ოპტიკური მიკროსკოპის სტრუქტურა და ძირითადი ნაწილები. მიკროსკოპი, როგორც ოპტიკური სისტემა ოპტიკური მიკროსკოპის დანიშნულება

მოგეხსენებათ, ადამიანი ხედვის საშუალებით იღებს ინფორმაციას მის გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ. ადამიანის თვალი რთული და სრულყოფილი მოწყობილობაა. ბუნების მიერ შექმნილი ეს მოწყობილობა მუშაობს სინათლის - ელექტრომაგნიტური გამოსხივებით, რომლის ტალღის დიაპაზონი 400-დან 760 ნანომეტრამდეა. ფერი, რომელსაც ადამიანი აღიქვამს, იცვლება მეწამულიდან წითლად.

ხილული სინათლის შესაბამისი ელექტრომაგნიტური ტალღები ურთიერთქმედებენ თვალის ატომებისა და მოლეკულების ელექტრონულ გარსებთან. ამ ურთიერთქმედების შედეგი დამოკიდებულია ამ გარსებში ელექტრონების მდგომარეობაზე. სინათლე შეიძლება შეიწოვოს, აირეკლოს ან გაიფანტოს. რა დაემართა სინათლეს, შეუძლია ბევრი რამ გამოავლინოს იმ ატომებისა და მოლეკულების შესახებ, რომლებთანაც იგი ურთიერთქმედებს. ატომებისა და მოლეკულების ზომების დიაპაზონი 0,1-დან ათეულ ნანომეტრამდეა. ეს ბევრჯერ უფრო მოკლეა ვიდრე სინათლის ტალღის სიგრძე. თუმცა, ზუსტად ამ ზომის ობიექტები - მოდით მათ ნანოობიექტები ვუწოდოთ - ძალიან მნიშვნელოვანია სანახავად. რა უნდა გაკეთდეს ამისთვის? ჯერ მოდით განვიხილოთ, თუ რას ხედავს ადამიანის თვალი.

ჩვეულებრივ, როდესაც ვსაუბრობთ კონკრეტული ოპტიკური მოწყობილობის გარჩევადობაზე, ისინი მუშაობენ ორი კონცეფციით. ერთი არის კუთხოვანი გარჩევადობა და მეორე წრფივი. ეს ცნებები ურთიერთდაკავშირებულია. მაგალითად, ადამიანის თვალისთვის კუთხის გარჩევადობა არის დაახლოებით 1 რკალის წუთი. ამ შემთხვევაში, თვალს შეუძლია განასხვავოს მისგან 25-30 სმ დაშორებით მდებარე ორი წერტილიანი ობიექტი მხოლოდ მაშინ, როდესაც ამ ობიექტებს შორის მანძილი 0,075 მმ-ზე მეტია. ეს საკმაოდ შედარებადია ჩვეულებრივი კომპიუტერული სკანერის გარჩევადობასთან. სინამდვილეში, 600 dpi გარჩევადობა ნიშნავს, რომ სკანერს შეუძლია განასხვავოს წერტილები ერთმანეთისგან 0,042 მმ-მდე.

იმისათვის, რომ შეგვეძლოს ერთმანეთისგან კიდევ უფრო მცირე მანძილზე მდებარე ობიექტების გარჩევა, გამოიგონეს ოპტიკური მიკროსკოპი – მოწყობილობა, რომელიც ზრდის თვალის გარჩევადობას. ეს მოწყობილობები განსხვავებულად გამოიყურება (როგორც ჩანს სურათი 1-დან), მაგრამ მათი მუშაობის პრინციპი იგივეა. ოპტიკურმა მიკროსკოპმა შესაძლებელი გახადა გარჩევადობის ლიმიტის გადაწევა მიკრონის ნაწილებამდე. უკვე 100 წლის წინ, ოპტიკურმა მიკროსკოპამ შესაძლებელი გახადა მიკრონის ზომის ობიექტების შესწავლა. თუმცა, ამავე დროს გაირკვა, რომ შეუძლებელი იყო გარჩევადობის შემდგომი ზრდის მიღწევა ლინზების რაოდენობის უბრალოდ გაზრდით და მათი ხარისხის გაუმჯობესებით. ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობა შემოიფარგლება თავად სინათლის თვისებებით, კერძოდ მისი ტალღური ბუნებით.

წინა საუკუნის ბოლოს დადგინდა, რომ ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობა არის . ამ ფორმულაში λ არის სინათლის ტალღის სიგრძე და ნცოდვა u- მიკროსკოპის ლინზების რიცხვითი დიაფრაგმა, რომელიც ახასიათებს როგორც მიკროსკოპს, ასევე ნივთიერებას, რომელიც მდებარეობს კვლევის ობიექტსა და მასთან ყველაზე ახლოს მიკროსკოპის ლინზას შორის. მართლაც, რიცხვითი დიაფრაგმის გამოხატულება მოიცავს გარდატეხის ინდექსს ნგარემო ობიექტსა და ლინზას შორის და კუთხეს შორის uლინზის ოპტიკურ ღერძსა და ყველაზე გარე სხივებს შორის, რომლებიც გამოდიან ობიექტიდან და შეუძლიათ ამ ლინზაში შეღწევა. ვაკუუმის რეფრაქციული მაჩვენებელი უდრის ერთიანობას. ჰაერისთვის ეს მაჩვენებელი ძალიან ახლოს არის ერთიანობასთან, წყლისთვის არის 1.33303, ხოლო სპეციალური სითხეებისთვის, რომლებიც გამოიყენება მიკროსკოპში მაქსიმალური გარჩევადობის მისაღებად. ნაღწევს 1.78-ს. როგორიც არ უნდა იყოს კუთხე u, ღირებულების ცოდვა uარ შეიძლება იყოს ერთზე მეტი. ამრიგად, ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობა არ აღემატება სინათლის ტალღის სიგრძის ნაწილს.

გარჩევადობა ზოგადად ითვლება ტალღის სიგრძის ნახევარად.

ობიექტის ინტენსივობა, გარჩევადობა და გადიდება სხვადასხვა რამეა. თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ ის ისე, რომ მანძილი ობიექტების გამოსახულების ცენტრებს შორის, რომლებიც ერთმანეთისგან 10 ნმ-ში მდებარეობს, იყოს 1 მმ. ეს შეესაბამება 100000-ჯერ ზრდას. თუმცა, შეუძლებელი იქნება გარჩევა ერთი ობიექტია თუ ორი. ფაქტია, რომ ობიექტების გამოსახულებები, რომელთა ზომები ძალიან მცირეა სინათლის ტალღის სიგრძესთან შედარებით, ექნებათ იგივე ფორმა და ზომა, თავად ობიექტების ფორმისგან დამოუკიდებლად. ასეთ ობიექტებს უწოდებენ წერტილოვან ობიექტებს - მათი ზომები შეიძლება უგულებელვყოთ. თუ ასეთი წერტილიანი ობიექტი ანათებს, მაშინ ოპტიკური მიკროსკოპი გამოსახავს მას სინათლის წრედ, რომელიც გარშემორტყმულია მსუბუქი და მუქი რგოლებით. ჩვენ შემდგომში, სიმარტივისთვის, განვიხილავთ სინათლის წყაროებს. ოპტიკური მიკროსკოპის გამოყენებით მიღებული წერტილოვანი სინათლის წყაროს ტიპიური გამოსახულება ნაჩვენებია ნახაზ 2-ზე. სინათლის რგოლების ინტენსივობა გაცილებით ნაკლებია ვიდრე წრისა და მცირდება გამოსახულების ცენტრიდან დაშორებით. ყველაზე ხშირად, მხოლოდ პირველი სინათლის რგოლი ჩანს. პირველი მუქი რგოლის დიამეტრი არის . ფუნქციას, რომელიც აღწერს ამ ინტენსივობის განაწილებას, ეწოდება წერტილის გავრცელების ფუნქცია. ეს ფუნქცია არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა არის გადიდება. რამდენიმე წერტილის ობიექტის გამოსახულება იქნება ზუსტად წრეები და რგოლები, როგორც ეს ჩანს 3-დან სურათზე. შედეგად გამოსახულება შეიძლება გადიდდეს, თუმცა, თუ ორი მეზობელი წერტილის ობიექტის გამოსახულება გაერთიანდება, ისინი გააგრძელებენ შერწყმას. ხშირად ამბობენ, რომ ასეთი გადიდება უსარგებლოა - უფრო დიდი სურათები უბრალოდ ბუნდოვანი იქნება. უსარგებლო გადიდების მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე 4. ფორმულას ხშირად უწოდებენ დიფრაქციის ზღვარს და ის იმდენად ცნობილია, რომ იგი ამოკვეთილია ამ ფორმულის ავტორის, გერმანელი ოპტიკური ფიზიკოსის ერნსტ აბეს ძეგლზე.

რა თქმა უნდა, დროთა განმავლობაში, ოპტიკური მიკროსკოპების აღჭურვა დაიწყო სხვადასხვა მოწყობილობებით, რამაც შესაძლებელი გახადა სურათების შენახვა. ადამიანის თვალს ჯერ ავსებდნენ კინოკამერები და ფილმები, შემდეგ კი ციფრულ მოწყობილობებზე დაფუძნებული კამერები, რომლებიც მათზე დაცემული შუქს ელექტრო სიგნალებად გარდაქმნიან. ამ მოწყობილობებიდან ყველაზე გავრცელებულია CCD მატრიცები (CCD ნიშნავს მუხტით დაწყვილებულ მოწყობილობას). ციფრულ კამერებში პიქსელების რაოდენობა კვლავ იზრდება, მაგრამ ეს მარტო ოპტიკური მიკროსკოპების გარჩევადობის გაუმჯობესებას ვერ შეძლებს.

ჯერ კიდევ ოცდახუთი წლის წინ ჩანდა, რომ დიფრაქციის ზღვარი გადაულახავი იყო და რომ ობიექტების შესასწავლად, რომელთა ზომები სინათლის ტალღის სიგრძეზე მრავალჯერ მცირეა, საჭირო იყო სინათლის, როგორც ასეთის მიტოვება. სწორედ ეს გზა გაიარეს ელექტრონული და რენტგენის მიკროსკოპების შემქმნელებმა. მიუხედავად ასეთი მიკროსკოპების მრავალი უპირატესობისა, ნანოობიექტების სანახავად სინათლის გამოყენების პრობლემა დარჩა. ამის მრავალი მიზეზი არსებობდა: ობიექტებთან მუშაობის მოხერხებულობა და სიმარტივე, გამოსახულების მისაღებად საჭირო მოკლე დრო, ნიმუშების შეღებვის ცნობილი მეთოდები და მრავალი სხვა. საბოლოოდ, მრავალწლიანი შრომის შემდეგ, შესაძლებელი გახდა ნანომასშტაბიანი ობიექტების ნახვა ოპტიკური მიკროსკოპის გამოყენებით. ამ მიმართულებით უდიდესი პროგრესი მიღწეულია ფლუორესცენტული მიკროსკოპის სფეროში. რა თქმა უნდა, არავის გაუუქმებია დიფრაქციის ლიმიტი, მაგრამ მათ მოახერხეს მისი გადალახვა. ამჟამად, არსებობს სხვადასხვა ოპტიკური მიკროსკოპი, რომელიც შესაძლებელს ხდის ობიექტების გამოკვლევას, რომელთა ზომები გაცილებით მცირეა, ვიდრე სინათლის ტალღის სიგრძე, რომელიც ქმნის ამ ობიექტების სურათებს. ყველა ამ მოწყობილობას აქვს ერთი საერთო პრინციპი. შევეცადოთ ავხსნათ რომელია.

