Оптические микроскопы с креплением камеры
Оптические микроскопы используются для контроля качества и детального исследования новых материалов, электронных устройств, металлов и химических препаратов. Благодаря модульной структуре, система может быть настроена под нужды любого пользователя с помощью оптических и цифровых компонентов, необходимых для современного микроскописта. Составные оптические микроскопы Olympus подходят для самых разных задач, — от обычного осмотра до сложных аналитических исследований. Наши оптические (световые) микроскопы совместимы с ПО анализа и обработки изображений Olympus, разработанного для систем визуального контроля с исключительными оптическими характеристиками. От простого захвата изображения до его обработки, выполнения измерений и создания отчета, — линейка микроскопов Olympus устанавливает новые стандарты в области оптических систем. Спросите эксперта |
Типы оптических микроскопов
Прямые металлографические микроскопы Olympus серии BX подходят для широкого ряда аналитических задач, — от рутинного контроля качества до сложных научных исследований, благодаря превосходным оптическим характеристикам и многообразию аксессуаров.
Инвертированный металлографический микроскоп Olympus серии GX представляет собой надежную и высокопроизводительную систему визуализации с высокоэффективной оптикой UIS2 Olympus. Микроскопы GX очень эффективны в комбинации с ПО анализа и обработки изображений OLYMPUS Stream.
Модульные микроскопы BXFM Olympus прекрасно интегрируются в сложные системы контроля. Широкий выбор механических и моторизованных компонентов обеспечивает исключительную гибкость системы.
Составной оптический микроскоп — Часто задаваемые вопросы
Для чего нужен оптический микроскоп?
Микроскоп — важнейший инструмент для проведения исследований и наблюдений. Оптические микроскопы используются во многих отраслях, включая медицину, минералогию, микробиологию и материаловедение — для анализа, исследования материалов и контроля качества.
Почему оптический микроскоп называется составным?
Оптический микроскоп также называют оптическим составным микроскопом или просто составным микроскопом.
Составные микроскопы названы так потому, что они разработаны с составной системой линз.
Чем оптические микроскопы отличаются от электронных микроскопов?
Электронные микроскопы работают иначе, чем оптические микроскопы: для увеличения изображения вместо светового потока используется пучок электронов.
Что представляет собой составной оптический микроскоп?
Оптический микроскоп — это микроскоп, в котором для увеличения образца используются линзы и сфокусированный свет. Если в обычном оптическом микроскопе для создания изображения используется одна линза, то в составном оптическом микроскопе используются две линзы — линза объектива и окуляры. Это обеспечивает гораздо большее увеличение образца.
Как работает оптический микроскоп?
Составной оптический микроскоп использует видимый свет и систему линз (линзу объектива и окуляры) для увеличения изображений образца. Оптический микроскоп собирает часть расходящихся световых лучей в параллельный пучок.
Пучок света проходит сквозь образец и формирует изображение. Полученное изображение увеличивается объективом, преломляется для поступления в тубус окуляра, где увеличивается еще раз. После этого пучок света поступает на сетчатку глаза.
Оптический микроскоп — Ресурсы
Решения контроля в металлургической отрасли — ВидеоВ этом видео мы поговорим о сталелитейной промышленности; использовании микроскопов в производственных лабораториях для анализа и проверки материалов на устойчивость к экстремальным условиям. | |
Блог: Что такое цифровой микроскоп?В этом выпуске нашего блога мы расскажем о том, что из себя представляет цифровой микроскоп, как он работает, обсудим его преимущества и приведем несколько примеров использования. |
Микроскоп под микроскопом
Увидеть скрытое, обнаружить невидимое, понять что кроется внутри вещества или материи – человечество проникло в микромир, чтобы сделать совершенный мир привычнее.
80-90% информации человек получает через зрение. С самого начала возникновения микроскопа микроскоп стал продолжением глаз человека в области микромира. Благодаря микроскопам вещи становятся совершеннее, их детали меньше, а сами микроскопы все меньше напоминают приборы с урока биологии.
Сейчас создаются разные материалы(фотонные кристаллы, наноструктуры, квантовые точки). Для исследования их и их свойств необходимы новые решения.
