп. Линза и держатель крепились с помощью подвижных соединений, названных «орехами Мушенбрука». Это придавало микроскопу большую гибкость.

Микроскоп Дреббеля (XVII век)

Микроскоп Дреббеля — это позолоченная труба, которая находилась в строго вертикальном положении. Работать за таким микроскопом было не очень удобно.

Микроскоп фирмы Шевалье (XIX век)

Наука шагнула далеко вперед. Фирма Шевалье стала производить микроскопы, объектив которых состоял уже не из одной простой, а из многих специально отшлифованных ахроматических линз. Это позволяло достигать большой мощности и передавать изображение без искажений и более четко.

Электронный микроскоп (XX век)

Появляются электронные микроскопы. Ученые заменили пучок света на поток микрочастиц — электронов. Для получения изображения в электронном микроскопе используются специальные магнитные линзы, они управляют движением электронов с помощью магнитного поля.

USB-микроскоп (конец XX века)

USB-микроскоп — это небольшой цифровой прибор, который присоединяется к компьютеру через USB-порт. Вместо окуляра — маленькая веб-камера, которая посылает изображение прямо на монитор компьютера.

Простой мастер-класс для детей

Степень сложности рисунка микроскопа для детей определяется возрастом и степенью художественной подготовки, но самое простое изображение технического предмета можно выполнить в несколько этапов:

1. Стойку оптического прибора можно нарисовать в нижней части листа, придав ей перспективное изображение с помощью равнобедренной трапеции.
2. Справа в трапециевидной подставке надо найти точку, где из нее выходит вертикальная стойка.
3. Опору для трубы в детском рисунке можно изобразить простой формой банана, нижняя часть которого зафиксирована на подставке, а верхняя удерживает на весу трубу с линзами.
4. К верхнему окончанию округлой подставки надо пририсовать вытянутый прямоугольник, который будет изображать трубку, а в месте их соединения можно добавить круглый рычажок для регулировки угла наклона.
5. Верх трубы заканчивается окуляром, который в упрощенном варианте можно показать с помощью двух прямоугольников, которые постепенно уменьшаются по сравнению с шириной трубы.
6. Низ трубки заканчивается полоской, которая немного выходит за границы трубки, показывая окулярный элемент.
7. Под окуляром по диагональной линии располагается небольшая стеклянная подставка, которая также крепится к стойке и предназначена для расположения биологического материала. Ее можно изобразить в виде узкого прямоугольника.

Основные органеллы растительной клетки

Таким образом, эпидермис лука содержит удобные для изучения под микроскопом клетки. Тип растительной ткани кожицы лука — покровный. Под микроскопом средней мощности можно с лёгкостью увидеть основные клеточные структуры, например, ядро, ядрышко и клеточную мембрану.

Ядро клетки кожицы лука можно увидеть в микроскоп, не прилагая усилий. Это тёмное крупное пятно заметнее всех других органоидов. В ядре содержится генетический материал. В ядре также можно обнаружить круглые структуры, называемые ядрышками

Ядрышко является важной органеллой, играющей одну из ключевых ролей работы всего организма.

Между вакуолью и клеточной стенкой находится цитозоль. Цитозоль — это прежде всего вода, соли и органические молекулы, выполняющие различные функции в организме. Внутри находятся другие органеллы: органические структуры, которые служат фабриками, коммуникационными центрами и другими функциональными элементами в управлении клеточным метаболизмом (обменом веществ). А также внутри этой органеллы находятся включения, состоящие из ряда элементов, крахмалов, белков и других молекул, используемых в качестве строительных блоков для ряда функций.