Microscopul
Plecând de la legile geometrice ale Reflexiei si a Refracţiei, au fost au fost inventate numeroase instrumente optice ( lupă, ochelari, microscop, telescop ) pentru a mari capacitatea de vedere a ochilui liber, cu alte cuvinte, pentru a-l ajuta să vada ceea ce este pre mare sau prea mic. Lentila convexă sau concavă este elementul de bază a tuturor acestor instrumente.Această bucată de sticlă sau de plastic , cu suprafeţele curbate, modifică traiectoria razelor de lumină care o traversează. Lentila redirecţionează razele de lumină venind de la un obiect, formând o imagine.
Lentilele convexe :
Lentila convexă este mai grosă in centru decât pe margini. Lupa este o lentilă convexă. Ea are un efect de convergenţă: concentrează într-un punct razele luminoase paralele care o străbat. Acest efect poate fi demonstrat printr-un experiment foarte simplu. Lumina soarelui se propogă sub formă de raze paralele. Dacă pe traiectoria acestora plasăm o lupă, razele se vor aduna formând o mică pată luminoasă pe care o putem vedea pe o foaie de hartie aşezată la o distanţă potrivită. Această pată nu este altceva decât imaginea soarelui. Atunci când un obiect este situat la mică distantă de o lentilă convexă, aceasta va da o imagine mărita a respectivului obiect. Astfel pe un ecran putem proiecta imaginea mărită a unui diapozitiv. O lentilă convexă se caracterizează prin capacitatea de a mări o imagine.
Lentilele Concave :
Mai subtire în centru decât pe margini, lentila concavă va produce un efect de divergenţă: razele de lumină paralele care o străbat vor fi deviate astfel încât să se depărteze unele de altele, ca şi cum ar proveni dintr-un punct situat în spatele lentilei. Observatorul care priveşte un obiect printr-o lentilă concavă vede o imagine a acestuia mai mică decât este ea în realitate. Această imagine nu poate fi proiectată pe o foaie de hârtie. Ea se formează în ochiul observatorului. O astfel de imagine se numeste imagine virtuală.
Cel mai simplu microscop este format din doua lentile convexe suprapuse, ocular şi obiectiv. Obiectul care trebuie observat este puternic iluminat şi privit prin transparenţă. Lentila convexă a obiectivului produce o imagine a obiectului, care este la rândul ei mărită de lentila convexa a ocularului. Cele doua lentile îşi insumează puterile de mărire, ceea ce produce în final o imagine foarte mărita a respectivului obiect. De când a fost inventat, prin anul 1509 microscopul a fost folosit de biologi şi naturişti pentru observarea obiectelor foarte mici.
În principal, evoluţia microscopului a urmărit:
Lentilele convexe :
Lentila convexă este mai grosă in centru decât pe margini. Lupa este o lentilă convexă. Ea are un efect de convergenţă: concentrează într-un punct razele luminoase paralele care o străbat. Acest efect poate fi demonstrat printr-un experiment foarte simplu. Lumina soarelui se propogă sub formă de raze paralele. Dacă pe traiectoria acestora plasăm o lupă, razele se vor aduna formând o mică pată luminoasă pe care o putem vedea pe o foaie de hartie aşezată la o distanţă potrivită. Această pată nu este altceva decât imaginea soarelui. Atunci când un obiect este situat la mică distantă de o lentilă convexă, aceasta va da o imagine mărita a respectivului obiect. Astfel pe un ecran putem proiecta imaginea mărită a unui diapozitiv. O lentilă convexă se caracterizează prin capacitatea de a mări o imagine.
Lentilele Concave :
Mai subtire în centru decât pe margini, lentila concavă va produce un efect de divergenţă: razele de lumină paralele care o străbat vor fi deviate astfel încât să se depărteze unele de altele, ca şi cum ar proveni dintr-un punct situat în spatele lentilei. Observatorul care priveşte un obiect printr-o lentilă concavă vede o imagine a acestuia mai mică decât este ea în realitate. Această imagine nu poate fi proiectată pe o foaie de hârtie. Ea se formează în ochiul observatorului. O astfel de imagine se numeste imagine virtuală.
Cel mai simplu microscop este format din doua lentile convexe suprapuse, ocular şi obiectiv. Obiectul care trebuie observat este puternic iluminat şi privit prin transparenţă. Lentila convexă a obiectivului produce o imagine a obiectului, care este la rândul ei mărită de lentila convexa a ocularului. Cele doua lentile îşi insumează puterile de mărire, ceea ce produce în final o imagine foarte mărita a respectivului obiect. De când a fost inventat, prin anul 1509 microscopul a fost folosit de biologi şi naturişti pentru observarea obiectelor foarte mici.