რაც უკვე ითქვა გარჩევადობის დიფრაქციული ლიმიტის შესახებ, ცხადია, რომ წერტილის წყაროს ნახვა არც ისე რთულია. თუ ეს წყარო არის საკმარისი ინტენსივობის, მისი გამოსახულება აშკარად ჩანს. ამ გამოსახულების ფორმა და ზომა, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, განისაზღვრება ოპტიკური სისტემის თვისებებით. ამავდროულად, იცოდეთ ოპტიკური სისტემის თვისებები და დარწმუნებული იყოთ, რომ ობიექტი წერტილის ობიექტია, შეგიძლიათ ზუსტად განსაზღვროთ სად მდებარეობს ობიექტი. ასეთი ობიექტის კოორდინატების განსაზღვრის სიზუსტე საკმაოდ მაღალია. ეს შეიძლება ილუსტრირებული იყოს ნახაზი 5-ით. წერტილის ობიექტის კოორდინატები შეიძლება უფრო ზუსტად განისაზღვროს, რაც უფრო ინტენსიურად ანათებს. ჯერ კიდევ გასული საუკუნის 80-იან წლებში, ოპტიკური მიკროსკოპის გამოყენებით, მათ შეძლეს ცალკეული მანათობელი მოლეკულების პოზიციის დადგენა 10-20 ნანომეტრის სიზუსტით. წერტილის წყაროს კოორდინატების ასეთი ზუსტი განსაზღვრის აუცილებელი პირობაა მისი მარტოობა. უახლოესი სხვა წერტილის წყარო ისე შორს უნდა იყოს, რომ მკვლევარმა დანამდვილებით იცოდეს, რომ დამუშავებული გამოსახულება შეესაბამება ერთ წყაროს. გასაგებია, რომ ეს მანძილია ლუნდა აკმაყოფილებდეს პირობას. ამ შემთხვევაში, გამოსახულების ანალიზს შეუძლია ძალიან ზუსტი მონაცემების მიწოდება თავად წყაროს პოზიციის შესახებ.

ობიექტების უმეტესობა, რომელთა ზომები გაცილებით მცირეა, ვიდრე ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობა, შეიძლება წარმოდგენილი იყოს წერტილოვანი წყაროების ერთობლიობით. ასეთ კომპლექტში სინათლის წყაროები განლაგებულია ერთმანეთისგან გაცილებით მცირე მანძილზე. თუ ეს წყაროები ერთდროულად ანათებენ, მაშინ შეუძლებელი იქნება რაიმეს თქმა იმის შესახებ, თუ სად მდებარეობს ისინი. თუმცა, თუ თქვენ შეგიძლიათ ეს წყაროები თავის მხრივ ბრწყინავდეს, მაშინ თითოეული მათგანის პოზიცია შეიძლება განისაზღვროს მაღალი სიზუსტით. თუ ეს სიზუსტე აღემატება მანძილს წყაროებს შორის, მაშინ თითოეული მათგანის პოზიციის ცოდნის გათვალისწინებით, შეგიძლიათ გაიგოთ, რა არის მათი შედარებითი პოზიციები. ეს ნიშნავს, რომ მიღებულია ინფორმაცია ობიექტის ფორმისა და ზომის შესახებ, რომელიც წარმოდგენილია წერტილოვანი წყაროების ერთობლიობის სახით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ შეისწავლოთ ობიექტი ოპტიკური მიკროსკოპით, რომლის ზომები უფრო მცირეა, ვიდრე დიფრაქციის ზღვარი!

ამრიგად, საკვანძო საკითხია ნანოობიექტის სხვადასხვა ნაწილების შესახებ ინფორმაციის მიღება ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად. ამის გაკეთების მეთოდების სამი ძირითადი ჯგუფი არსებობს.

მეთოდების პირველი ჯგუფი მიზანმიმართულად ანათებს შესასწავლი ობიექტის ამა თუ იმ ნაწილს. ამ მეთოდებს შორის ყველაზე ცნობილია ახლო ველის სკანირების ოპტიკური მიკროსკოპია. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მას.

თუ ყურადღებით შეისწავლით პირობებს, რომლებიც იგულისხმება დიფრაქციის ლიმიტთან დაკავშირებით, აღმოაჩენთ, რომ მანძილი ობიექტებიდან ლინზებამდე მნიშვნელოვნად აღემატება სინათლის ტალღის სიგრძეს. ამ ტალღის სიგრძესთან შედარებით და მცირე მანძილზე, სურათი განსხვავებულია. სინათლის ტალღის ელექტრომაგნიტურ ველში მოხვედრილი ნებისმიერი ობიექტის მახლობლად არის მონაცვლეობითი ელექტრომაგნიტური ველი, რომლის ცვლილების სიხშირე იგივეა, რაც სინათლის ტალღაში ველის ცვლილების სიხშირე. სინათლის ტალღისგან განსხვავებით, ეს ველი სწრაფად იშლება, როდესაც ის შორდება ნანოობიექტს. მანძილი, რომლის დროსაც ინტენსივობა მცირდება, ე.ი. ეჯერ, ობიექტის ზომასთან შედარებით. ამრიგად, ოპტიკური სიხშირის ელექტრომაგნიტური ველი კონცენტრირებულია სივრცის მოცულობაში, რომლის ზომა გაცილებით მცირეა ვიდრე სინათლის ტალღის სიგრძე. ნებისმიერი ნანოობიექტი, რომელიც მოხვდება ამ ზონაში, ამა თუ იმ გზით ურთიერთქმედებს კონცენტრირებულ ველთან. თუ ობიექტი, რომლის დახმარებითაც ხდება ამ ველის კონცენტრაცია, თანმიმდევრულად მოძრაობს ნებისმიერი ტრაექტორიის გასწვრივ შესწავლილი ნანოობიექტის გასწვრივ და ამ სისტემის მიერ გამოსხივებული შუქი ჩაიწერება, მაშინ გამოსახულება შეიძლება აშენდეს ამ ტრაექტორიაზე მდებარე ცალკეული წერტილებიდან. რა თქმა უნდა, თითოეულ მომენტში სურათი გამოიყურება ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2, მაგრამ გარჩევადობა განისაზღვრება იმით, თუ რამდენად იყო კონცენტრირებული ველი. და ეს, თავის მხრივ, განისაზღვრება ობიექტის ზომით, რომლის დახმარებითაც ეს ველი კონცენტრირებულია.

ველის ამ გზით კონცენტრირების ყველაზე გავრცელებული გზაა ლითონის ეკრანზე ძალიან პატარა ხვრელის გაკეთება. როგორც წესი, ეს ხვრელი მდებარეობს ლითონის თხელი ფილმით დაფარული მახვილი სინათლის სახელმძღვანელოს ბოლოს (სინათლის სახელმძღვანელოს ხშირად უწოდებენ ოპტიკურ ბოჭკოს და ფართოდ გამოიყენება მონაცემების გადასაცემად დიდ დისტანციებზე). ახლა უკვე შესაძლებელია 30-დან 100 ნმ-მდე დიამეტრის ხვრელების დამზადება. გარჩევადობა იგივე ზომისაა. ამ პრინციპით მომუშავე მოწყობილობებს ახლო ველის სკანირების ოპტიკური მიკროსკოპები ეწოდება. ისინი 25 წლის წინ გამოჩნდნენ.

მეორე ჯგუფის მეთოდების არსი შემდეგნაირად მოდის. იმის ნაცვლად, რომ მეზობელი ნანოობიექტები ბრწყინავდნენ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ობიექტები, რომლებიც ანათებენ სხვადასხვა ფერებში. ამ შემთხვევაში, სინათლის ფილტრების დახმარებით, რომლებიც გადასცემენ ამა თუ იმ ფერის შუქს, შეგიძლიათ განსაზღვროთ თითოეული ობიექტის პოზიცია და შემდეგ შექმნათ ერთი სურათი. ეს ძალიან ჰგავს იმას, რაც ნაჩვენებია სურათზე 5, მხოლოდ ფერები იქნება განსხვავებული სამი სურათისთვის.

მეთოდების ბოლო ჯგუფი, რომელიც შესაძლებელს ხდის დიფრაქციის ლიმიტის გადალახვას და ნანოობიექტების გამოკვლევას, იყენებს თავად მანათობელი ობიექტების თვისებებს. არის წყაროები, რომელთა „ჩართვა“ და „გამორთვა“ შესაძლებელია სპეციალურად შერჩეული განათების გამოყენებით. ასეთი გადართვები ხდება სტატისტიკურად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ არსებობს მრავალი გადართვის ნანო ობიექტი, მაშინ სინათლის ტალღის სიგრძისა და მისი ინტენსივობის არჩევით, თქვენ შეგიძლიათ აიძულოთ ამ ობიექტების მხოლოდ ნაწილი "გამორთვა". დარჩენილი ობიექტები გააგრძელებენ ბრწყინავს და მათგან გამოსახულების მიღება შესაძლებელია. ამის შემდეგ, თქვენ უნდა „ჩართოთ“ ყველა წყარო და ისევ „გამორთოთ“ ზოგიერთი მათგანი. წყაროების ნაკრები, რომელიც რჩება „ჩართული“, განსხვავდება ნაკრებისგან, რომელიც დარჩა „ჩართული“ პირველად. ამ პროცედურის მრავალჯერ გამეორებით, შეგიძლიათ მიიღოთ ერთმანეთისგან განსხვავებული სურათების დიდი ნაკრები. ასეთი ნაკრების ანალიზით, შესაძლებელია ყველა წყაროს დიდი ნაწილის დადგენა ძალიან მაღალი სიზუსტით, დიფრაქციის ზღვარზე საკმაოდ მაღალი. ამ გზით მიღებული სუპერ გარჩევადობის მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე 6.

სუპერ გარჩევადობის ოპტიკური მიკროსკოპია ამჟამად სწრაფად ვითარდება. უსაფრთხოდ შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს სფერო უახლოეს წლებში მოიზიდავს მკვლევართა მზარდ რაოდენობას და ვიმედოვნებთ, რომ ამ სტატიის მკითხველებიც მათ შორის იქნებიან.

ლექცია No7

ზედაპირის გაყვანის მეთოდები

ოპტიკური მიკროსკოპია

ადამიანის თვალი, რომელიც გვაძლევს საშუალებას დავინახოთ და შევისწავლოთ ჩვენს გარშემო არსებული სამყარო, საკმაოდ მარტივი ოპტიკური სისტემაა, რომლის მთავარი ელემენტია ლინზა, რომელიც რეალურად არის თხევადი კრისტალური ნივთიერებისგან დამზადებული ლინზა. ყველაზე პატარა ობიექტები, რომლებიც შეიძლება ნახოთ ასეთი ოპტიკური სისტემის გამოყენებით, არის დაახლოებით 0,1 მმ ზომის, და პატარა ობიექტების დასათვალიერებლად და შესასწავლად ჯერ გამოიყენეს სათვალეები ან გამადიდებელი სათვალეები, შემდეგ კი ოპტიკური ლინზებისგან დამზადებული რთული სტრუქტურები, სახელწოდებით ოპტიკური მიკროსკოპები.

მიკროსკოპი (ბერძნულიდან mikros - პატარა და skopeo - სახე) - მოწყობილობა შეუიარაღებელი თვალით უხილავი ობიექტების (ან მათი სტრუქტურის დეტალების) დიდად გადიდებული გამოსახულების მისაღებად..

