FAQ – Часто задаваемые вопросы по микроскопам

FAQ – Часто задаваемые вопросы по микроскопам

Ответы на популярные вопросы о микроскопах от Суперайс

Практически каждый хоть однажды сталкивался с микроскопом. Кто-то в школьные годы на уроках биологии изучал строение клеток лука, листья растений. У кого-то микроскоп был дома с детства.

Микроскоп полезен в любом возрасте как с познавательной точки зрения, так и с научной. Он поможет исследовать интересное насекомое, изучить структуру обычных вещей и предметов. Также он незаменим при выполнении точных работ.

Друзья, этой статьей мы продолжаем тематику FAQ по реализуемому нашей компанией оборудованию. В этот раз мы посвящаем статью микроскопам.

Время чтения: 17 минут

Общие вопросы о микроскопах

Важное в статье:

Для чего нужен микроскоп?

Микроскоп будет полезен ребенку для развития познавательных способностей и изучения мира. Школьнику и студенту он поможет в реализации научных проектов по биологии, зоологии, химии, физике и технике. Взрослым микроскоп часто пригодится для точных работ: ремонт электроники, ювелирное дело, изготовление микроминиатюр, реставрация и других. Микроскопы нужны в научных исследованиях, изучении структуры поверхности натуральных и искусственных материалов.

Какой микроскоп лучше: цифровой или учебный (биологический)?

Тип микроскопа нужно выбирать в соответствии с целью его использования. Цифровые, учебные, промышленные и биологические микроскопы – все они хороши, но области их применения различаются. Подробнее об этом в разделе «Смотрим в микроскоп»

Что лучше оптическое или цифровое увеличение?

Для достижения максимального качества изображения – нужно ориентироваться на оптическое увеличение. Чем оно выше у микроскопа – тем четче будет получаемое изображение.

Сравнение оптического и цифрового увеличения
Глаз насекомого под микроскопом: оптический зум (слева) и цифровой зум (справа).

Если оптическое увеличение лучше цифрового, то для чего цифровые микроскопы?

Цифровые микроскопы применяются там, где не нужно большое увеличение, например, в ювелирной промышленности и при производстве ремонтных и ревизионных работ.

Чем цифровой микроскоп лучше оптического микроскопа?

Цифровые микроскопы имеют некоторые преимущества, в первую очередь это:

  • плавный зум (оптические микроскопы имеют конкретные увеличения 100х, 400х, 800х и т.д.)
  • настройка фокусного расстояния в широком диапазоне (у оптических МС фокусное расстояние зависит от объектива);
  • встроенная камера для захвата фото и видео изображения;
  • карта памяти для сохранения фото и видео;
  • дополнительные выходы: HDMI, AV (для некоторых моделей);
  • встроенный монитор (для некоторых моделей);
  • пуль дистанционного управления микроскопом (для некоторых моделей).

Чем оптический микроскоп лучше цифрового микроскопа?

Учебные и биологические микроскопы, использующие оптическое увеличение, подходят для научных и исследовательских работ. Их преимущества:

  • высокое оптическое увеличение – до 2000Х;
  • оптика, выполненная из оптического стекла. Это позволяет уменьшить оптические искажения;
  • возможность улучшения микроскопа путём замены объективов и окуляров;
  • возможность установки в окуляр камеры или переходника к телефону для получения цифровых фото и видео снимков;
  • возможность исследования методами темнопольной и фазово-контрастной микроскопии.

Для чего нужны промышленные микроскопы?

Промышленные микроскопы – это более «продвинутая» версия цифровых микроскопов. Они предназначены для проведения визуального контроля качества выполнения различных работ. Их особенности:

  • отдельная камера с высоким разрешением;
  • возможность замены и модернизации камеры, объектива и предметного стола;
  • наличие монитора (для некоторых моделей);
  • наличие видеовыходов, карты памяти, пульта управления камерой (для некоторых моделей).

Подробнее о промышленных микроскопах можно узнать из нашей статьи «Выбираем промышленный микроскоп».

Какой микроскоп выбрать: монокулярный, бинокулярный или тринокулярный?

Монокулярные микроскопы имеют невысокую цену и используются реже других микроскопов, как правило, в учебных целях.

Бинокулярные микроскопы позволяют смотреть двумя глазами, что снижает нагрузку на глаза. Кроме того, два окуляра дают возможность производить стереоскопические микроскопы.

