Что в световой микроскоп можно увидеть?

Свойства объёмного стекла увеличивать изображение были знакомы людям очень давно. Самая древняя линза, найденная археологами в Ираке близ города Нимруд, датируется VIII веком до нашей эры. Изобретатели этого полезного приспособления так и остались неизвестными. Неясно также, кто впервые применил его для создания микроскопа. Есть достоверные сведения, что комбинации из двух линз для своих приборов использовали знаменитые учёные XVI-XVII веков — Галилео Галилей, Джироламо Фракасторо, Кристиан Гюйгенс. История умалчивает, были эти приспособления изобретены до них, или нет. Но именно в ту эпоху оптика стала впервые применяться для изучения микромира.

Исследователи быстро поняли, что при использовании сразу нескольких линз их кратности увеличения предметов не складываются, а перемножаются друг на друга. И это даёт значительный эффект, позволяющий рассмотреть объекты микромира. Проблема состояла в том, что первые линзы были несовершенны и достаточно грубо обработаны. Поэтому изображение получалось с дефектами, которые увеличивались вместе с объектом исследований. Для решения этой проблемы разрабатывались микроскопы с единственной мощной линзой, один из которых позволил Антони Ван Левенгуку разглядеть растительную клетку. Лишь через полтора столетия многосоставные микроскопы, обладающие несколькими линзами, завоевали широкую популярность среди учёных. А с появлением электричества стала использоваться подсветка, значительно облегчившая процесс наблюдения. Именно так появился прибор, схожий по принципу работы с современным световым микроскопом.

Принцип работы

Световой микроскоп использует одно из неотъемлемых свойств луча света — преломление. Лучи подсветки отражаются в зеркальце, расходятся от объекта и параллельным пучком идут внутри тубуса, в котором размещены линзы. При помощи линз лучи преломляются, т.е. изменяют угол своего падения таким образом, что происходит их концентрация на сетчатке глаза. Таким способом объект наблюдения увеличивается и проступают его незаметные прежде детали.

Кратности увеличения

Окуляром микроскопа называется линза, в которую непосредственно смотрит глаз наблюдателя. Обычно для этих целей используются линзы с десятикратным увеличением. Ниже, в тубусе, располагается ряд объективов, каждый из которых имеет своё увеличение — 4, 10, 40 или же 100. Поскольку кратности перемножаются, то, в зависимости от выбранного объектива в сочетании с десятикратным окуляром, можно достигать кратности от 40 до 1000 соответственно.

Обычно наблюдение начинают с выбора четырёхкратного объектива, дающего наименьшее увеличение в 40 раз. Зачем? Дело в том, что для подробного рассмотрения какого-либо объекта нужно сперва этот объект найти. Осуществлять такой поиск при слишком большом увеличении неудобно. Поэтому при изучении микроскопического предмета, как правило, начинают от самого малого увеличения к большему. Объектив с маленьким увеличением позволяет гораздо быстрее фокусироваться, чем с большим.

Полезное и бесполезное увеличение

Увеличение бывает как полезным,так и бесполезным. В чём разница между тем и другим? Дело в том, что возможности любого светового микроскопа имеют предел. Теоретически возможно, используя множество линз, увеличить кратность прибора до бесконечности.

Но на практике наступает предел, после которого дальнейшее увеличение не делает видимыми новые детали объекта. До этого предела увеличение считается полезным, а после — бесполезным.

Разрешающая способность

Увеличивать изображение до бесконечности нет смысла потому, что разрешающая способность прибора конечна. Этой способностью называется расстояние между двумя близкими линиями, позволяющее видеть их раздельно. Для светового микроскопа такое расстояние достигает максимум 0,2 мкм. Именно этот фактор, а вовсе не конечные значения кратности, ограничивают область применения световой микроскопии. Более мелкие объекты доступны электронным и другим более современным микроскопам.

Устройство на базе школьного микроскопа

бъектив представляет собой цилиндр из металла (тубус), в который вмонтированы несколько линз. Его увеличение обозначают цифры.

Две или три линзы используются для окуляра. Предназначение расположенной между ними диафрагмой — фокусировка поля зрения. Нижней линзой фокусируются исходящие от объекта лучи, а само наблюдение происходит с помощью верхней.