ოპტიკური მიკროსკოპის ოპტიკური დიზაინი და მუშაობის პრინციპი . ოპტიკური მიკროსკოპის ერთ-ერთი ტიპიური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 1. ობიექტი 7, რომელიც მდებარეობს მე-10 საფეხურზე, როგორც წესი, განათებულია ხელოვნური შუქით ილუმინატორიდან (ნათურა 1 და კოლექტორის ლინზა 2) სარკის 4 და კონდენსატორის 6 გამოყენებით. ობიექტის გასადიდებლად, ობიექტივი 8 და ოკულარი 9 არის გამოყენებული ობიექტივი ქმნის 7" ობიექტის რეალურ შებრუნებულ და გაფართოებულ სურათს. ოკულარი ქმნის მეორად გადიდებულ ვირტუალურ სურათს 7" ჩვეულებრივ საუკეთესო სანახავ მანძილზე D=250 მმ. თუ ოკულარი გადაადგილდება ისე, რომ 7" გამოსახულება იყოს ოკულარულის წინა ფოკუსის წინ დაახლოებით F, მაშინ ოკულარით მოცემული გამოსახულება ხდება რეალური და შეიძლება მიღებულ იქნეს ეკრანზე ან ფილმზე. მთლიანი გადიდება უდრის. ლინზების გადიდების პროდუქტი ოკულარული გადიდებით: x = bX დაახ. ოკულარი F დაახლოებით (ე.წ. ოპტიკური სიგრძე F ob არის ლინზის ფოკუსური სიგრძე გამადიდებელი შუშის გადიდების მსგავსია: X ok =). 250/F ok, სადაც F ok არის თვალის ფოკუსური მანძილი, როგორც წესი, ოპტიკური მიკროსკოპების ლინზებს აქვთ გადიდება 6,3-დან 100-მდე, ხოლო ოკულარები 7-დან 15-მდე. ამიტომ, ასეთი მიკროსკოპის საერთო გადიდება მერყეობს 44-დან. 100. 1500. საველე დიაფრაგმა 3 და დიაფრაგმა 5 ემსახურება სინათლის სხივის შეზღუდვას და გაფანტული სინათლის შემცირებას. ოპტიკური მიკროსკოპის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი გარჩევადობა, რომელიც განისაზღვრება, როგორც უმცირესი მანძილის ურთიერთმიმართება, რომელზედაც ორი მეზობელი სტრუქტურული ელემენტი ჯერ კიდევ ცალკე ჩანს.. ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობა შეზღუდულია სინათლის დიფრაქციის გამო. დიფრაქციის გამო, ასეთი მიკროსკოპის ლინზებით მოცემული უსასრულო მანათობელი წერტილის გამოსახულება არ ჰგავს წერტილს, არამედ მრგვალ სინათლის დისკს (გარსშემორტყმული მუქი და მსუბუქი რგოლებით), რომლის დიამეტრი უდრის: d = 1.22 /ა, სად  – სინათლის ტალღის სიგრძე და ა- ლინზის ციფრული დიაფრაგმა, ტოლია: A =ნsin (a/2)(ნ- ობიექტსა და ლინზას შორის მდებარე გარემოს რეფრაქციული ინდექსი, ა- კუთხე კონუსური სინათლის სხივის უკიდურეს სხივებს შორის, რომელიც გამოდის ობიექტის წერტილიდან და შედის ობიექტივში). თუ ორი მანათობელი წერტილი განლაგებულია ერთმანეთთან ახლოს, მათი დიფრაქციული ნიმუშები ერთმანეთზეა გადანაწილებული, რაც იძლევა განათების კომპლექსურ განაწილებას გამოსახულების სიბრტყეში. განათების ყველაზე მცირე ფარდობითი განსხვავება, რომელიც თვალით ჩანს, არის 4%. ეს შეესაბამება ოპტიკურ მიკროსკოპში ამოღებულ უმცირეს მანძილს, d=0.51 /ა. არათვითნათური ობიექტებისთვის მაქსიმალური გარჩევადობა არის დ და ა.შშეადგენს  /(A+A"), სად A"- მიკროსკოპის კონდენსატორის რიცხვითი დიაფრაგმა. ამრიგად, რეზოლუცია ( 1/დ) პირდაპირპროპორციულია ლინზის დიაფრაგმისა და მის გასაზრდელად ობიექტსა და ლინზას შორის სივრცე ივსება სითხით მაღალი გარდატეხის ინდექსით. მაღალი გადიდების ჩაძირვის მიზნების დიაფრაგმა აღწევს ა=1.3 (ჩვეულებრივი „მშრალი“ ლინზებისთვის ა=0.9). გარჩევადობის ლიმიტის არსებობა გავლენას ახდენს ოპტიკური მიკროსკოპის გადიდების არჩევანზე. ოპტიკური მიკროსკოპის გადიდება 500 ფარგლებში ა – 1000ამას სასარგებლო ეწოდება, რადგან მასთან ერთად თვალი განასხვავებს ობიექტის სტრუქტურის ყველა ელემენტს, რომლებიც წყდება მიკროსკოპით. 1000-ზე მეტი გადიდების დროს აობიექტის სტრუქტურის ახალი დეტალები არ არის გამოვლენილი; მიუხედავად ამისა, ზოგჯერ ასეთი გადიდებები გამოიყენება, მაგალითად, მიკროფოტოგრაფიასა და მიკროპროექციებში.

ოპტიკური მიკროსკოპის დაკვირვების მეთოდები . ობიექტის სტრუქტურა შეიძლება გამოირჩეოდეს, თუ მის სხვადასხვა ნაწილს განსხვავებულად შთანთქავს და ასახავს სინათლეს, ან აქვს განსხვავებული რეფრაქციული ინდექსები ერთმანეთისგან (ან საშუალოდან). ეს თვისებები განსაზღვრავს განსხვავებას ამპლიტუდასა და სინათლის ტალღების ფაზებში, რომლებიც აისახება ან გადაცემულია ობიექტის სხვადასხვა ნაწილში, რაც, თავის მხრივ, განსაზღვრავს გამოსახულების კონტრასტს. ამიტომ, ოპტიკურ მიკროსკოპში გამოყენებული დაკვირვების მეთოდები შეირჩევა შესასწავლი ობიექტის ბუნებისა და თვისებების მიხედვით.

გადაცემული სინათლის ველის მეთოდიგამოიყენება გამჭვირვალე ობიექტების შესწავლისას შთამნთქმელი (შუქის შთამნთქმელი) ნაწილაკებით და მათში შემავალი ნაწილებით. ეს არის, მაგალითად, ცხოველური და მცენარეული ქსოვილების თხელი ფერადი სექციები, მინერალებისა და რადიოელექტრონული მასალების თხელი სექციები. ობიექტის არარსებობის შემთხვევაში, კონდენსატორიდან 6-ის სხივების სხივი (იხ. ნახაზი 1) გადის ლინზაში 8 და წარმოქმნის ერთნაირად განათებულ ველს ოკულარი 9-ის ფოკუსური სიბრტყის მახლობლად. თუ ობიექტი 7 შეიცავს შთამნთქმელ ობიექტს, მაშინ ის ნაწილობრივ შთანთქავს. და ნაწილობრივ აფანტავს მასზე შუქს ( წყვეტილი ხაზი), რომელიც, დიფრაქციული თეორიის მიხედვით, განსაზღვრავს გამოსახულების გარეგნობას. მეთოდი ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს არაშთამნთქმელი ობიექტებისთვის, თუ ისინი ისე ძლიერად აფანტავენ განათებულ სხივს, რომ სხივის მნიშვნელოვანი ნაწილი ობიექტივამდე არ აღწევს.

ნათელი ველის მეთოდი არეკლილი სინათლეში(ნახ. 2) გამოიყენება გაუმჭვირვალე საგნებზე დასაკვირვებლად, მაგალითად, ლითონის მონაკვეთებზე 4.

ობიექტი განათებულია ილუმინატორი 1-დან და გამჭვირვალე სარკე 2 ზემოდან ლინზების 3-ით, რომელიც ერთდროულად ემსახურება როგორც კონდენსატორი. გამოსახულება იქმნება სიბრტყე 6-ში ლინზის მიერ მილის ლინზა 5-თან ერთად; ობიექტის სტრუქტურა ჩანს მისი ელემენტების არეკვლის განსხვავებების გამო; ნათელ ველში გამოიკვეთება არაჰომოგენურობები, რომლებიც ფანტავს მათზე შუქს.

გადაცემული სინათლის მუქი ველის მეთოდი(ნახ. 3) გამოიყენება გამჭვირვალე, არაშთამნთქმელი ობიექტების გამოსახულების მისაღებად. ილუმინატორი 1 და სარკე 2 სინათლე გადის სპეციალურ ბნელ ველის კონდენსატორში 3 ღრუ კონუსის სახით და პირდაპირ არ შედის ლინზაში 5. გამოსახულება იქმნება მხოლოდ 4 ობიექტის მიკრონაწილაკებით მიმოფანტული სინათლით. ხედვის ველში 6, მუქი ფონზე, ჩანს ნაწილაკების მსუბუქი გამოსახულებები, რომლებიც განსხვავდებიან გარემოსგან გარდატეხის ინდექსით.

ულტრამიკროსკოპიის მეთოდიიმავე პრინციპზე დაყრდნობით (ულტრამიკროსკოპებში ობიექტის განათება პერპენდიკულარულია დაკვირვების მიმართულების მიმართ), შესაძლებელს ხდის აღმოაჩინოს ულტრა წვრილმანი დეტალები, რომელთა ზომები (2 ნმ) სცილდება ოპტიკური მიკროსკოპის გარჩევადობას. . ასეთი ობიექტების, მაგალითად, უმცირესი კოლოიდური ნაწილაკების აღმოჩენის უნარი ულტრამიკროსკოპის გამოყენებით განპირობებულია მათ მიერ სინათლის დიფრაქციის გამო. ძლიერი გვერდითი განათების პირობებში, ულტრამიკროსკოპში თითოეული ნაწილაკი დამკვირვებლის მიერ მონიშნულია, როგორც ნათელი წერტილი (მნათობი დიფრაქციული ლაქა) მუქ ფონზე. დიფრაქციის გამო, ძალიან მცირე სინათლე იფანტება უმცირესი ნაწილაკებით. ამიტომ, ულტრამიკროსკოპიაში, როგორც წესი, გამოიყენება ძლიერი სინათლის წყაროები. განათების ინტენსივობის, სინათლის ტალღის სიგრძისა და ნაწილაკისა და გარემოს რეფრაქციულ მაჩვენებლებს შორის სხვაობის მიხედვით, აღმოჩენილ ნაწილაკებს აქვთ ზომები (2-50) ნმ. შეუძლებელია ნაწილაკების ნამდვილი ზომის, ფორმისა და სტრუქტურის დადგენა დიფრაქციული ლაქებიდან: ულტრამიკროსკოპი არ იძლევა შესწავლილი ოპტიკური ობიექტების სურათებს. ამასთან, ულტრამიკროსკოპის გამოყენებით შესაძლებელია ნაწილაკების არსებობის და რიცხვითი კონცენტრაციის დადგენა, მათი მოძრაობის შესწავლა და ასევე ნაწილაკების საშუალო ზომის გამოთვლა, თუ ცნობილია მათი წონის კონცენტრაცია და სიმკვრივე. ულტრამიკროსკოპი შეიქმნა 1903 წელს. გერმანელი ფიზიკოსი G. Siedentopf და ავსტრიელი ქიმიკოსი R. Zsigmondy. მათ მიერ შემოთავაზებული ნაპრალის ულტრამიკროსკოპის სქემაში (ნახ. 4, ა) შესასწავლი სისტემა უმოძრაოა. კუვეტა 5 შესასწავლ ობიექტთან ერთად განათებულია სინათლის წყაროთი 1 (2 – კონდენსატორი; 4 – განათების ლინზა) ვიწრო მართკუთხა ჭრილით 3, რომლის გამოსახულება დაპროექტებულია დაკვირვების ზონაში.