În principal, evoluţia microscopului a urmărit:
- obţinerea unor mărimi liniare în domenii cât mai extinse;
- obţinerea unor imagini clare;
- înregistrarea imaginilor observate;
- observarea comodă a imaginilor;
Un microscop este alcătuit din urmatoarele elemente:
- obiectiv;
- ocular;
- sistem de iluminare;
- sistem de înregistrare;
A. Obiectivul
Acest sistem optic este format din mai multe lentile dar, pe ansamblu, este un sistem optic convergent. El este plasat în imediata apropiere a obiectului observat la o distanţă cu puţin mai mare decât distanţa sa focală. Microscoapele de cercetare sunt prevăzute cu mai multe obiective prinse într-o montură care se poate roti. Pentru îmbunatăţirea calităţii imaginii la microscoapele destinate obtinerii unor măriri foarte mari, între obiect şi obiectiv se pune un strat fin de lichid (ex: ulei de cedru). Un astfel de microscop se numeste microscop cu imersie.
B. Ocularul
Şi ocularul este un sistem optic convergent. Atunci când este folosit pentru a furniza imagini virtuale, are o comportare asemănătoare unei lupe. Rolul de obiect îl joacă imaginea furnizată de obiectiv. Unele microscoape sunt prevăzute cu oculare de schimb utilizate pentru a obţine măriri diferite. Majoritatea microscoapelor moderne au o pereche de oculare pentru a permite observarea binoculară. Unele oculare sunt prevăzute cu sisteme care permit măsurarea distanţei între diferitele detalii ale imaginilor observate.
Acest sistem optic este format din mai multe lentile dar, pe ansamblu, este un sistem optic convergent. El este plasat în imediata apropiere a obiectului observat la o distanţă cu puţin mai mare decât distanţa sa focală. Microscoapele de cercetare sunt prevăzute cu mai multe obiective prinse într-o montură care se poate roti. Pentru îmbunatăţirea calităţii imaginii la microscoapele destinate obtinerii unor măriri foarte mari, între obiect şi obiectiv se pune un strat fin de lichid (ex: ulei de cedru). Un astfel de microscop se numeste microscop cu imersie.
B. Ocularul
Şi ocularul este un sistem optic convergent. Atunci când este folosit pentru a furniza imagini virtuale, are o comportare asemănătoare unei lupe. Rolul de obiect îl joacă imaginea furnizată de obiectiv. Unele microscoape sunt prevăzute cu oculare de schimb utilizate pentru a obţine măriri diferite. Majoritatea microscoapelor moderne au o pereche de oculare pentru a permite observarea binoculară. Unele oculare sunt prevăzute cu sisteme care permit măsurarea distanţei între diferitele detalii ale imaginilor observate.
C. Sistemul de iluminare
Sursa de lumină poate fi artificială (lampa separată sau inclusă în microscop) sau naturală. Condensorul este un sistem optic convergent care asigură iluminarea uniformă a probei.
Sursa de lumină poate fi artificială (lampa separată sau inclusă în microscop) sau naturală. Condensorul este un sistem optic convergent care asigură iluminarea uniformă a probei.
D. Sistemul de înregistrare
Cea mai simplă înregistrare a imaginii se poate face cu ajutor unui aparat de fotografiat montat pe ocular. Un astfel de sistem prezintă dezavantajul că ocularul este astfel ocupat. Pentru a evita aceasta situatie, microscoapele moderne au un sistem de divizare a fascicolului de lumină astfel încat o parte din aceasta se propagă spre ocular, iar cealaltă parte este redirectionată spre un aparat de fotografiat. Marimea furnizată de un microscop optic este limitată teoretic la aproximativ 3000 de ori (se pot distinge astfel detalii de până la aproximativ 0,25µm).
Cea mai simplă înregistrare a imaginii se poate face cu ajutor unui aparat de fotografiat montat pe ocular. Un astfel de sistem prezintă dezavantajul că ocularul este astfel ocupat. Pentru a evita aceasta situatie, microscoapele moderne au un sistem de divizare a fascicolului de lumină astfel încat o parte din aceasta se propagă spre ocular, iar cealaltă parte este redirectionată spre un aparat de fotografiat. Marimea furnizată de un microscop optic este limitată teoretic la aproximativ 3000 de ori (se pot distinge astfel detalii de până la aproximativ 0,25µm).
