Porady
Mikroskopy USB, mikroskopy z powiększeniem nawet do 2000x niezbędne podczas prac laboratoryjnych, zajęć edukacyjnych, a także w zastosowaniach hobbystycznych. Mikroskopy cyfrowe oraz mikroskopy dla dzieci umożliwiają transfer plików video oraz zdjęć i pozwalają na ich obróbkę bezpośrednio na ekranie komputera. Sprawdź mikroskopy USB Bresser Optik, Leica, Kern!
Wiele odkryć w medycynie i biologii, a także innych naukach, zawdzięczamy genialnemu instrumentowi optycznemu: mikroskopowi. W tym artykule zapoznasz się z najważniejszymi faktami na temat tego urządzenia, jego rozwoju, funkcjonowania i charakterystyki. Dowiesz się również, na co powinieneś zwracać uwagę, podczas jego zakupu.
-
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Okular
Odnosi się to do cylindra z dwoma lub więcej soczewkami i dyskiem aperturowym na górnym końcu tuby. Powiększa on obraz pośredni wytwarzany przez soczewkę i wyświetla go w pozycji pionowej, poprawnej bocznie dla widza. Wiele typów jest wymiennych, powszechne powiększenia wahają się od 5x do 20x, przy czym najczęściej spotykany jest współczynnik 10.
Mikroskopy z tylko jednym podglądem nazywane są monokularowymi i reprezentują one tradycyjną formę tego przyrządu. Nadają się do pracy okazjonalnej i jako instrumenty podstawowe, na przykład dla początkujących w mikroskopii lub dzieci i młodzieży.
Mikroskopy z dwoma okularami, tzw. modele binokularowe, zyskały szerokie uznanie w dziedzinie zawodowej. Można je stosować przez dłuższy czas, ponieważ żadne z oczu nie musi być zamknięte.
Z kolei mikroskopy trójokularowe mają aż trzy okulary: dwa dla oczu obserwatora i jeden jako połączenie dla urządzeń rejestrujących, takich jak kamery cyfrowe.
Obiektyw
Dolny koniec typowego złożonego mikroskopu optycznego składa się z jednego lub więcej obiektywów. Zwykle znajdują się one we własnej cylindrycznej obudowie. Nowoczesne mikroskopy powszechnego użytku mają od trzech do pięciu obiektywów wkręconych w obrotowy uchwyt. Można go użyć do szybkiego wyboru pożądanego powiększenia.
Obiektywy mikroskopowe charakteryzują się dwoma parametrami: powiększenie i przysłona numeryczna. Pierwsza z nich wynosi zazwyczaj od 5 do 100, druga od 0,14 do 0,7, przy czym każda z nich odpowiada ogniskowym o długości od około 40 do 2 milimetrów. Obiektywy o większym powiększeniu mają zwykle większą aperturę numeryczną i płytszą głębię ostrości w uzyskanym obrazie. Niektóre soczewki o dużej mocy często wymagają dostosowanych okularów, aby osiągnąć najlepszą wydajność optyczną.
Stolik
Stolik to platforma pod soczewkami, na której leży oglądany obiekt. Otwór w środku umożliwia przejście światła przez próbkę do obiektywu w celu jej oświetlenia. Zazwyczaj stolik posiada metalowe zaciski do mocowania szkiełek, czyli prostokątnych płytek szklanych o typowych wymiarach 25 na 75 milimetrów, pomiędzy którymi umieszcza się próbkę.
Przy powiększeniach powyżej stu razy nie jest wskazane ręczne przesuwanie szkiełka. Mechanicznie napędzany stolik umożliwia również drobne ruchy suwaka poprzez pokrętła, które zmieniają jego położenie.
Światło
W najprostszym przypadku mikroskop z oświetleniem przechodzącym kieruje światło dzienne lub sztuczne do obiektywu przez lusterko i przez szkiełko. Większość mikroskopów zamiast lusterka posiada własne regulowane i sterowane źródło światła - często jest to lampa halogenowa, choć coraz częściej spotykane jest oświetlenie LED. Tak zwane oświetlenie Köhlera, o jasnym i bardzo zrównoważonym świetle, jest często wykorzystywane w droższych instrumentach.
W mikroskopach ze światłem odbitym źródło światła nie jest montowane poniżej, lecz obok stolika. Ta metoda oświetlenia jest zalecana dla obiektów z tworzyw sztucznych, które nie mogą być poddane transiluminacji.
Kondensor
Odnosi się on do kombinacji soczewek, które skupiają źródła oświetlenia od dołu na badanym obiekcie. Zazwyczaj kondensor posiada regulatory przysłony lub filtry, które wzmacniają i intensyfikują światło. Techniki oświetleniowe, takie jak mikroskopia ciemnego pola, kontrastu fazowego i różnicowego kontrastu interferencyjnego, wymagają dodatkowych elementów optycznych.