დაკვირვების მიკროსკოპის 6-ის ოკულარით ჩანს ნაწილაკების მანათობელი წერტილები, რომლებიც მდებარეობს ჭრილის გამოსახულების სიბრტყეში. განათებული ადგილის ზემოთ და ქვემოთ, ნაწილაკების არსებობა არ არის გამოვლენილი. ნაკადის ულტრამიკროსკოპში (ნახ. 4, ბ) შესწავლილი ნაწილაკები მილის გასწვრივ მოძრაობენ დამკვირვებლის თვალისკენ. როდესაც ისინი კვეთენ განათების ზონას, ისინი აღირიცხება როგორც ნათელი ციმციმები ვიზუალურად ან ფოტომეტრიული მოწყობილობის გამოყენებით. დაკვირვებული ნაწილაკების განათების სიკაშკაშის რეგულირებით მოძრავი ფოტომეტრული სოლი 7, შესაძლებელია სარეგისტრაციო ნაწილაკების შერჩევა, რომელთა ზომა აღემატება მითითებულ ზღვარს. ულტრამიკროსკოპი გამოიყენება დისპერსიული სისტემების კვლევებში, ატმოსფერული ჰაერის, წყლის სისუფთავის და ოპტიკურად გამჭვირვალე მედიის უცხო ჩანართებით დაბინძურების ხარისხის მონიტორინგისთვის.

დაკვირვებისას ბნელი ველის მეთოდი ასახულ შუქზე(სურ. 5) გაუმჭვირვალე საგნები (მაგალითად, ლითონის სექციები) ზემოდან განათებულია ლინზის გარშემო განლაგებული სპეციალური რგოლის სისტემით და ე.წ. ეპიკონდენსატორი.

ბნელი ველის განათების ნათურის 1 სინათლის სხივები, არეკლილი ეპიკონდენსატორი 2-დან და ეცემა სუბსტრატის ზედაპირის კუთხით 3, მიმოფანტულია უცხო ნაწილაკებით. უცხო ნაწილაკებისგან მიმოფანტული ეს სინათლის სხივები გადის მიკროსკოპის ობიექტურ ლინზებს 4 და 5, აისახება მიკროსკოპის პრიზმის სარკედან 6 და მიკროსკოპის ოკულარული ლინზაში 7 გადის, დამკვირვებლის მიერ გამოირჩევა ბნელ ველში მანათობელი წერტილების სახით. .

პოლარიზებული სინათლის დაკვირვების მეთოდი(გადაცემული და ასახული) გამოიყენება ანიზოტროპული ობიექტების შესასწავლად, როგორიცაა მინერალები, მადნები, მარცვლები შენადნობების თხელ მონაკვეთებში, ზოგიერთი ცხოველური და მცენარეული ქსოვილებისა და უჯრედების. ოპტიკური ანისოტროპია არის გარემოს ოპტიკურ თვისებებში განსხვავება, რაც დამოკიდებულია მასში ოპტიკური გამოსხივების (სინათლის) გავრცელების მიმართულებაზე და მის პოლარიზაციაზე.. სინათლის პოლარიზაცია არის ოპტიკური გამოსხივების ფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც აღწერს სინათლის ტალღების განივი ანიზოტროპიას., ანუ სინათლის სხივის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში სხვადასხვა მიმართულების არაეკვივალენტობა. ელექტრომაგნიტური ტალღების განივი ბუნება ართმევს ტალღას ღერძულ სიმეტრიას გავრცელების მიმართულებასთან მიმართებაში შერჩეული მიმართულებების (ვექტორების) არსებობის გამო ე- ელექტრული ველი და ვექტორული სიძლიერე ნ– მაგნიტური ველის სიძლიერე) გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. ვინაიდან ვექტორები ედა ნელექტრომაგნიტური ტალღები ერთმანეთის პერპენდიკულარულია, სინათლის სხივის პოლარიზაციის მდგომარეობის სრულად აღსაწერად საჭიროა მხოლოდ ერთი მათგანის ქცევის ცოდნა. ჩვეულებრივ, ამ მიზნით ირჩევა ვექტორი E. ნებისმიერი ელემენტარული ემიტერის (ატომი, მოლეკულა) გამოსხივებული სინათლე ყოველთვის პოლარიზებულია გამოსხივების თითოეულ მოქმედებაში. მაგრამ მაკროსკოპული სინათლის წყაროები შედგება ასეთი გამოსხივების ნაწილაკების დიდი რაოდენობით; ვექტორების სივრცითი ორიენტაციები ედა ცალკეული ნაწილაკების მიერ სინათლის ემისიის აქტების მომენტები უმეტეს შემთხვევაში ნაწილდება ქაოტურად. ამიტომ, ზოგადად რადიაციის მიმართულება ეარაპროგნოზირებადი ნებისმიერ დროს. ასეთ გამოსხივებას ე.წ არაპოლარიზებულიან ბუნებრივი სინათლე. სინათლე ე.წ სრულად პოლარიზებული, თუ ვექტორის ორი ურთიერთ პერპენდიკულარული კომპონენტი (პროექცია). ესინათლის სხივი დროთა განმავლობაში მუდმივი ფაზის სხვაობით რხევა. როგორც წესი, სინათლის პოლარიზაციის მდგომარეობა გამოსახულია პოლარიზაციის ელიფსის გამოყენებით - ვექტორის ბოლო ტრაექტორიის პროექცია. ესხივის პერპენდიკულარულ სიბრტყეზე (ნახ. 6)

ოპტიკური ანიზოტროპია გამოიხატება ორმხრივი შეფერხებით, სინათლის პოლარიზაციის ცვლილებებში და პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვაში, რომელიც ხდება ოპტიკურად აქტიურ ნივთიერებებში. კრისტალების ბუნებრივი ოპტიკური ანიზოტროპია განპირობებულია გისოსების ატომების დამაკავშირებელი ძალების ველის სხვადასხვა მიმართულებით განსხვავებულობით. ნივთიერებების ბუნებრივი ოპტიკური აქტივობა, რომლებიც მას ამჟღავნებენ აგრეგაციის ნებისმიერ მდგომარეობაში, დაკავშირებულია ასეთი ნივთიერებების ცალკეული მოლეკულების სტრუქტურის ასიმეტრიასთან და ამ მოლეკულების ურთიერთქმედებაში სხვადასხვა პოლარიზაციის გამოსხივებასთან, აგრეთვე მახასიათებლებთან. ელექტრონებისა და „იონური ბირთვების“ აღგზნებული მდგომარეობების შესახებ ოპტიკურად აქტიურ კრისტალებში. ინდუცირებული (ხელოვნური) ოპტიკური ანიზოტროპია ხდება მედიაში, რომელიც ბუნებრივად ოპტიკურად იზოტროპულია გარე ველების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ხაზს უსვამენ გარკვეულ მიმართულებას ასეთ მედიაში. ეს შეიძლება იყოს ელექტრული ველი, მაგნიტური ველი, ელასტიური ძალების ველი, ასევე ძალების ველი სითხის ნაკადში. პოლარიზებული სინათლის დაკვირვების მეთოდში, ოპტიკურ სისტემაში შემავალი ანალიზატორებისა და კომპენსატორების გამოყენებით, შესწავლილია ობიექტში გამავალი სინათლის პოლარიზაციის ცვლილება.

ფაზის კონტრასტის მეთოდიგამოიყენება გამჭვირვალე და უფერო ობიექტების გამოსახულების მისაღებად, რომლებიც უხილავია ნათელი ველის მეთოდით დაკვირვებისას. ასეთ ობიექტებს მიეკუთვნება, მაგალითად, ცოცხალი, შეუღებავი ცხოველური ქსოვილი. მეთოდი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ობიექტისა და გარემოს რეფრაქციულ მაჩვენებლებში მცირე სხვაობითაც კი, მათში გამავალი სინათლის ტალღა განიცდის სხვადასხვა ფაზურ ცვლილებებს და იძენს ფაზის რელიეფი. ეს ფაზური ცვლილებები გარდაიქმნება სიკაშკაშის ცვლილებებად („ამპლიტუდის რელიეფი“) სპეციალური ფაზის ფირფიტის (ფაზის რგოლის) გამოყენებით, რომელიც მდებარეობს ლინზის უკანა ფოკუსის მახლობლად. ობიექტზე გამავალი სხივები მთლიანად გადის ფაზის რგოლში, რომელიც ცვლის მათ ფაზას /4-ით. ამავდროულად, ობიექტში მიმოფანტული სხივები (გადახრილი) არ ხვდება ფაზის რგოლში და არ იღებს დამატებით ფაზურ ცვლას. ობიექტში ფაზური ცვლის გათვალისწინებით, ფაზური სხვაობა გადახრილ და არაგადახრილ სხივებს შორის აღმოჩნდება 0-თან ან /2-თან ახლოს და ობიექტის გამოსახულების სიბრტყეში სინათლის ჩარევის შედეგად, ისინი შესამჩნევად აძლიერებენ ან ასუსტებენ ერთმანეთს, აძლევენ ობიექტის სტრუქტურის კონტრასტურ გამოსახულებას, რომელშიც სიკაშკაშის განაწილება ასახავს ზემოაღნიშნულ ფაზურ რელიეფს.

ჩარევის კონტრასტის მეთოდიმდგომარეობს იმაში, რომ მიკროსკოპში შემავალი თითოეული სხივი ორად იკვეთება: ერთი გადის დაკვირვებულ ნაწილაკზე, ხოლო მეორე გადის მის გვერდით. მიკროსკოპის ოკულარულ ნაწილში ორივე სხივი ისევ დაკავშირებულია და ერთმანეთს ერევა. ჩარევის შედეგი განისაზღვრება სხივების გზის სხვაობით დ, რომელიც გამოიხატება ფორმულით: d=N =(n 0 -ნ მ ) დ 0 , სადაც n 0 , n m არის ნაწილაკების და გარემოს გარდატეხის ინდექსები, შესაბამისად, დ 0 - ნაწილაკების სისქე, ნ- ჩარევის რიგი. ჩარევის კონტრასტის განხორციელების ერთ-ერთი მეთოდის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 4. კონდენსატორი 1 და ლინზა 4 აღჭურვილია ორგამტეხი ფირფიტებით (სურათზე მონიშნულია დიაგონალური ისრებით), რომელთაგან პირველი ყოფს ორიგინალური სინათლის სხივს ორ სხივად და მეორე აერთიანებს მათ. ერთ-ერთი სხივი, რომელიც გადის მე-3 ობიექტზე, ფაზაში შეფერხებულია (მიიღეს ბილიკის განსხვავება მეორე სხივთან შედარებით); ამ შეფერხების სიდიდე იზომება კომპენსატორით 5. ინტერფერენციული კონტრასტის მეთოდი გარკვეულწილად მსგავსია ფაზის კონტრასტის მეთოდის - ორივე მათგანი ეფუძნება მიკრონაწილაკზე გავლილი და მასზე გავლილი სხივების ჩარევას. ჩარევის მეთოდსა და ფაზის კონტრასტის მეთოდს შორის განსხვავება ძირითადად მდგომარეობს იმაში, რომ მაღალი სიზუსტით (/300-მდე) მიკროობიექტის მიერ კომპენსატორების გამოყენებით შემოტანილი ბილიკების განსხვავებები გაზომოს. ამ გაზომვებზე დაყრდნობით, შესაძლებელია რაოდენობრივი გამოთვლები, მაგალითად, ბიოლოგიური ობიექტების უჯრედებში მშრალი ნივთიერების მთლიანი მასისა და კონცენტრაციის შესახებ.

კვლევის მეთოდი ლუმინესცენციის სინათლეშიემყარება იმ ფაქტს, რომ ობიექტის მწვანე-ნარინჯისფერი ბზინვარება, რომელიც ჩნდება ლურჯ-იისფერი ან ულტრაიისფერი შუქით განათებისას, შესწავლილია მიკროსკოპით. ამ მიზნით, შესაბამისი სინათლის ფილტრები შეჰყავთ კონდენსატორამდე და მიკროსკოპის ლინზის შემდეგ. პირველი მათგანი გადასცემს მხოლოდ გამოსხივებას ილუმინატორის წყაროდან, რომელიც იწვევს ობიექტის ლუმინესცენციას, მეორე (ლინზის შემდეგ) გადასცემს მხოლოდ ლუმინესცენციურ შუქს დამკვირვებლის თვალს. მეთოდი გამოიყენება მიკროქიმიური ანალიზისა და ხარვეზის გამოვლენაში.