Тринокулярные микроскопы хороши тем, что позволяют одновременно использовать преимущества бинокулярного зрения и при этом вести фото и видео съемку через третий окуляр.

О выборе микроскопов можно подробнее узнать из наших статей: «Как выбрать микроскоп?» «Как выбрать бинокулярный и тринокулярный стереомикроскоп».

Вопросы об объективах

Что означают цифры и буквы на объективе микроскопа?

На корпусе объектива указываются его закодированные характеристики и область применения. Краткие обозначения идентифицируют объектив, описывают назначение и особенности его использования.

Пример маркировки характеристик объектива микроскопа
Маркировка объектива микроскопа.

Как обозначается увеличение в микроскопах?

Увеличение оптики у любого микроскопа обозначается арабскими цифрами со знаком «Х». В технических документах встречаются: «кратность» или краткое – «крат».

Например: «кратность увеличения – 500», «увеличение 500 крат» или «увеличение 500Х».

Иногда в типовой маркировке объектива знак «Х» может не указываться.

Что означают цветные полосы на объективе микроскопа?

Цветовая маркировка указывает на увеличение объектива. Такое обозначение полезно, если основные надписи стерты или не видны из-за других объективов, размещенных на револьверной головке.

Далее в таблице приведена расшифровка цветовых колов.


1,25Х

1,5Х

1,6Х

2,5Х

3,2Х

6,3Х

10Х

12,5Х

16Х

20Х

25Х

32Х

40Х

50Х

60Х

63Х

80Х

100Х

150Х

250Х











Черный или без цветовой маркировки

Серый

Коричневый

Красный

Оранжевый

Желтый

Зеленый

Бирюзовый

Голубой

Синий

Белый

У отдельных производителей могут отсутствовать объективы некоторых кратностей увеличения.

У иммерсионных объективов выполнена двойная цветовая маркировка. Второе цветное кольцо обозначает вид иммерсионной среды.

Масло

Глицерин

Вода

Специальная среда

Черный

Оранжевый

Белый

Красный

У разных производителей оттенки цветов могут существенно отличатся друг от друга.

Что означает буквенная маркировка на объективе микроскопа?

На объективе указываются закодированные: метод исследования, вид оптической коррекции, вид иммерсионной среды и другие характеристики.

Как и в цветовой маркировке, краткие сокращения упрощают его идентификацию.

В таблице ниже приводится расшифровка некоторых сокращений.

МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

M

Металлографический объектив (для использования без покровного стекла).

NC, NCG

Для использования без покровного стекла.

BD, BBD, HD, B/D

Для исследования в светлом и темном поле.

PH, Phase, PHACO, PC

Для фазово-контрастного исследования.

P, POL

Для исследований в поляризованном свете.

FL

Для флуоресцентного (люминесцентного) метода исследования.

EPI

Для исследований в косом свете и EPI-освещении.

DIC

Для исследования методом дифференциального контраста.

NIC

Для исследования методом интерференционного контраста.

TL

Для исследования в проходящем свете.

D, DF

Для исследования в темном поле.

BF

Для исследования в светлом поле.

IR

Для инфракрасной микроскопии.

КОРРЕКЦИЯ КРИВИЗНЫ ПОЛЯ (СФЕРИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ)

ACH, AHRO, Achro, Achromat

Ахроматический объектив с высокой кривизной поля зрения (до 35%).

SP, Semi-Plan,

S Plan

Полупланарный объектив со средней кривизной поля зрения (до 20%).

P, PL, PLN, Plan

Планарный объектив с минимальной кривизной поля зрения (до 5%).

ЦВЕТОВАЯ КОРРЕКЦИЯ (ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ)

A, Apo

Апохроматический объектив. Исправлены хроматические аберрации для трех цветов: красный, зеленый и синий.

SAPO

Суперапохроматический объектив. Исправлены хроматические аберрации в видимой части спектра и ближних областях УФ и ИК.

F, Fluor, Fl, Fluar, Neofluar, Fluotar

Флюоритовый или полуапохроматический объектив. Исправлены хроматические аберрации для двух цветов: красный и синий.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

L

Длинное рабочее расстояние.

U

Для использования с универсальным предметным столиком.