Сегодня существуют различные микроскопы – оптические, электронные и зондовые. У каждого микроскопа свое предназначение и свои возможности. Каждый вид микроскопии дает свою информацию, которую не дает другой.
ОПТИЧЕСКИЕ(СВЕТОВЫЕ) МИКРОСКОПЫ.
Знакомы нам всем с уроков биологии. Все оптические микроскопы работают по тому же принципу, что и наше зрение.
Чтобы увидеть что-либо — нужен свет. Свет попадает на объект и отражаясь от него проходит через зрачок(объектив человеческого глаза). Скорректировать фокус и получить четкое изображение помогает вторая глазная линза – хрусталик. Главная система оптического микроскопа также состоит из 2 линз, через которые проходит световая волна. Первая, объектив –создает увеличенное отражение объекта. Вторая, окуляр — собирает изображение и проецирует его на сетчатку глаза наблюдателя. Увеличить изображение более чем в 1500-1600х невозможно. Вместо четкой картинки наблюдатель увидит размытое пятно. Давайте разберемся –почему же так?
Все дело в свете. С микроскопом или без мы видим благодаря тому, что свет распространяется по прямой и отражается от предметов. Длина световой волны намного меньше размеров наблюдаемых объектов. По сравнению с размерами световой волны даже бактерия является гигантом. Но когда размер объекта меньше длины световой волны происходит дифракция света. Свет преломляется и огибает предмет и не отражается от предмета.
В современных оптических микроскопах используются сложные оптические системы, объектив и окуляры состоят из нескольких линз. На оптических микроскопах можно увидеть не только клетки, но и составляющие клеток. Также понять как эта клетка существует, что она собирается делать, какие белки она синтезирует, собирается она погибнуть или продолжить свою функциональную жизнь.
Однако самая совершенная система линз не может противостоять дифракции света. Увеличить изображение до бесконечности невозможно. Несмотря на это, оптические микроскопы используют в медицине и биологии. Свет ограничивает увеличение микроскопа и в тоже время безвреден для самых маленьких живых объектов.
Но как быть, если нужно рассматривать не весь объект, а его отдельные части?
Для этого нужны флюоресцентные микроскопы. На образец наносятся специальные метки. Чтобы их увидеть используется на микроскопе свет УФ-диапазона, поглощая его образец испускает люминесцентный свет, т.
е. светится. Какие чати объекта светятся, какие то нет. Этот метод в медицине спасает людям жизнь. Также флюоресценция используется в криминалистике(при выявлении подделанных денежных купюр, ценных бумаг и документов ).
Сканирующий оптический микроскоп сразу позволяет рассматривать препарат целиком посредство линейного точечного сканирования объекта. Изображение выводиться на компьютер для дальнейшей обработки. На этом микроскопе производятся морфологические анализы, диагностические анализы, а также количественный и качественный подсчет элементов. Основное предназначение сканирующих микроскопов –телемедицина.
Материал помещается под макромикроскоп, где фиксируются его изменения, измеряются его размеры.
Специалист выбирает участки ткани, которые запрессовывает в специальные кассеты, которые отправляются в тканевый процессор. В тканевом процессоре проба обезвоживается и затем пропитывается парафином в течении нескольких часов. Сформированный гистологический блок направляется в микротон для микронарезки. Далее удаляется парафин и проба окрашивается. Вся процедура занимает около 3 часов.ЭЛЕКТРОННЫЕ МИКРОСКОПЫ
Вместо света в электронных микроскопах используется сфокусированные потоки электронов, которые бегают по поверхности образца, также как в электронном кинескопе электроны прочерчивают картинку. Бомбардировка электронами сопровождается физическими эффектами, такими как отражение электронов, вырывание вторичных электронов и даже генерация рентгеновского излучения.
Ярким примером электронного микроскопа является просвечивающийся электронный микроскоп(ПЭМ). Микроскоп занимает большую площадь, используется в области нанотехнологий и микроэлектроники.
Для такого микроскопа должны использоваться объекты с очень маленькой толщиной(порядка 200 нм). Такие объекты сложно приготовить.