UV დაკვირვების მეთოდისაშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მიკროსკოპის მაქსიმალური გარჩევადობა 1/-ის პროპორციულად. ეს მეთოდი ასევე აფართოებს მიკროსკოპული კვლევების შესაძლებლობებს იმის გამო, რომ მრავალი ნივთიერების ნაწილაკი, გამჭვირვალე ხილულ სინათლეში, ძლიერად შთანთქავს გარკვეული ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერ გამოსხივებას და, შესაბამისად, ადვილად გამოირჩევა UV სურათებში. ულტრაიისფერი მიკროსკოპით გამოსახულებები იწერება ფოტოგრაფიით ან ელექტრონულ-ოპტიკური გადამყვანის ან ლუმინესცენტური ეკრანის გამოყენებით.

IR დაკვირვების მეთოდიასევე მოითხოვს თვალისთვის უხილავი გამოსახულების ხილვად გადაქცევას მისი გადაღებით ან ელექტრონულ-ოპტიკური გადამყვანის გამოყენებით. IR მიკროსკოპია საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ ობიექტების შიდა სტრუქტურა, რომლებიც გაუმჭვირვალეა ხილულ შუქზე, მაგალითად, მუქი სათვალეები, ზოგიერთი კრისტალები და მინერალები.

ოპტიკური მიკროსკოპის ძირითადი კომპონენტები . ზემოაღნიშნული ოპტიკური კომპონენტების გარდა (მაგალითად, ლინზა, ოკულარი), ოპტიკურ მიკროსკოპს ასევე აქვს სამფეხი ან კორპუსი, საკვლევი ობიექტის დამონტაჟების საფეხური, უხეში და წვრილი ფოკუსირების მექანიზმები, ლინზების დამონტაჟების მოწყობილობა და მილი. ოკულარების დამონტაჟებისთვის. ამა თუ იმ ტიპის კონდენსატორის გამოყენება (ნათელი ველი, ბნელი ველი და ა.შ.) დამოკიდებულია დაკვირვების საჭირო მეთოდის არჩევაზე. თანამედროვე ოპტიკური მიკროსკოპების უმეტესობის ლინზები მოსახსნელია. ლინზები განსხვავდება:

ა) სპექტრული მახასიათებლების მიხედვით - ლინზებისთვის სპექტრის ხილული რეგიონისთვის და UV და IR მიკროსკოპისთვის (ლინზა და სარკე-ლინზა);

ბ) მილის სიგრძეზე, რომლისთვისაც ისინი შექმნილია (მიკროსკოპის დიზაინის მიხედვით);

გ) ლინზასა და საგანს შორის არსებული საშუალების მიხედვით - მშრალი და ჩაძირული;

გ ) დაკვირვების მეთოდის მიხედვით - ჩვეულებრივ, ფაზა-კონტრასტში და ა.შ.

ამ დაკვირვების მეთოდისთვის გამოყენებული ოკულარის ტიპი განისაზღვრება ოპტიკური მიკროსკოპის ლინზების არჩევით. ოპტიკური მიკროსკოპების ადაპტაცია შესაძლებელს ხდის დაკვირვების პირობების გაუმჯობესებას და კვლევის შესაძლებლობების გაფართოებას, ობიექტების სხვადასხვა ტიპის განათების განხორციელებას, ობიექტების ზომის განსაზღვრას, ობიექტების გადაღებას მიკროსკოპით და ა.შ. მიკროსკოპების ტიპები განისაზღვრება ან ფართობის მიხედვით . განაცხადის ან დაკვირვების მეთოდით. Მაგალითად, ბიოლოგიური მიკროსკოპებიშექმნილია მიკრობიოლოგიაში, ჰისტოლოგიაში, ციტოლოგიაში, ბოტანიკაში, მედიცინაში კვლევისთვის, აგრეთვე გამჭვირვალე ობიექტებზე ფიზიკაში, ქიმიაში და ა.შ. მეტალოგრაფიული მიკროსკოპებიგანკუთვნილია ლითონებისა და შენადნობების მიკროსტრუქტურების შესასწავლად. ნახ. 5 (a – ნათელ ველში, b – ფაზა-კონტრასტული მოწყობილობით). პოლარიზებული მიკროსკოპებიაღჭურვილია დამატებითი პოლარიზებული მოწყობილობებით და განკუთვნილია ძირითადად მინერალებისა და მადნების თხელი მონაკვეთების შესასწავლად. სტერეომიკროსკოპებიგამოიყენება დაკვირვებული ობიექტების სამგანზომილებიანი გამოსახულების მისაღებად. საზომი მიკროსკოპებიშექმნილია მექანიკური ინჟინერიის სხვადასხვა ზუსტი გაზომვებისთვის. მიკროსკოპების ამ ჯგუფების გარდა, არსებობს სპეციალიზებული ოპტიკური მიკროსკოპები, მაგალითად: მიკროინსტალაცია სწრაფი და ნელი პროცესების გადასაღებად (მიკროორგანიზმების მოძრაობა, უჯრედების გაყოფის პროცესები, კრისტალების ზრდა და ა.შ.); მაღალი ტემპერატურის მიკროსკოპები 2000°C-მდე გაცხელებული ობიექტების შესასწავლად; დაბალი გადიდების ქირურგიული მიკროსკოპები, გამოიყენება ოპერაციების დროს. ძალიან რთული ინსტრუმენტები არის მიკროსპექტროფოტომეტრიული დანადგარები ობიექტების შთანთქმის სპექტრის დასადგენად, სატელევიზიო მიკროგამოსახულების ანალიზატორები და ა.შ.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გამოყენებული ლინზების ტიპისა და მათი შეერთების მეთოდის მიუხედავად, ოპტიკური მიკროსკოპების გარჩევადობა შეზღუდულია ოპტიკური ტექნოლოგიის ძირითადი წესით, რომელიც ჩამოყალიბებულია ჯერ კიდევ 1873 წელს. (ე.წ. რეილის დიფრაქციული გარჩევადობის ზღვარი), რომლის მიხედვითაც განსახილველი ობიექტის გამორჩეული დეტალების მინიმალური ზომები არ შეიძლება იყოს განათებისთვის გამოყენებული სინათლის ტალღის სიგრძის ნახევარზე ნაკლები. ვინაიდან დიაპაზონში ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე შეესაბამება დაახლოებით 400 ნმ, ოპტიკური მიკროსკოპების გარჩევადობა ფუნდამენტურად შემოიფარგლება ამ მნიშვნელობის ნახევარით, ანუ დაახლოებით 200 ნმ. ამ სიტუაციიდან ერთადერთი გამოსავალი იყო მოწყობილობების შექმნა, რომლებიც იყენებენ ტალღის გამოსხივებას უფრო მოკლე ტალღის სიგრძით, ანუ არამსუბუქი ხასიათის გამოსხივებას.

ელექტრონული მიკროსკოპია

კვანტურ მექანიკაში ელექტრონი შეიძლება ჩაითვალოს ტალღად, რომელიც, თავის მხრივ, შეიძლება გავლენა იქონიოს ელექტრო ან მაგნიტურ ლინზებზე (ჩვეულებრივი გეომეტრიული ოპტიკის კანონების სრული ანალოგიით). ეს არის ელექტრონული მიკროსკოპების მოქმედების პრინციპის საფუძველი, რაც შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გააფართოვოს მატერიის შესწავლის შესაძლებლობები მიკროსკოპულ დონეზე (გახსნის გაზრდით სიდიდის ბრძანებით). ელექტრონულ მიკროსკოპში სინათლის ნაცვლად გამოიყენება თავად ელექტრონები, რომლებიც ამ სიტუაციაში წარმოადგენენ გაცილებით მოკლე ტალღის სიგრძის გამოსხივებას (დაახლოებით 50000-ჯერ უფრო მოკლე ვიდრე სინათლე). ასეთ მოწყობილობებში, შუშის ლინზების ნაცვლად, ბუნებრივად გამოიყენება ელექტრონული ლინზები (ანუ შესაბამისი კონფიგურაციის ველები). ელექტრონის სხივები არ შეიძლება გავრცელდეს გაფანტვის გარეშე, თუნდაც აირისებრ გარემოში, ამიტომ მაღალი ვაკუუმი (10-6 მმ-მდე წნევა ან 10-4 Pa) უნდა შენარჩუნდეს ელექტრონული მიკროსკოპის შიგნით მთელი ელექტრონული ბილიკის გასწვრივ. ელექტრონული მიკროსკოპები გამოყენების მეთოდის მიხედვით იყოფა ორ დიდ კლასად: გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპები (TEM) და სკანირება (SEM) ან, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რასტრული მიკროსკოპები (SEM). მათ შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ TEM-ში ელექტრონული სხივი გადის შესასწავლი ნივთიერების ძალიან თხელ ფენებში, 1 მიკრონზე ნაკლები სისქით (თითქოს ამ ფენებს „გადასცემს“), ხოლო სკანირების მიკროსკოპებში ელექტრონული სხივი. თანმიმდევრულად აისახება ზედაპირის მცირე უბნებიდან ( ზედაპირის სტრუქტურა და მისი დამახასიათებელი ნიშნები შეიძლება განისაზღვროს ასახული ელექტრონების ან მეორადი ელექტრონების ჩაწერით, რომლებიც წარმოიქმნება სხივის ზედაპირთან ურთიერთქმედების დროს).

გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპი (TEM) . TEM-ის დიზაინი ჩვეულებრივი ოპტიკური მიკროსკოპის მსგავსია (ნახ. 1), სინათლის სხივების ნაცვლად მხოლოდ ელექტრონები (ანუ მათი შესაბამისი ტალღები) გამოიყენება. ამ ტიპის პირველი მოწყობილობა შეიქმნა 1932 წელს. გერმანელი მეცნიერები მ.კნოლი და ე.რუსკა. ასეთ მიკროსკოპში სინათლის წყაროს ცვლის ე.წ. ელექტრონული იარაღი (ელექტრონული წყარო). ელექტრონის წყარო ჩვეულებრივ არის გაცხელებული ვოლფრამის ან ლანთანუმის ჰექსაბორიდის კათოდი. კათოდი ელექტრული იზოლირებულია დანარჩენი მოწყობილობისგან, ხოლო ელექტრონები აჩქარებულია ძლიერი ელექტრული ველით. ლითონის კათოდი 2 ასხივებს ელექტრონებს, რომლებიც გროვდება სხივში ფოკუსირების ელექტროდის 3-ის გამოყენებით და იღებენ ენერგიას ძლიერი ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ კათოდსა და ანოდს 1-ს შორის სივრცეში. ამ ველის შესაქმნელად საჭიროა მაღალი ძაბვა 100 კვ. ან მეტი გამოიყენება ელექტროდებზე. ელექტრონული იარაღიდან გამომავალი ელექტრონული სხივი მიმართულია კონდენსატორული ლინზების 4-ის გამოყენებით მოცემულ ობიექტზე, რომელიც ფანტავს, ასახავს და შთანთქავს ელექტრონებს. ისინი ფოკუსირებულია ობიექტური ლინზებით 5, რომელიც ქმნის ობიექტის შუალედურ გამოსახულებას. ელექტრონებისგან იქმნება ობიექტის მანათობელი გამოსახულება. ეკრანის ქვეშ განთავსებული ფოტოგრაფიული ფირფიტის გამოყენებით, მიიღება მოცემული ობიექტის ფოტო.