WD

Погружаемый в воду (при обозначении иммерсионной среды) или рабочее расстояние.

ИММЕРСИОННАЯ СРЕДА

W, Water, WI, Wasser

Вода.

GLYC, Gly, G

Глицерин.

Oil, Oel

Масло.

IMM

Любая другая или более чем одна иммерсионная среда.

HI

Однородная (гомогенная) иммерсионная среда.

Стандартизация

DIN

Стандарт объектива (Deutsches Institut für Normung – Немецкий институт по стандартизации). Длина тубуса – 160 мм, парфокальная высота – 45 мм.

JIS

Стандарт объектива (Japan Industrial Standard – Японский промышленный стандарт). Длина тубуса – 170 мм, парфокальная высота – 36 мм.

RMS

Стандарт резьбы объектива (Royal Microscopical Society – Королевское Микроскопическое Общество).

М25

Метрический стандарт резьбы объектива 25 мм.

M32

Метрический стандарт резьбы объектива 32 мм.

Что такое числовая апертура объектива?

Числовая апертура (NA) отражает светосилу, разрешающую способность и глубину резкости объектива. Она определяется через величину угла (q) конуса собираемого объективом света и показатель преломления среды (n). Величина угла конуса света зависит от диаметра входной линзы (D) и фокусного расстояния (f) объектива.

Наглядное изображение и формула числовой апертуры
Определение числовой апертуры.
Как проходят лучи света с использованием иммерсионной среды
Схема прохождения лучей света от покровного стекла к линзе объектива с воздушной средой (слева) и иммерсионной (справа).

Что такое иммерсия и иммерсионная среда?

Иммерсия (погружение) – метод исследования в микроскопии, при котором между линзой объектива и покровным стеклом размещается иммерсионная жидкость.

Иммерсионный метод позволяет увеличивает разрешение и числовую апертуру оптической системы.

Коэффициент преломления света иммерсионной жидкости должен быть близким к коэффициенту преломления света оптического стекла, используемому в объективе. Фактически она имитирует стекло и уменьшает рассеивание света, проходящего от препарата к линзе на границе раздела сред.

В идеале коэффициенты преломления иммерсионной жидкости и стекол должны минимально различаться. Ниже приводятся коэффициенты преломления различных веществ:

  • воздух – 1;
  • вода – 1,33;
  • глицерин – 1,47;
  • масло синтетическое и кедровое – 1,51.
  • оптическое стекло – 1,49…1,51.

Для чего указывается длина тубуса на объективе и что означает коррекция на бесконечность?

Значение «160», на объективах, указывает на их изготовление по RMS стандарту. Использование таких объективов в тубусах отличной длины ведет к изменению общего увеличения микроскопа. Наличие коррекции объектива на бесконечность обозначается символом «∞» (бесконечность). Эта характеристика означает, что выходящий из объектива свет имеет параллельные лучи. Такие объективы могут применяться в микроскопах с любой длиной тубуса. Также это позволяет дополнять объективы различными модулями.

Для чего указывается толщина покровного стекла на объективе?

В покровном стекле, как и в линзах объектива возникают оптические аберрации. Для их компенсации объективы конструируются с соответствующей поправкой на толщину покровного стекла. Если объектив не имеет корректировки аберраций, то у него указывается толщина покровного стекла равная «0» или ставится «–».

Как рассчитать увеличение микроскопа?

Для оптических микроскопов: детских, учебных, биологических (бинокулярных и тринокулярных) увеличение определяется перемножением кратностей увеличения окуляра и объектива.

Например: кратность увеличения объектива – 60Х, кратность увеличения окуляра – 20Х.

В этом случае общее увеличение составит: 60 x 20 = 1200 крат.

Также дополнительно на окуляр (для детских и учебных микроскопов) или объектив (для стереоскопических микроскопов) может устанавливаться увеличивающая или уменьшающая линза – линза Барлоу. Обычно её кратность составляет от 0,25X до 2X.

При расчете общего увеличения необходимо до множить общее увеличение на увеличение линзы.

Для цифровых микроскопов расчет несколько сложнее.

Во-первых, у них часто нет окуляра, а есть только объектив.

Во-вторых, здесь присутствует два вида цифрового зума: аппаратный – увеличение камерой и программный – увеличение на мониторе. Как раз их определение и вызывает сложности.