Mikroskopy cyfrowe
Mikroskopy cyfrowe są już fabrycznie wyposażone w kamerę mikroskopową, której większość jest dziś cyfrowa, a obserwacja obiektu odbywa się wyłącznie na ekranie komputera lub na zintegrowanym kolorowym wyświetlaczu. Taka forma mikroskopu może być częściowo lub całkowicie sterowana za pomocą komputera. Największą zaletą mikroskopii cyfrowej jest to, że umożliwia ona bardziej wszechstronną analizę obrazu mikroskopowego, na przykład pomiar odległości lub powierzchni, a w biologii lub medycynie kwantyfikację plamy fluorescencyjnej lub histologicznej. Praca z mikroskopem cyfrowym jest również o wiele bardziej relaksująca, ponieważ oczy nie muszą mieć bliskiego kontaktu z przyrządem.
Dostępne są również mikroskopy cyfrowe o niskiej mocy, znane jako mikroskopy USB. Są to w zasadzie kamery internetowe z potężnym obiektywem makro i zazwyczaj nie wykorzystują oświetlenia w świetle przechodzącym. Kamerę najczęściej podłącza się bezpośrednio do portu USB komputera, dzięki czemu obrazy są widoczne na monitorze. Niektóre modele mają możliwość wewnętrznego zapisu na kartach SD, zdjęcia można wtedy przenieść do komputera za pomocą kabla USB. Takie urządzenia oferują stosunkowo niskie powiększenia do około 200 razy. Oświetlenie o dużej mocy zapewniają zazwyczaj diody LED lub lampy halogenowe.
Mikroskopy stereoskopowe
Bei Stereomikroskopy to wariant mikroskopu optycznego przeznaczony do obserwacji obiektu w powiększeniu do około 100 razy. Urządzenie wykorzystuje dwie oddzielne ścieżki optyczne z dwoma celami i dwoma okularami, aby zapewnić nieco inne kąty widzenia dla lewego i prawego oka. Dzięki takiemu układowi powstaje trójwymiarowy obraz badanej próbki, przy czym plastyczność gwałtownie maleje wraz ze wzrostem współczynnika powiększenia.
Mikroskopy stereoskopowe są często wykorzystywane do badania powierzchni próbek stałych lub do prac w zbliżeniu, takich jak preparatyka, mikrochirurgia, zegarmistrzostwo czy produkcja płytek drukowanych. Dlatego też są one powszechnie spotykane w przemyśle wytwórczym przy produkcji, inspekcji i kontroli jakości.
Mikroskopy stereoskopowe z powiększeniem
Zamiast obiektywów o stałym współczynniku powiększenia, niektóre mikroskopy stereoskopowe mają soczewki zmiennoogniskowe o dwóch równoległych torach wiązki i często 10-krotnym współczynniku zbliżenia. Pozwala to na ciągłe powiększanie i pomniejszanie widoku próbki w szerokim zakresie - od około 8x do 80x - podobnie jak w przypadku obiektywu zmiennoogniskowego w kamerach fotograficznych i wideo.
Stereomikroskopy bardzo dobrze sprawdzają się w kontroli jakości oraz na stanowiskach montażowych i naprawczych, np. w przemyśle elektronicznym i półprzewodników, a także w laboratoriach biologicznych i badaniach naukowych.
Jak w przypadku każdego narzędzia, wybór mikroskopu zależy od pożądanego celu. Na przykład, jeśli chcesz dokładnie obejrzeć bardzo małe próbki, takie jak bakterie lub organizmy wodne, potrzebujesz mikroskopu o współczynniku powiększenia do 1000 razy. Jeśli natomiast poszukujesz mikroskopu do kontroli jakości płytek drukowanych, odpowiedni będzie mikroskop światła odbitego w dwu- lub dolnym trzycyfrowym zakresie powiększenia.
Kilkugodzinna praca przy mikroskopie z przymrużonym jednym okiem nie jest do końca przyjemna. Dużo wygodniejsze są wersje binokularowe, czyli przyrządy z dwoma okularami, przez które patrzy się jednocześnie. Jeśli chcesz również digitalizować obrazy z mikroskopu, idealnym rozwiązaniem są systemy trinokularowe: posiadają one dodatkowy okular do podłączenia kamer. Możesz też od razu sięgnąć po mikroskop USB, który możesz podłączyć do komputera. Przeglądanie i rejestrowanie zdjęć jest w tym przypadku bardzo wygodne.
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Co oznacza termin "źrenica wyjściowa" w okularze?
W optyce źrenica wyjściowa jest wirtualną aperturą w układzie optycznym. Rozmiar i kształt tej przysłony jest decydujący dla działania instrumentu, ponieważ oko obserwatora widzi światło tylko wtedy, gdy przechodzi ono przez ten maleńki otwór. Termin źrenica wyjściowa bywa też używany w odniesieniu do średnicy wirtualnej przysłony.
Czy mikroskopy cyfrowe działają również bez komputera?
Tak, niektóre mikroskopy cyfrowe z wbudowanym kolorowym wyświetlaczem mogą zapisywać obrazy bezpośrednio na karcie pamięci microSD. Transfer do komputera odbywa się później za pomocą kabla USB. Z reguły takie urządzenia są wyposażone w akumulator, dzięki czemu mogą pracować również bez zewnętrznego źródła zasilania.