მიკროსკოპი(ბერძნულიდან მიკროს- პატარა და სკოპეო- მე ვუყურებ) - ოპტიკური მოწყობილობა მცირე ობიექტების გაფართოებული გამოსახულების მისაღებად და მათი დეტალები შეუიარაღებელი თვალით.

პირველი ცნობილი მიკროსკოპი შეიქმნა 1590 წელს ნიდერლანდებში მემკვიდრეობითი ოპტიკოსების მიერ ზაქარიადა ჰანს იანსენი , რომელმაც დაამონტაჟა ორი ამოზნექილი ლინზა ერთი მილის შიგნით. მოგვიანებით დეკარტი თავის წიგნში "დიოპტრია" (1637) მან აღწერა უფრო რთული მიკროსკოპი, რომელიც შედგება ორი ლინზისგან - ბრტყელი ჩაზნექილი (თვალური) და ორმხრივამოზნექილი (ობიექტური). ოპტიკის შემდგომმა გაუმჯობესებამ შესაძლებელი გახადა ენტონი ვან ლივენჰუკი 1674 წელს დაამზადა ლინზები გადიდებით, რომელიც საკმარისი იყო მარტივი სამეცნიერო დაკვირვებების განსახორციელებლად და პირველად 1683 წელს აღწერა მიკროორგანიზმები.

თანამედროვე მიკროსკოპი (სურათი 1) შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან: ოპტიკური, განათების და მექანიკური.

ძირითადი დეტალები ოპტიკური ნაწილი მიკროსკოპი შედგება გამადიდებელი ლინზების ორი სისტემისგან: ოკულარი მკვლევარის თვალისკენ და ლინზა ნიმუშისკენ. თვალები მათ აქვთ ორი ლინზა, ზედას ეწოდება მთავარი, ქვედას კი კოლექტიური ლინზა. თვალის ჩარჩოები მიუთითებს იმაზე, თუ რას აწარმოებენ. მომატება(×5, ×7, ×10, ×15). მიკროსკოპზე ოკულარების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს და ამიტომ მონოკულარული და ბინოკლები მიკროსკოპები (განკუთვნილია ობიექტზე ერთი ან ორი თვალით დასაკვირვებლად), ასევე ტრინოკლები , რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაუკავშიროთ დოკუმენტაციის სისტემები (ფოტო და ვიდეო კამერები) მიკროსკოპს.

ლინზები ისინი წარმოადგენს ლითონის ჩარჩოში ჩასმული ლინზების სისტემას, რომლის წინა (წინა) ლინზა წარმოქმნის გადიდებას, ხოლო კორექტირების ლინზები მის უკან აღმოფხვრის დეფექტებს ოპტიკურ გამოსახულებაში. ლინზების ჩარჩოზე ციფრები ასევე მიუთითებს იმაზე, თუ რას აწარმოებენ ისინი. მომატება (×8, ×10, ×40, ×100). მიკრობიოლოგიური კვლევისთვის განკუთვნილი მოდელების უმეტესობა აღჭურვილია რამდენიმე ლინზებით გადიდების სხვადასხვა ხარისხით და მბრუნავი მექანიზმით, რომელიც შექმნილია სწრაფი ცვლილებისთვის - კოშკი ხშირად უწოდებენ " კოშკი ».

განათების ნაწილიშექმნილია სინათლის ნაკადის შესაქმნელად, რომელიც საშუალებას გაძლევთ განათოთ ობიექტი ისე, რომ მიკროსკოპის ოპტიკური ნაწილი შეასრულოს თავისი ფუნქციები უკიდურესი სიზუსტით. პირდაპირი გადამცემი სინათლის მიკროსკოპის განათების ნაწილი მდებარეობს ობიექტის უკან ლინზის ქვეშ და მოიცავს Სინათლის წყარო (ნათურა და ელექტრომომარაგება) და ოპტიკურ-მექანიკური სისტემა (კონდენსატორი, ველის და დიაფრაგმის რეგულირებადი დიაფრაგმა). კონდენსატორი შედგება ლინზების სისტემისგან, რომლებიც შექმნილია სინათლის წყაროდან მომდინარე სხივების შესაგროვებლად ერთ წერტილში - ფოკუსირება , რომელიც უნდა იყოს განსახილველი ობიექტის სიბრტყეში. თავის მხრივ დ დიაფრაგმა მდებარეობს კონდენსატორის ქვეშ და შექმნილია სინათლის წყაროდან გამავალი სხივების ნაკადის დასარეგულირებლად (გაზრდის ან შემცირებისთვის).

მექანიკური ნაწილიმიკროსკოპი შეიცავს ნაწილებს, რომლებიც აერთიანებს ზემოთ აღწერილ ოპტიკურ და განათების ნაწილებს და ასევე იძლევა შესასწავლი ნიმუშის განთავსებასა და მოძრაობას. შესაბამისად, მექანიკური ნაწილი შედგება საფუძველი მიკროსკოპი და მფლობელი , რომლის ზევით მიმაგრებულია მილის - ღრუ მილი, რომელიც შექმნილია ლინზების დასაყენებლად, ისევე როგორც ზემოაღნიშნული კოშკი. ქვემოთ არის ეტაპი , რომელზედაც დამონტაჟებულია სლაიდები შესწავლილი ნიმუშებით. სცენის გადაადგილება შესაძლებელია ჰორიზონტალურად შესაბამისი მოწყობილობის გამოყენებით, ასევე ზევით და ქვევით, რაც საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ გამოსახულების სიმკვეთრე. მთლიანი (მაკრომეტრიული) და ზუსტი (მიკრომეტრიული) ხრახნები.

Მომატება,რომელსაც მიკროსკოპი აწარმოებს, განისაზღვრება ობიექტური გადიდებისა და ოკულარული გადიდების პროდუქტით. სინათლის ველის მიკროსკოპის გარდა, კვლევის სპეციალურ მეთოდებში ფართოდ გამოიყენება შემდეგი: ბნელი ველი, ფაზა-კონტრასტული, ლუმინესცენტური (ფლუორესცენტული) და ელექტრონული მიკროსკოპია.

პირველადი(საკუთარი) ფლუორესცენცია ხდება წამლების სპეციალური მკურნალობის გარეშე და თანდაყოლილია ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებში, როგორიცაა არომატული ამინომჟავები, პორფირინები, ქლოროფილი, ვიტამინები A, B2, B1, ზოგიერთი ანტიბიოტიკი (ტეტრაციკლინი) და ქიმიოთერაპიული ნივთიერებები (აკრიკინი, რივანოლი). მეორადი (გამოწვეული) ფლუორესცენცია წარმოიქმნება მიკროსკოპული ობიექტების ფლუორესცენტური საღებავებით - ფტოროქრომებით დამუშავების შედეგად. ამ საღებავებიდან ზოგიერთი უჯრედებში დიფუზურად ნაწილდება, ზოგიც შერჩევით აკავშირებს გარკვეულ უჯრედულ სტრუქტურებს ან გარკვეულ ქიმიკატებსაც კი.

ამ ტიპის მიკროსკოპის ჩასატარებლად სპეციალური ლუმინესცენტური (ფლუორესცენტური) მიკროსკოპები , განსხვავდება ჩვეულებრივი სინათლის მიკროსკოპისგან მძლავრი არსებობით სინათლის წყარო (ულტრა მაღალი წნევის ვერცხლისწყალ-კვარცის ნათურა ან ჰალოგენური ინკანდესენტური კვარცის ნათურა), რომელიც ასხივებს უპირატესად ხილული სპექტრის გრძელი ტალღის ულტრაიისფერ ან მოკლე ტალღის (ლურჯი-იისფერი) რეგიონში.

ეს წყარო გამოიყენება ფლუორესცენციის აღგზნებისთვის მანამ, სანამ მის მიერ გამოსხივებული შუქი სპეციალურში გაივლის ამაღელვებელი (ლურჯი-იისფერი) სინათლის ფილტრი და აისახება ჩარევა სხივის გამყოფი ჩანაწერი , თითქმის მთლიანად წყვეტს უფრო გრძელი ტალღის გამოსხივებას და გადასცემს სპექტრის მხოლოდ იმ ნაწილს, რომელიც აღაგზნებს ფლუორესცენციას. ამავდროულად, ფლუორესცენტური მიკროსკოპის თანამედროვე მოდელებში, ამაღელვებელი გამოსხივება ნიმუშზე ხვდება ლინზების მეშვეობით (!) ფლუორესცენციის აგზნების შემდეგ, მიღებული შუქი კვლავ შედის ლინზაში, რის შემდეგაც იგი გადის ოკულარულის წინ მდებარე შუქზე. ჩაკეტვა (ყვითელი) სინათლის ფილტრი მოკლე ტალღის ამაღელვებელი გამოსხივების შეწყვეტა და წამლის ლუმინესცენციის სინათლის გადაცემა დამკვირვებლის თვალამდე.

სინათლის ფილტრების ასეთი სისტემის გამოყენების გამო, დაკვირვებული ობიექტის ლუმინესცენციის ინტენსივობა ჩვეულებრივ დაბალია და ამიტომ ფლუორესცენტური მიკროსკოპია უნდა ჩატარდეს სპეციალურად. ჩაბნელებული ოთახები .

ამ ტიპის მიკროსკოპის შესრულებისას მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა ასევე გამოყენება არაფლუორესცენტური ჩაძირვა და თანდართული მედია . კერძოდ, კედარის ან სხვა ჩაძირვის ზეთის შინაგანი ფლუორესცენციის ჩაქრობის მიზნით მას ემატება მცირე რაოდენობით ნიტრობენზოლი (2-დან 10 წვეთამდე 1 გ-ზე). თავის მხრივ, გლიცეროლის ბუფერული ხსნარი, ისევე როგორც არაფლუორესცენტური პოლიმერები (პოლისტირონი, პოლივინილის სპირტი) შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მედიკამენტების შემცველი საშუალებები. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ლუმინესცენციური მიკროსკოპის ჩატარებისას გამოიყენება ჩვეულებრივი შუშის სლაიდები და გადასაფარებლები, რომლებიც გადასცემენ გამოსხივებას სპექტრის გამოყენებულ ნაწილში და არ გააჩნიათ საკუთარი ლუმინესცენცია.

შესაბამისად, ფლუორესცენტული მიკროსკოპის მნიშვნელოვანი უპირატესობებია:

1) ფერადი გამოსახულება;

2) შავ ფონზე თვითგანათებული ობიექტების კონტრასტის მაღალი ხარისხი;

3) ფიჭური სტრუქტურების შესწავლის შესაძლებლობა, რომლებიც შერჩევით შთანთქავენ სხვადასხვა ფტოროქრომებს, რომლებიც ამავდროულად სპეციფიკური ციტოქიმიური მაჩვენებლებია;

4) უჯრედებში ფუნქციური და მორფოლოგიური ცვლილებების განსაზღვრის უნარი მათი განვითარების დინამიკაში;

5) მიკროორგანიზმების სპეციფიკური შეღებვის შესაძლებლობა (იმუნოფლუორესცენციის გამოყენებით).

ელექტრონული მიკროსკოპია

ჩაეყარა ელექტრონების გამოყენების თეორიული საფუძველი მიკროსკოპული ობიექტების დასაკვირვებლად ვ.ჰამილტონი , რომელმაც დაადგინა ანალოგია სინათლის სხივების გავლას ოპტიკურად არაჰომოგენურ გარემოში და ნაწილაკების ტრაექტორიებს შორის ძალის ველებში, აგრეთვე დე ბროლი , რომელმაც წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ ელექტრონს აქვს როგორც კორპუსკულური, ასევე ტალღური თვისებები.