Если все три увеличения известны, они перемножаются и дают общее увеличение цифрового микроскопа.

Подробнее об этом можно узнать в нашей статье: «Выбираем промышленный микроскоп»

Вопросы о характеристиках и конструкции микроскопов

Что такое рабочее расстояние микроскопа?

Рабочее расстояние – это промежуток от передней линзы объектива до поверхности покровного стекла, когда препарат находится в фокусе.

Обычно производители указывают только максимальное рабочее расстояние, так как минимальное зависит от фокусного расстояния объектива.

Что такое рабочее и парфокальное расстояние схематично
Рабочее и парфокальное расстояние микроскопа

Что такое парфокальное расстояние микроскопа?

Расстояние от посадочного места объектива до покровного стекла или препарата (если объектив предназначен для работы без покровного стекла).

Какое стекло используется для линз микроскопа?

Качество линз отражается на получаемом микроскопом изображении. Линзы микроскопов могут изготавливаться из оптического пластика или оптического стекла.

Оптический пластик нередко встречается в дешевых учебных микроскопах.

Оптический пластик не позволяет получать эффективное увеличение на больших кратностях из-за оптических аберраций. Кроме этого, он легко царапается и может со временем терять прозрачность.

Оптическое стекло также может иметь дефекты. В стекле низкого качества могут обнаруживаться непрозрачные включения (камни), пузырьки воздуха (пузыри, мошка) и другие. Для каждого вида микроскопа требования к качеству стекла различаются. В микроскопах, работающих с малыми увеличениями мелкие дефекты стекла незаметны. Но для научного оборудования требования к качеству очень высокое. И тем оно выше – чем больше увеличение микроскопа.

Все микроскопы, реализуемые нашей компанией, имеют высококачественное оптическое стекло.

Смотрим в микроскоп

Что можно увидеть в цифровой USB микроскоп?

Оптическое увеличение цифровых и промышленных микроскопов обычно не превышает 50...100 крат. За счет цифрового увеличения достигается высокое значение общего увеличения микроскопа.

Поэтому их основной областью применения являются:

  • контроль качества различных материалов;
  • визуальный контроль выполнения точных работ;
  • металлография и материаловедение и прочее.

В качестве учебного микроскопа цифровые можно использовать при изучении насекомых, структуры растений и осадочных пород.

Для изучения срезов растений и клеток увеличения этих микроскопов будет недостаточно.

Что можно увидеть в биологический микроскоп?

Увеличение учебных, детских и биологических микроскопов достигает 2000 крат. Поэтому они позволяют изучать даже клеточные микропрепараты.

На оптических увеличениях в 1600…2000 крат можно изучать структуру растений и их клеток.

Однако вирусы и микробы увидеть все же не получится. Для них используют более серьёзные методы микроскопии.

Что можно увидеть в стереоскопический микроскоп?

Стереоскопические микроскопы, как и цифровые, имеют не высокое оптическое увеличение – до 50-150 крат. Однако они уже относятся к профессиональным микроскопам.

Область их применения схожа с промышленными микроскопами.

Однако наличие оптики более высокого качества и стереоскопический эффект расширяют область применения до биологических исследований, криминалистики и иных научных исследований.

Почему я не вижу в микроскоп объекты в объеме? Я же смотрю двумя глазами.

Это связано с тем, что все микроскопы имеют один объектив, а изображение для двух глаз «делится» оптической системой на два одинаковых.
Для объемного восприятия изображения нужно, чтобы каждый глаз видел объект под разным углом. Такая функция предусмотрена только в конструкции стереоскопических микроскопов.

Почему я не вижу объекты в микроскоп на большую глубину при больших увеличениях?

Причиной этому уменьшение фокусного расстояния объектива с ростом увеличения. Глубина резкости связана с фокусным расстоянием, а оно, в свою очередь, связано с размером передней линзы и апертурой объектива.

Меняя объектив 20X на 60X мы получаем от 2 до 5 кратную потерю глубины резкости.

Друзья, в этой статье мы постарались раскрыть ответы на самые интересные и часто задаваемые вопросы по микроскопам.

По мере появления от вас новых вопросов мы будем добавлять ответы на них в эту статью.

У наших менеджеров вы можете узнать другую интересующую вас информацию.

Спасибо за прочтение.


Количество показов: 373
21.12.2021

Возврат к списку