В осветительном устройстве используются зеркало или электрический осветитель. Важной деталью является наличие конденсора, в состав которого входят две или три линзы. Подымаясь или опускаясь на кронштейне со специальным винтом, он может концентрировать или рассеивать свет, падающий на объект. Диаметр потока света изменяется специальной диафрагмой управляемый рычажком. Степень освещённости объекта регулирует кольцо, имеющее матовое стекло или светофильтр.

Составляющие механической системы микроскопа:

  • Подставка.
  • Коробка с микрометренными приспособлениями.
  • Тубус.
  • Тубусодержатель.
  • Винт грубой наводки.
  • Кроншетейн и винт перемещения конденсора.
  • Револьвер.
  • Предметный столик.

На предметном столике располагается объект наблюдения. Микрометренные механизмы предназначены для небольших перемещений тубусодержателя с тубусом, чтобы расстояние между объективом и объектом было оптимальным для наблюдения. Для более значительного смещения используют винты, осуществляющие грубую наводку. Функция револьвера — быстрая смена объективов. Это чрезвычайно удобное приспособление, которого не имели первые микроскопы, поэтому испытатели прошлого вынуждены были тратить на данную процедуру чрезвычайно много времени и усилий. Кронштейн, на котором держится конденсор, также способен подниматься и опускаться при помощи винта.

Что изучает световой микроскоп

Обычно в световой микроскоп рассматривают микроскопические биологические объекты. Именно с его помощью была открыта живая клетка. Сегодня с помощью светового микроскопа можно исследовать целый ряд клеточных органелл, играющих важную роль в функционировании живого организма.

Именно такой микроскоп используется при преподавании школьного курса биологии.

В частности, при помощи этого прибора можно увидеть:

  • Ядро клетки, являющееся основным её компонентом.
  • Стенку, образующую поверхностный клеточный аппарат, включая мембрану.
  • Хлоропласты, содержащие важный для растительной клетки хлорофилл, с помощью которого происходит синтез углеводородов из воды и углекислого газа.
  • Митохондриальные структуры и коплекс Гольджи, важные для клеточного метаболизма.
  • различные виды ресничек, жгутиков, вакуолей и светочувствительных органелл.

Новейшие достижения — самые мощные микроскопы

В 2006 году исследовательской группой во главе с немецким учёным Штефаном Хелем и аргентинцем Мариано Босси была завершена разработка оптического (светового) микроскопа, ставшего настоящим прорывом в технологиях исследований с помощью высокоточной оптики. Изобретение, которое назвали наноскопом, позволяет вести наблюдение за объектами размерами менее 10 нм. При этом получаются их высококачественные изображения в трёхмерном формате. Вероятно,это не предел — исследования в разных странах, направленных на повышение разрешающей способности светового микроскопа, продолжаются.

www.sciencedebate2008.com

Методы цитологии. Клеточная теория. Размеры клеток

  • ГДЗ
  • 1 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
  • 2 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
    • Технология
  • 3 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
    • Испанский язык
  • 4 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Основы здоровья
    • Музык

resheba.me

§ 11. Методы изучения клетки — Биология 10 класс

1. Любую ли клетку можно рассмотреть в световой микроскоп?

В световой микроскоп можно рассмотреть клетки, размеры которых не менее 350 нм. При меньших размерах клетки световая волна не отражается от объекта, а огибает его.

2. Чем электронный микроскоп отличается от светового?

Из-за микроскопических размеров клетку невозможно было увидеть до изобретения увеличительных приборов. Первым применил изобретенный световой микроскоп и увидел ячеистую структуру тонкого среза пробки англичанин Р. Гук в 1665 г. Ячейки (это были клеточные стенки мертвых клеток) он назвал клетками. Световая микроскопия основана на прохождении пучка света через тонкий прозрачный или полупрозрачный объект и попадании затем в систему линз окуляра и объектива. Линзы увеличивают объект исследования. Однако световой микроскоп не позволяет видеть объекты менее 350 нм. Изобретенный в 30-х гг. XX в. электронный микроскоп дает возможность видеть структуры клетки размером до 0,1 нм. Принцип устройства электронного микроскопа такой же, как и светового, но вместо пучка света в нем идетпоток электронов и фокусируется он не линзами, а электромагнитами.

3. Можно ли с помощью электронного микроскопа увидеть бактерию диаметром 20 мкм?

Это очень крупная бактерия. Ее можно увидеть даже в световой микроскоп.

4. Для чего проводят ультрацентрифугирование? На каких закономерностях основан этот метод?