უფრო მეტიც, ელექტრონების უკიდურესად მოკლე ტალღის სიგრძის გამო, რომელიც მცირდება გამოყენებული აჩქარების ძაბვის პირდაპირპროპორციულად, თეორიულად გათვლილი გარჩევადობის ლიმიტი , რომელიც ახასიათებს მოწყობილობის უნარს ცალ-ცალკე აჩვენოს ობიექტის მცირე, მაქსიმალურად განლაგებული დეტალები, ელექტრონული მიკროსკოპისთვის არის 2-3 Å ( ანგსტრომი , სადაც 1Å=10 -10 მ), რაც რამდენიმე ათასჯერ აღემატება ოპტიკურ მიკროსკოპს. ელექტრონის სხივებით წარმოქმნილი ობიექტის პირველი სურათი 1931 წელს იქნა მიღებული. გერმანელი მეცნიერები მ.კნოლემი და ე.რუსკა .

თანამედროვე ელექტრონული მიკროსკოპების დიზაინში ელექტრონების წყაროა ლითონი (ჩვეულებრივ ვოლფრამი), საიდანაც, 2500 ºС-მდე გაცხელების შემდეგ, შედეგი არის თერმიონული ემისია ელექტრონები გამოიყოფა. ელექტრული და მაგნიტური ველების დახმარებით ჩამოყალიბდა ელექტრონების ნაკადი შეგიძლიათ დააჩქაროთ და შეანელოთ, ასევე გადახვიდეთ ნებისმიერი მიმართულებით და ფოკუსირდეთ. ამრიგად, ლინზების როლს ელექტრონულ მიკროსკოპში ასრულებს სათანადოდ შექმნილი მაგნიტური, ელექტროსტატიკური და კომბინირებული მოწყობილობების ნაკრები, სახელწოდებით " ელექტრონული ლინზები" .

შორ მანძილზე სხივის სახით ელექტრონების გადაადგილებისთვის აუცილებელი პირობაა აგრეთვე შექმნა ვაკუუმი , ვინაიდან ამ შემთხვევაში ელექტრონების საშუალო თავისუფალი გზა გაზის მოლეკულებთან შეჯახებას შორის მნიშვნელოვნად გადააჭარბებს მანძილს, რომელზედაც ისინი უნდა მოძრაობდნენ. ამ მიზნებისათვის საკმარისია სამუშაო პალატაში უარყოფითი წნევის შენარჩუნება დაახლოებით 10 -4 Pa.

ობიექტების შესწავლის ბუნების მიხედვით, ელექტრონული მიკროსკოპები იყოფა გამჭვირვალე, ამრეკლავი, ემისიური, რასტრული, ჩრდილი და სარკისებული , რომელთა შორის პირველი ორი ყველაზე ხშირად გამოიყენება.

ოპტიკური დიზაინი გადაცემის (გადაცემის) ელექტრონული მიკროსკოპი სრულიად ექვივალენტურია შესაბამისი ოპტიკური მიკროსკოპის დიზაინის, რომელშიც სინათლის სხივი იცვლება ელექტრონული სხივით და მინის ლინზების სისტემები ჩანაცვლებულია ელექტრონული ლინზების სისტემებით. შესაბამისად, გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპი შედგება შემდეგი ძირითადი კომპონენტებისგან: განათების სისტემა, ობიექტის კამერა, ფოკუსირების სისტემა და საბოლოო სურათის რეგისტრაციის ბლოკი , რომელიც შედგება კამერისა და ფლუორესცენტური ეკრანისგან.

ყველა ეს კვანძი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ქმნიან ეგრეთ წოდებულ "მიკროსკოპის სვეტს", რომლის შიგნით არის ვაკუუმი. შესწავლილი ობიექტის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა მისი სისქე 0,1 მიკრონიზე ნაკლები. ობიექტის საბოლოო გამოსახულება იქმნება მასზე გამავალი ელექტრონული სხივის შესაბამისი ფოკუსირების შემდეგ ფოტოგრაფიული ფილმი ან ფლუორესცენტური ეკრანი , დაფარულია სპეციალური ნივთიერებით - ფოსფორით (ტელევიზორის სურათის მილებში ეკრანის მსგავსი) და ელექტრონული გამოსახულების ხილვადად გადაქცევა.

ამ შემთხვევაში, გამოსახულების ფორმირება გადამცემ ელექტრონულ მიკროსკოპში ძირითადად დაკავშირებულია ელექტრონების გაფანტვის სხვადასხვა ხარისხთან შესწავლილი ნიმუშის სხვადასხვა უბნებით და, უფრო მცირე ზომით, ამ უბნების მიერ ელექტრონის შთანთქმის სხვაობებთან. კონტრასტი ასევე გაუმჯობესებულია გამოყენებით " ელექტრონული საღებავები (ოსმიუმის ტეტროქსიდი, ურანილი და ა.შ.), შერჩევითად აკავშირებს ობიექტის გარკვეულ უბნებს. თანამედროვე გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპები, რომლებიც შექმნილია ანალოგიურად, უზრუნველყოფს მაქსიმალური სასარგებლო გადიდება 400000-მდე, რაც შეესაბამება რეზოლუცია 5.0 Å-ზე. გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით გამოვლენილი ბაქტერიული უჯრედების წვრილი სტრუქტურა ე.წ ულტრასტრუქტურა .

IN ამრეკლავი (სკანირების) ელექტრონული მიკროსკოპი გამოსახულება იქმნება ობიექტის ზედაპირული შრის მიერ არეკლილი (გაფანტული) ელექტრონების გამოყენებით, როდესაც ის ზედაპირზე მცირე კუთხით (დაახლოებით რამდენიმე გრადუსით) დასხივდება. შესაბამისად, გამოსახულების ფორმირება განპირობებულია ობიექტის სხვადასხვა წერტილში ელექტრონების გაფანტვის სხვაობით, მისი ზედაპირის მიკრორელიეფის მიხედვით და თავად ასეთი მიკროსკოპის შედეგი ჩნდება დაკვირვებული ობიექტის ზედაპირის სტრუქტურის სახით. კონტრასტის გაძლიერება შესაძლებელია ლითონის ნაწილაკების ობიექტის ზედაპირზე დაყრით. ამ ტიპის მიკროსკოპების მიღწეული გარჩევადობა არის დაახლოებით 100 Å.

შექმნილია გაფართოებული ორგანზომილებიანი გამოსახულების ფორმირებისთვის, რომლებიც გადაღებულია ნიმუშის ფოკუსურ სიბრტყეში, თანმიმდევრულად მდებარე ოპტიკური ღერძის გასწვრივ, რაც იძლევა ნიმუშის მცირე სტრუქტურული დეტალების ორგანზომილებიანი და სამგანზომილებიანი შემოწმების შესაძლებლობას. ოპტიკური კომპონენტები დამონტაჟებულია გამძლე, ერგონომიულ ბაზაზე, რაც საშუალებას იძლევა სწრაფად ჩანაცვლება, ზუსტი ცენტრირება და ოპტიკურად ურთიერთდაკავშირებული შეკრებების ფრთხილად გასწორება. მიკროსკოპის ოპტიკური და მექანიკური კომპონენტები, მათ შორის ნიმუში, რომელიც მოთავსებულია სლაიდსა და საფარს შორის, ქმნიან ოპტიკურ სისტემას, რომლის ცენტრალური ღერძი გადის მიკროსკოპის ფუძესა და სადგამზე.

მიკროსკოპის ოპტიკური სისტემა, როგორც წესი, შედგება განათების (მათ შორის სინათლის წყაროსა და შემგროვებელი ლინზებისგან), კონდენსატორისგან, ნიმუშისგან, ობიექტისგან, ოკულარისაგან და ფოტოდეტექტორისგან, რომელიც შეიძლება იყოს კამერა ან დამკვირვებლის თვალი. კვლევის მიკროსკოპები ასევე შეიცავს სინათლის სხივის (წინასწარ) დამუშავების მოწყობილობას, რომელიც ჩვეულებრივ განლაგებულია ილუმინატორსა და კონდენსატორს შორის, და დამატებით ფოტოდეტექტორს ან ფილტრებს, რომლებიც ჩასმულია ლინზასა და ოკულატორს ან კამერას შორის. ფოტოდეტექტორისა და სხივის წინასწარი დამუშავების ხელსაწყო(ებ)ის კოორდინირებული მუშაობა უზრუნველყოფს გამოსახულების კონტრასტის ცვლილებებს სივრცითი სიხშირის, ფაზის, პოლარიზაციის, შთანთქმის, ფლუორესცენციის, ღერძიდან გამოსული განათების და/ან ნიმუშის სხვა თვისებებისა და განათების პირობების ფუნქციით. მაგრამ განათების სხივის დამუშავებისა და გამოსახულების ფორმირების ტალღების გაფილტვრისთვის დამატებითი მოწყობილობების გარეშეც კი, ძირითადი მიკროსკოპული კონფიგურაციების უმეტესობას აქვს ბუნებრივი ფილტრაციის გარკვეული ხარისხი.

შესავალი

თანამედროვე კომპლექსური მიკროსკოპები შექმნილია გაფართოებული ორგანზომილებიანი გამოსახულების შესაქმნელად, რომლებიც გადაღებულია ნიმუშის ფოკალურ სიბრტყეებში, რომლებიც თანმიმდევრულად მდებარეობს ოპტიკური ღერძის გასწვრივ, რაც იძლევა ნიმუშის მცირე სტრუქტურული დეტალების ორგანზომილებიანი და სამგანზომილებიანი გამოკვლევის შესაძლებლობას.

მიკროსკოპების უმეტესობა აღჭურვილია სცენის მოძრაობის მექანიზმით, რომელიც საშუალებას აძლევს მიკროსკოპს ზუსტად განათავსოს, ორიენტირება და ფოკუსირება მოახდინოს ნიმუშის დაკვირვებისა და გამოსახულების ოპტიმიზაციისთვის. განათების ინტენსივობა და სხივების გზა მიკროსკოპში კონტროლდება და კონტროლდება დიაფრაგმების, სარკეების, პრიზმების, სხივების გამყოფებისა და სხვა ოპტიკური ელემენტების გარკვეულ პოზიციებზე მოთავსებით, რითაც მიიღწევა ნიმუშის საჭირო სიკაშკაშე და კონტრასტი.

სურათი 1 გვიჩვენებს Nikon Eclipse E600 მიკროსკოპს, ტრინოკულარული მილით და DXM-1200 ციფრული კამერით გამოსახულების ჩასაწერად. განათებას წარმოქმნის ჰალოგენური ნათურა ვოლფრამის ძაფით, რომელიც მდებარეობს ნათურის ერთეულში, საიდანაც შუქი ჯერ გადის შემგროვებელ ლინზაში და შემდეგ შედის ოპტიკურ გზაზე მიკროსკოპის ბაზაზე. ინკანდესენტური ნათურის მიერ გამოსხივებული სინათლის სხივი მოდიფიცირებულია ფილტრების სერიით, რომლებიც ასევე მდებარეობს მიკროსკოპის ძირში, რის შემდეგაც, სარკედან არეკლილი, ველის დიაფრაგმის მეშვეობით ეცემა კონდენსატორზე. კონდენსატორის მიერ წარმოქმნილი სინათლის კონუსი ანათებს მიკროსკოპის სტადიაზე მდებარე ნიმუშს და შედის ობიექტში. ლინზის შემდეგ, სინათლის სხივი იყოფა სხივის გამყოფი/პრიზმის ერთეულით და მიმართულია ან ოკულარზე, სადაც იქმნება ვირტუალური გამოსახულება, ან ტრინოკულარული შუალედური მილის საპროექციო ლინზებისკენ, რათა შეიქმნას ციფრული გამოსახულება CCD ფოტოდიოდის მატრიცაზე. ციფრული გამოსახულების ჩაწერისა და ვიზუალიზაციის სისტემის შესახებ.