ЗОНДОВЫЕ МИКРОСКОПЫ
Создание нанотранзисторов, супертонкого дисплея и клейких полимеров возможно благодаря использованию зондовых микроскопов. Зондовый микроскоп –это нанотехнологический комплекс, состоящий из нескольких микроскопов и вспомогательного оборудования. В составе для юстировки есть и оптический микроскоп. Способ исследования зондового микроскопа – ощупывание поверхности исследуемого образца посредством зонда с огромной чувствительностью. Чтобы получить точные исследования на зондовых микроскопах создают условия сверхвысокого вакуума. Вакуум необходим на всех этапах работы(так как любой материал при контакте с кислородом покрывается тончайшей пленкой).
Иглы зондовых микроскопов не ломаются, они стираются. Новое исследование –новая игла.Зондовые микроскопы- основа наноиндустрии. Они контролируют технологические процессы изготовления тонких пленок, восстанавливают информацию и производят различные измерения. Сегодня без зондовых микроскопов не обходиться ни одно исследование в области микроэлектроники и материаловедения.
Оптические, электронные или зондовые микроскопы. Они используются во всех областях науки. Открывая тайны малого – позволяют создавать большое. Человек создал микроскоп чтобы познать микромир: от насекомого до бактерии, от поверхности материи до ее строения на атомном уровне. И чем глубже мы проникаем в тайны вселенной, тем сложнее становиться микроскоп – инструмент, помогающий совершать открытия и совершенствовать будущее.
Статья написана на основе телепрограммы Наука 2.0 Большой Скачок ” Микроскоп под микроскопом”
оптических микроскопов – некоторые основы | Научная лаборатория
Оптический микроскоп уже более полутора столетий является стандартным инструментом в науках о жизни и материаловедении. Чтобы использовать этот инструмент экономично и эффективно, он очень помогает понять основы оптики, особенно тех основных компонентов, которые являются частью каждого микроскопа.
Руководство
Авторы
- Гельмут Рюль
Теги
Окуляр
Цель
Объектив микроскопа
Оптика
Увеличение
Основы микроскопии
Числовая апертура
Линза и зеркало
Оптические инструменты, такие как микроскопы, телескопы и бинокли, используют оптические элементы для получения изображения объекта.
Двумя наиболее распространенными элементами для визуализации объектов являются собирающая линза и вогнутое зеркало.
Линзы чаще используются в оптических микроскопах; поэтому мы сосредоточимся на линзах в последующем изучении основных функций микроскопа. Вогнутые зеркала используются для визуализации в телескопах-рефлекторах. Очень часто вогнутые зеркала также используются для освещения, например, фары в автомобилях.
Формирование изображения через линзу
Прежде чем исследовать, как работает такая линза, необходимо уточнить важные термины и определения линзы. Каждый, кто когда-либо (неправильно) использовал увеличительное стекло в качестве зажигательного стекла, обнаружил, что линза создает «горячую точку», когда направлена на солнце.
Эта точка называется фокальной точкой . Расстояние от центра линзы до этого фокуса называется фокусное расстояние .
При воспроизведении этого эксперимента с различными типами собирающих линз обнаружится, что фокусное расстояние в основном зависит от кривизны линзы. Фактически, меньший радиус кривизны приводит к меньшему фокусному расстоянию. Обнаружится еще один факт: линзы с большим диаметром более «эффективны», чем с меньшим. Сделав этот вывод, мы уже определили два наиболее важных эталонных параметра объектива: фокусное расстояние и апертуру (диаметр).
Для упрощения работы диаметр объектива обычно выражается по отношению к фокусному расстоянию. В области микроскопии этот параметр называется апертурой (также: числовая апертура NA). Числовая апертура определяется NA = n sin α, где n — показатель преломления среды, заполняющей пространство между объектом и линзой, а α — полуугол максимального конуса света, который может попасть в линзу (рис.
3). ). Фотографы определяют апертуру объектива по его числу f. Это определяется как отношение фокусного расстояния к диаметру линзы (N = f/D) (рис. 4). В отличие от значения NA, маленькие числа f указывают на большую апертуру.