Клеточные органоиды различны по размерам. Ультрацентрифугирование проводят с целью получить достаточно большую послойно разделенную массу органоидов одного вида для последующего исследования их химического состава, структуры и т. п. Метод основан на разной скорости осаждения органоидов разного размера, массы и плотности под действием центробежной силы, возникающей при вращении разрушенных клеток в центрифуге на очень большой скорости.

5. В чем состоит сущность методов цито- и гистохимии?

В основе методов цито- и гистохимии лежит избирательное действие реактивов и красителей на определенные химические вещества, что позволяет изучить нахождение этих веществ в клетке.

6. Разрешающая способность световых микроскопов равна приблизительно половине длины волны света, используемого для освещения объекта? Как вы думаете, можно ли в световой микроскоп наблюдать рибосомы, микротрубочки (толщина около 25 нм), эндоплазма-тическую сеть (толщина мембраны около 6 нм)?

В световой микроскоп можно видеть структуру клетки размером не менее 350 нм, следовательно, указанные в вопросе структуры клетки нельзя увидеть в световой микроскоп, поскольку размеры их меньше.

resheba.net

чем различается электронный микроскоп от светового

1. Электронный микроскоп работает на принципе рассеивания потока электронов, световой — преломления и рассеивания света. 2. Электронный микроскоп работает только в вакууме, световой как в воздухе, так и в жидкости и в вакууме. 3. Так как размер электрона намного меньше длины волны света, то разрешающая способность электронного микроскопа на несколько порядков больше чем у светового. 4. Электронный микроскоп значительно больше по размерам, сложнее и дороже светового.

разрешающей способностью, и способом получения изображения..:)

Проще говоря, электронный даёт большее увеличение, чем световой

«Рабочим телом», тысызыть. Световой микроскоп строит изображение объекта с помощью световых волн. Электронный — тоже с помощью волн, но не световых, а электронных. Ведь электрон, согшасно квантовой механике, тоже обладает волновыми свойствами. Причём эквивалентная длина волны электрона (напрямую связанная с его энергией — чем больше энергия, тем короче длина волны) намного меньше, чем длина волны света, а значит, дифракционные эффекты, которые принципиально ограничивают разрешающую способность любого микроскопа, для электронного начинают сказываться при намного меньших размерах наблюдаемого объекта. Поэтому на электронном микроскопе и можно разглядеть детали, обычному световому микроскопу недоступные. Есть и ещё один прикольный эффект, присущий электронному микроскопу. Он связан уже с тем, что у электронов есть электрический заряд. Поэтому картинка, которая строится электронным микроскопом, зависит от распределения потенциалов на объекте. А значит, изображение, скажем, pn-перехода или вообще некоторой электрической структуры, в таком микроскопе будет зависеть от того, какие напряжения поданы на неё. Более того, существуют стробоскопические электронные микроскопы. То есть если на структуру подано переменное напряжение, а поток электронов модулирован синхронно с этим напряжением (короткие импульсы, длительностью только в небольшую часть периода этого переменного напряжения) , то, изменяя фазу этих импульсов относительно опорного сигнала, можно увидеть, каково состояние исследуемой структуры в различные моменты сигнала.

Сравнение светового и электронного микроскопов. Трансмиссионный электронный микроскоп/Световой Источник излучения: электронысвет Длина волны: 0,005 нм при 50 кВ/400 — 700 нм Максимальное полезное увеличение: х2500 (на экране) /х1500 Максимальное разрешение: на практике 0,5 нм/200 — 500 нм в теории 0,2 нм/200 нм Линзы: электромагниты/стеклянные Объект: не живой, обезвоженный, относительно маленький или тонкий/живой или неживой Распространённые красители: содержат цветные металлы, которые отражают электроны/цветные красители Изображение: чёрно-белое/цветное

touch.otvet.mail.ru

Что в световой микроскоп можно увидеть?

Свойства объёмного стекла увеличивать изображение были знакомы людям очень давно. Самая древняя линза, найденная археологами в Ираке близ города Нимруд, датируется VIII веком до нашей эры. Изобретатели этого полезного приспособления так и остались неизвестными. Неясно также, кто впервые применил его для создания микроскопа. Есть достоверные сведения, что комбинации из двух линз для своих приборов использовали знаменитые учёные XVI-XVII веков — Галилео Галилей, Джироламо Фракасторо, Кристиан Гюйгенс. История умалчивает, были эти приспособления изобретены до них, или нет. Но именно в ту эпоху оптика стала впервые применяться для изучения микромира.

Исследователи быстро поняли, что при использовании сразу нескольких линз их кратности увеличения предметов не складываются, а перемножаются друг на друга. И это даёт значительный эффект, позволяющий рассмотреть объекты микромира. Проблема состояла в том, что первые линзы были несовершенны и достаточно грубо обработаны. Поэтому изображение получалось с дефектами, которые увеличивались вместе с объектом исследований. Для решения этой проблемы разрабатывались микроскопы с единственной мощной линзой, один из которых позволил Антони Ван Левенгуку разглядеть растительную клетку. Лишь через полтора столетия многосоставные микроскопы, обладающие несколькими линзами, завоевали широкую популярность среди учёных. А с появлением электричества стала использоваться подсветка, значительно облегчившая процесс наблюдения. Именно так появился прибор, схожий по принципу работы с современным световым микроскопом.

  • Принцип работы
  • Кратности увеличения
  • Полезное и бесполезное увеличение
  • Разрешающая способность
  • Устройство на базе школьного микроскопа
  • Что изучает световой микроскоп
  • Новейшие достижения — самые мощные микроскопы

Принцип работы

Световой микроскоп использует одно из неотъемлемых свойств луча света — преломление. Лучи подсветки отражаются в зеркальце, расходятся от объекта и параллельным пучком идут внутри тубуса, в котором размещены линзы. При помощи линз лучи преломляются, т.е. изменяют угол своего падения таким образом, что происходит их концентрация на сетчатке глаза. Таким способом объект наблюдения увеличивается и проступают его незаметные прежде детали.

Кратности увеличения

Окуляром микроскопа называется линза, в которую непосредственно смотрит глаз наблюдателя. Обычно для этих целей используются линзы с десятикратным увеличением. Ниже, в тубусе, располагается ряд объективов, каждый из которых имеет своё увеличение — 4, 10, 40 или же 100. Поскольку кратности перемножаются, то, в зависимости от выбранного объектива в сочетании с десятикратным окуляром, можно достигать кратности от 40 до 1000 соответственно.

Обычно наблюдение начинают с выбора четырёхкратного объектива, дающего наименьшее увеличение в 40 раз. Зачем? Дело в том, что для подробного рассмотрения какого-либо объекта нужно сперва этот объект найти. Осуществлять такой поиск при слишком большом увеличении неудобно. Поэтому при изучении микроскопического предмета, как правило, начинают от самого малого увеличения к большему. Объектив с маленьким увеличением позволяет гораздо быстрее фокусироваться, чем с большим.

Полезное и бесполезное увеличение

Увеличение бывает как полезным,так и бесполезным. В чём разница между тем и другим? Дело в том, что возможности любого светового микроскопа имеют предел. Теоретически возможно, используя множество линз, увеличить кратность прибора до бесконечности.

Но на практике наступает предел, после которого дальнейшее увеличение не делает видимыми новые детали объекта. До этого предела увеличение считается полезным, а после — бесполезным.

Разрешающая способность

Увеличивать изображение до бесконечности нет смысла потому, что разрешающая способность прибора конечна. Этой способностью называется расстояние между двумя близкими линиями, позволяющее видеть их раздельно. Для светового микроскопа такое расстояние достигает максимум 0,2 мкм. Именно этот фактор, а вовсе не конечные значения кратности, ограничивают область применения световой микроскопии. Более мелкие объекты доступны электронным и другим более современным микроскопам.

Устройство на базе школьного микроскопа

бъектив представляет собой цилиндр из металла (тубус), в который вмонтированы несколько линз. Его увеличение обозначают цифры.

Две или три линзы используются для окуляра. Предназначение расположенной между ними диафрагмой — фокусировка поля зрения. Нижней линзой фокусируются исходящие от объекта лучи, а само наблюдение происходит с помощью верхней.

В осветительном устройстве используются зеркало или электрический осветитель. Важной деталью является наличие конденсора, в состав которого входят две или три линзы. Подымаясь или опускаясь на кронштейне со специальным винтом, он может концентрировать или рассеивать свет, падающий на объект. Диаметр потока света изменяется специальной диафрагмой управляемый рычажком. Степень освещённости объекта регулирует кольцо, имеющее матовое стекло или светофильтр.