Еще раз: Что делает изображение предмета иногда меньше, а иногда больше самого предмета? Ответ таков: при данном фокусном расстоянии именно относительное расстояние определяет размер !
Существует важная деталь, которую следует учитывать, говоря о создании изображения: есть две «основные точки», строго связанные с каждой линзой: точки фокусировки (одна перед и одна за линзой).
Следующие примеры описывают типичные ситуации изображений, формируемых линзой:
1.
Объект находится на бесконечном расстоянии от линзы
В этом случае предполагаются параллельные лучи от объекта к линзе. Они перенаправляются в объективе, чтобы встретиться в плоскости заднего фокуса и создать изображение в плоскости фокуса.
Рис. 5: Объект на бесконечном расстоянии2. Объект расположен на относительно большом расстоянии (например, в 100 раз больше фокусного расстояния)
Эта ситуация создает изображение размером меньше , чем объект (примерно на 100 -го размера исходного объекта).
Рис. 6: Объект на большом расстоянии3. Объект находится на расстоянии, вдвое превышающем фокусное расстояние перед объективом.
В этом положении создается изображение объекта такого же размера, как и сам объект (масштаб воспроизведения 1:1). Изображение находится в положении, вдвое превышающем фокусное расстояние от задней стороны объектива.
Между прочим, это самое короткое общее расстояние, которое вы можете иметь от объекта до изображения.
4. Объект расположен перед фокальной точкой, но в пределах диапазона удвоенного фокусного расстояния.
В этих условиях создается изображение, которое в раз больше объекта.
Рис. 8: Объект между одной и двумя фокальными плоскостями5. Объект находится в фокусе линзы.
В этом случае создается виртуальное изображение, а не реальное. Лучи будут выходить из линзы параллельно. Изображение не может быть найдено, если мы не используем другую оптическую систему, например. наш глаз, который следует условиям случая 1.
Рис. 9: Объект в фокальной плоскости Приведенные выше описания и диаграммы были упрощены для лучшего понимания основных оптических принципов.
В действительности почти все элементы изображения состоят из более чем одной линзы. На приведенных выше рисунках оптический элемент представлен как идеализированная «тонкая линза». Изучив эти стандартные ситуации одноэтапной визуализации, мы теперь применим эти результаты в двухэтапном оптическом инструменте: сложном микроскопе.
Составной микроскоп
Оптический микроскоп увеличивает объект в два этапа. На обоих этапах используются оптические системы, действующие как собирающие линзы. Два компонента используются в двух из вышеперечисленных ситуаций:
- Первый шаг — поместить объект между одинарной и двойной фокальной точкой. В результате получается увеличенное, реальное изображение. Этот объектив микроскопа (на самом деле оптическая система, состоящая из нескольких линз) называется объективом.
- Затем используется вторая линза, чтобы получить это изображение точно в его переднем фокусе.
В результате мы генерируем пучок параллельных лучей, а не реальное изображение. Этот оптический элемент называется окуляром. Человеческий глаз способен воспринимать этот параллельный луч и формировать изображение на сетчатке. - Наконец, вот что можно ожидать от микроскопа: объекты можно рассматривать в увеличенном масштабе с деталями, неразличимыми невооруженным глазом.
В результате мы генерируем пучок параллельных лучей, а не реальное изображение. Этот оптический элемент называется окуляром. Человеческий глаз способен воспринимать этот параллельный луч и формировать изображение на сетчатке.Совет для практического использования: глаз должен располагаться на небольшом расстоянии от микроскопа. С технической точки зрения зрачок нашего глаза должен располагаться в том же месте, что и выходной зрачок микроскопа. Этот выходной зрачок можно легко увидеть, если увеличить интенсивность освещения микроскопа. Это яркое узкое пятно, видимое над окуляром.
Правильное положение становится особенно важным при просмотре обоими глазами через бинокулярный тубус. Расстояние между двумя окулярами должно быть точно отрегулировано, чтобы соответствовать расстоянию между глазами.
Рис.
10: Составной микроскоп, схемаКак мы можем фотографировать микроскопические изображения?