Составляющие механической системы микроскопа:

  • Подставка.
  • Коробка с микрометренными приспособлениями.
  • Тубус.
  • Тубусодержатель.
  • Винт грубой наводки.
  • Кроншетейн и винт перемещения конденсора.
  • Револьвер.
  • Предметный столик.

На предметном столике располагается объект наблюдения. Микрометренные механизмы предназначены для небольших перемещений тубусодержателя с тубусом, чтобы расстояние между объективом и объектом было оптимальным для наблюдения. Для более значительного смещения используют винты, осуществляющие грубую наводку. Функция револьвера — быстрая смена объективов. Это чрезвычайно удобное приспособление, которого не имели первые микроскопы, поэтому испытатели прошлого вынуждены были тратить на данную процедуру чрезвычайно много времени и усилий. Кронштейн, на котором держится конденсор, также способен подниматься и опускаться при помощи винта.

Что изучает световой микроскоп

Обычно в световой микроскоп рассматривают микроскопические биологические объекты. Именно с его помощью была открыта живая клетка. Сегодня с помощью светового микроскопа можно исследовать целый ряд клеточных органелл, играющих важную роль в функционировании живого организма.

Именно такой микроскоп используется при преподавании школьного курса биологии.

В частности, при помощи этого прибора можно увидеть:

  • Ядро клетки, являющееся основным её компонентом.
  • Стенку, образующую поверхностный клеточный аппарат, включая мембрану.
  • Хлоропласты, содержащие важный для растительной клетки хлорофилл, с помощью которого происходит синтез углеводородов из воды и углекислого газа.
  • Митохондриальные структуры и коплекс Гольджи, важные для клеточного метаболизма.
  • различные виды ресничек, жгутиков, вакуолей и светочувствительных органелл.

Новейшие достижения — самые мощные микроскопы

В 2006 году исследовательской группой во главе с немецким учёным Штефаном Хелем и аргентинцем Мариано Босси была завершена разработка оптического (светового) микроскопа, ставшего настоящим прорывом в технологиях исследований с помощью высокоточной оптики. Изобретение, которое назвали наноскопом, позволяет вести наблюдение за объектами размерами менее 10 нм. При этом получаются их высококачественные изображения в трёхмерном формате. Вероятно,это не предел — исследования в разных странах, направленных на повышение разрешающей способности светового микроскопа, продолжаются.

По материалам: "sciencedebate2008.com"

Что в световой микроскоп можно увидеть?

Поставь класс)

novostivse.ru

что можно разглядеть в микроскоп с увеличением в 450 крат

Живность в капле из лужи при хорошей подсветке. Аллександр, инфузории различимы уже при 80-ти кратном увеличении. электронный микроскоп использовать необязательно.

а что ты хочешь увидеть? ничего такого микроскопического ты не увидишь.. . потому как для «микро» нужно как минимум тысячекратное увеличение

Клетки растений, крови, различного рода инфузории в капле воды, дрожжевые грибки. Бактерии не увидишь.

Более или менее хорошо разглядеть тканевые структуры можно уже при 40-кратном увеличении, а иногда и при 20-кратном в световой микроскоп.

всё дело в правильной подготовке материала для исследования: толщина препарата и красители. даже с таким увеличением можно многое исследовать: кровь и прочие простые ткани

touch.otvet.mail.ru

Почему для изучения клетки наряду со световым микроскопом используют электронный микроскоп?

Клеточные структуры в световой микроском по большей части не видны. Увеличение маловато. К тому же в электронный микроском мы разглядываем границы электронной плотности, т. е. видим иногда совсем другое, чем в световой. Да и методы контрстирования иные.

С его помощью можно разглядеть значительно больше

Световой микроскоп использует свед в видимой области, т. е. не короче 400 нм. Разрешающая способность не может быть больше длины полуволны. Т. е предел разрешения простого микроскопа — увеличение в несколько сотен раз (теоретически до 1,5 — 2 тысяч, если нет всяких аберраций) . Электронный мироскоп использует поток электронов, длина волны которых неизмеримо меньше, чем у «видимых» фотонов. Поэтому в лучшие электронные микроскопы видны даже крупные атомы! Вот и в клетке есть очень мелкие части (я не биолог, при всякие лизосомы и аппараты Гольджи понятия не имею :)).

touch.otvet.mail.ru