Поскольку обычным выходным сигналом оптического микроскопа является пучок параллельных лучей, сначала необходимо создать реальное изображение. К счастью, стандартные компактные цифровые камеры включают объектив (называемый объективом), как и наш глаз. Этот объектив может справиться с объектами на очень дальних расстояниях. Фотографы называют это расстояние «бесконечностью». Другими словами: лучи от этих объектов идут к нам параллельно.
При размещении компактной камеры за окуляром микроскопа мы можем фотографировать через микроскоп. Чтобы избежать разочарования: результаты, полученные с этой комбинацией, очень ограничены. Это связано с тем, что оптическая схема компактных камер не предназначена для микроскопов. Несколько размеров (диаметры, расстояния) ограничивают практическое использование.
Поэтому для различных приложений доступны специальные цифровые камеры, разработанные для особых условий работы оптических микроскопов.
Связанные страницы
Хотите узнать больше?
Поговорите с нашими экспертами. Мы рады ответить на все ваши вопросы и проблемы.
Связаться с намиПредпочитаете личную консультацию? Показать местные контакты
Более подробный список местных контактов вы найдете здесь.
Что такое оптические микроскопы? | Узнать о микроскопе
Типы оптических (падающего света) микроскопов
Оптические микроскопы классифицируются по структуре в соответствии с назначением.
Вертикальный микроскоп (фото слева), который наблюдает за образцом (объектом наблюдения) сверху, широко известен как наиболее распространенный тип с множеством применений. Инвертированный микроскоп (правое фото), который исследует образец снизу, используется для изучения минералогических и металлологических образцов и т. д.
Основные функции микроскопа и конфигурация оптической системы
Оптический микроскоп состоит из следующих двух основных основных функций.
- Создание увеличенного изображения образца
- Освещение образца
Функция создания увеличенного изображения образца состоит из трех основных функций: «получение четкого, четкого изображения», «изменение увеличение» и «наведение фокуса». Оптическая система для реализации этих функций называется оптической системой наблюдения.
Между тем, функция освещения образца состоит из трех основных функций: «подачи света», «собирания света» и «изменения интенсивности света».
Оптическая система для реализации этих функций называется оптической системой освещения. Другими словами, оптическая система наблюдения проецирует образец (образец) через оптическую систему и, кроме того, направляет проекционное изображение в глаза или на считывающее устройство, такое как ПЗС.
С другой стороны, оптическая система освещения эффективно собирает свет, излучаемый источником света, и направляет свет на образец для его освещения. Компоновка оптических систем наблюдения и освещения в оптическом микроскопе показана на рисунке ниже для прямого микроскопа. Между тем, для инвертированного микроскопа соотношение компоновки между этими оптическими системами является перевернутым в центре образца по сравнению с прямым микроскопом.
Конфигурация оптической системы микроскопа
Принцип работы оптического микроскопа (составного микроскопа)
Оптический микроскоп создает увеличенное изображение образца объекта с помощью объектива и дополнительно увеличивает изображение с помощью окуляра, чтобы пользователь мог наблюдать его невооруженным глазом.
Предполагая, что образец AB на следующем рисунке, первичное изображение (увеличенное изображение) A’B’ перевернутого реального изображения создается с помощью объектива.
(об). Затем расположите окуляр (ос) так, чтобы основное изображение A’B’ располагалось ближе к окуляру, чем передняя фокальная точка, тогда создается более увеличенное прямое виртуальное изображение A’B’. Поместите невооруженный глаз в положение глаза (зрачка) на тубусе окуляра, чтобы наблюдать увеличенное изображение. Короче говоря, последнее наблюдаемое изображение — это перевернутое виртуальное изображение. Как описано выше, этот тип микроскопа, который создает увеличенное изображение путем объединения объектива, создающего перевернутое реальное изображение, и окуляра, создающего прямое мнимое изображение, называется составным микроскопом. Оптическая система наблюдения в оптическом микроскопе обычно стандартизирована для этого составного микроскопа. Между тем такой тип микроскопа, который непосредственно наблюдает перевернутое реальное изображение, увеличенное объективом, называется одиночным микроскопом.