თანამედროვე მიკროსკოპების ოპტიკური კომპონენტები დამონტაჟებულია გამძლე ერგონომიულ ბაზაზე, რაც იძლევა სწრაფ ჩანაცვლებას, ზუსტ ცენტრირებას და ოპტიკურად ურთიერთდაკავშირებული შეკრებების ფრთხილად რეგულირებას. მიკროსკოპის ოპტიკური და მექანიკური კომპონენტები, მათ შორის ნიმუში, რომელიც მოთავსებულია სლაიდსა და საფარს შორის, ქმნიან ოპტიკურ სისტემას, რომლის ცენტრალური ღერძი გადის მიკროსკოპის ფუძესა და სადგამზე.

მიკროსკოპის ოპტიკური სისტემაჩვეულებრივ შედგება ილუმინატორისგან (შუქის წყაროს და შემგროვებელი ლინზების ჩათვლით), კონდენსატორისგან, ნიმუშისგან, ლინზისგან, ოკულარისაგან და ფოტოდეტექტორისგან, რომელიც შეიძლება იყოს როგორც კამერა, ასევე დამკვირვებლის თვალი (ცხრილი 1).
კვლევის მიკროსკოპები ასევე შეიცავს სინათლის სხივის წინასწარ დამუშავების მოწყობილობას, რომელიც ჩვეულებრივ განლაგებულია ილუმინატორსა და კონდენსატორს შორის, და დამატებით ფოტოდეტექტორს ან სინათლის ფილტრებს, რომლებიც მოთავსებულია ლინზასა და ოკულარებს ან კამერას შორის. ფოტოდეტექტორისა და სხივის წინასწარი დამუშავების ხელსაწყო(ებ)ის კოორდინირებული მუშაობა უზრუნველყოფს გამოსახულების კონტრასტის ცვლილებებს სივრცითი სიხშირის, ფაზის, პოლარიზაციის, შთანთქმის, ფლუორესცენციის, ღერძიდან გამოსული განათების და/ან ნიმუშის სხვა თვისებებისა და განათების პირობების ფუნქციით. მაგრამ დამატებითი მოწყობილობების გარეშეც, განათების სხივის დასამუშავებლად და ტალღების გაფილტვრისთვის, რომლებიც ქმნიან გამოსახულებას, ძირითადი მიკროსკოპული კონფიგურაციების უმეტესობას აქვს ბუნებრივი ფილტრაციის გარკვეული ხარისხი.

ცხრილი 1. მიკროსკოპის ოპტიკური სისტემის კომპონენტები.

მიკროსკოპის კომპონენტი	ელემენტები და მახასიათებლები
ილუმინატორი	სინათლის წყარო, კონვერგირებადი ლინზა, ველის დიაფრაგმა, თერმული ფილტრები, ნიველირებადი ფილტრები, დიფუზორი, ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები
სხივის წინასწარი დამუშავების მოწყობილობა	კონდენსატორის ირისის დიაფრაგმა, მუქი ველის დიაფრაგმა, ჩრდილის ნიღაბი, ფაზური რგოლები, ღერძიდან გამოყვანილი დიაფრაგმა, ნომარსკის პრიზმა, ფლუორესცენციის აგზნების ფილტრი
კონდენსატორი	რიცხვითი დიაფრაგმა, ფოკუსური მანძილი, აბერაციები, სინათლის გადაცემა, ჩაძირვის საშუალო, სამუშაო მანძილი
ნიმუში	სლაიდის სისქე, საფარის სისქე, ჩაძირვის საშუალება, აბსორბცია, გადაცემა, დიფრაქცია, ფლუორესცენცია, ჩამორჩენა, ორმხრივი შეფერხება
ობიექტივი	გადიდება, რიცხვითი დიაფრაგმა, ფოკუსური მანძილი, ჩაძირვის საშუალება, აბერაციები, სინათლის გადაცემა, ოპტიკური გადაცემის ფუნქცია, სამუშაო მანძილი
გამოსახულების ფილტრი	კომპენსატორი, ანალიზატორი, ნომარსკის პრიზმა, ლინზების ირისი, ფაზის ფირფიტა, SSEE ფილტრი, მოდულაციის ფირფიტა, სინათლის გადაცემა, ტალღის სიგრძის შერჩევა, ფლუორესცენციის გამორთვის ფილტრი
ოკულარი	გადიდება, აბერაციები, ველის ზომა, თვალის გადაადგილება
დეტექტორი	ადამიანის თვალი, ფოტო ემულსია, ფოტომულტიპლიკატორი, ფოტოდიოდის მატრიცა, ვიდეოკამერა

მიუხედავად იმისა, რომ მიკროსკოპის ზოგიერთი ოპტიკური კომპონენტი მოქმედებს როგორც გამოსახულების ფორმირების ელემენტები, სხვები განკუთვნილია განათების სხივის სხვადასხვა მოდიფიკაციისთვის და ასევე ასრულებენ ფილტრაციისა და გადაცემის ფუნქციებს. მიკროსკოპის ოპტიკური სისტემის გამოსახულების შემქმნელი კომპონენტებია კონვერგირებადი ლინზა (განლაგებული ან მის მახლობლად), კონდენსატორი, ობიექტივი, თვალის მილი (ან ოკულარი) და ადამიანის თვალის ან კამერის ლინზის რეფრაქციული ელემენტები. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი კომპონენტი არ არის, როგორც წესი, გამოსახულების შემქმნელი კომპონენტი, მათ მახასიათებლებს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს საბოლოო მიკროსკოპული გამოსახულების ხარისხის დასადგენად.

სინათლის ტალღების გზა იდეალური ობიექტივის გავლით

ცალკეული ლინზების როლის გაგება, რომლებიც ქმნიან ოპტიკური სისტემის კომპონენტებს, ფუნდამენტურია მიკროსკოპში გამოსახულების პროცესის გასაგებად. გამოსახულების ფორმირების უმარტივესი ელემენტია იდეალური ობიექტივი (სურათი 2) - იდეალურად შესწორებული, აბერაციებისგან თავისუფალი და სინათლის შეგროვება ერთ წერტილში. სინათლის პარალელური, პარაქსიალური სხივი, რომელიც გარდატეხილია შემგროვებელ ლინზაში, ფოკუსირებულია მის ფოკუსში ან ფოკუსზე (სურათი 2-ზე ეს მითითებულია წარწერით ფოკუსირებაასეთ ლინზებს ხშირად უწოდებენ დადებითი, ვინაიდან ისინი ხელს უწყობენ კონვერგენციული (კონვერგენციული) სინათლის სხივის სწრაფ კონვერგენციას და ანელებენ დივერგენციული სხივის დივერგენციას. ლინზების ფოკუსურ წერტილში მდებარე წერტილის წყაროს სინათლე გამოდის მისგან პარალელური, პარაქსიალური სხივით (მიმართულება მარჯვნიდან მარცხნივ სურათზე 2). ლინზასა და მის ფოკუსს შორის მანძილი ე.წ ფოკუსური მანძილილინზები (ნაჩვენებია f-ით სურათზე 2).

ოპტიკური ფენომენები ხშირად აღწერილია კვანტური თეორიის ან ტალღური ოპტიკის თვალსაზრისით, რაც დამოკიდებულია პრობლემის წინაშე. როდესაც სინათლე გადის ლინზაში, მისი ტალღური თვისებები შეიძლება უგულებელყოფილი იყოს და შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ის მოძრაობს სწორი ხაზებით, რომელსაც ჩვეულებრივ სხივებს უწოდებენ. მარტივი სხივების დიაგრამები ან სხივების ბილიკები ხშირად საკმარისია მიკროსკოპის მრავალი მნიშვნელოვანი ასპექტისა და კონცეფციის ასახსნელად, მათ შორის რეფრაქცია, ფოკუსური მანძილი, გადიდება, გამოსახულება და დიაფრაგმა. სხვა შემთხვევებში, სინათლის ტალღები უფრო მოხერხებულად განიხილება, როგორც ცალკეული ნაწილაკებისგან (კვანტები), განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც სინათლე იქმნება კვანტური მექანიკური მოვლენით ან გარდაიქმნება ენერგიის სხვა ფორმად. ჩვენს განხილვაში, ოპტიკურ ლინზებში გამავალი პარაქსიალური სხივები განხილული იქნება როგორც ტალღური, ასევე გეომეტრიული (სხივური) ოპტიკის თვალსაზრისით (სხივების დიაგრამები, რომლებშიც სხივები ვრცელდება მარცხნიდან მარჯვნივ). პარაქსიალური (ან პარაქსიალური) არის სინათლის სხივები, რომლებიც გადის ოპტიკურ ღერძთან ახლოს; ამ შემთხვევაში, დაცემის და გარდატეხის კუთხეების მნიშვნელობები, გამოხატული რადიანებით, შეიძლება ჩაითვალოს მათი სინუსების მნიშვნელობების დაახლოებით ტოლი.

პარალელური სინათლის სხივში წარმოიქმნება ინდივიდუალური მონოქრომატული ტალღები ტალღების ჯგუფი, ელექტრული და მაგნიტური ვექტორები, რომლებშიც მერყეობენ ფაზაში და ფორმაში ტალღის ფრონტი; ამ შემთხვევაში მისი გავრცელების მიმართულება პერპენდიკულარულია რხევების მიმართულებაზე. იდეალურ ლინზაში გავლისას სიბრტყე ტალღა გარდაიქმნება სფერულ ტალღაში, რომელიც ორიენტირებულია ფოკუსში ( ფოკუსირება) ლინზები (სურათი 2). ფოკუსურ წერტილში გაერთიანებული სინათლის ტალღები ერევა, აძლიერებს ერთმანეთს. პირიქით, სფერული ტალღის ფრონტი, რომელიც განსხვავდება იდეალური ლინზის ფოკუსური წერტილიდან, მის მიერ გარდაიქმნება სიბრტყე ტალღად (გავრცელება მარჯვნიდან მარცხნივ სურათზე 2). სიბრტყის ტალღის თითოეული სინათლის სხივი ირღვევა ლინზაში, სხვებისგან მცირე განსხვავებით, რადგან ის ოდნავ განსხვავებული კუთხით ეცემა მის ზედაპირს. ლინზიდან გასასვლელში ასევე იცვლება სინათლის სხივის მიმართულება. რეალურ სისტემებში, ლინზების ან ლინზების ჯგუფის გარდატეხის კუთხე და ფოკუსური წერტილი დამოკიდებულია სისტემის თითოეული კომპონენტის სისქეზე, გეომეტრიაზე, გარდატეხის ინდექსზე და დისპერსიაზე.

მიკროსკოპის ელექტრული ნაწილი

გამადიდებელი შუშისგან განსხვავებით, მიკროსკოპს აქვს გადიდების მინიმუმ ორი დონე. მიკროსკოპის ფუნქციური და სტრუქტურული და ტექნოლოგიური ნაწილები შექმნილია მიკროსკოპის მუშაობის უზრუნველსაყოფად და ობიექტის სტაბილური, ყველაზე ზუსტი, გაფართოებული გამოსახულების მისაღებად. აქ ჩვენ შევხედავთ მიკროსკოპის სტრუქტურას და შევეცდებით აღვწეროთ მიკროსკოპის ძირითადი ნაწილები.

ფუნქციურად, მიკროსკოპის მოწყობილობა დაყოფილია 3 ნაწილად:

1. განათების ნაწილი

მიკროსკოპის დიზაინის განათების ნაწილი მოიცავს სინათლის წყაროს (ნათურა და ელექტრომომარაგება) და ოპტიკურ-მექანიკურ სისტემას (კოლექტორი, კონდენსატორი, ველის და დიაფრაგმის რეგულირებადი/ირისის დიაფრაგმები).

2. რეპროდუცირებადი ნაწილი

შექმნილია გამოსახულების სიბრტყეში ობიექტის რეპროდუცირებისთვის გამოსახულების ხარისხით და კვლევისთვის საჭირო გადიდებით (ანუ გამოსახულების ასაგებად, რომელიც ასახავს ობიექტს რაც შეიძლება ზუსტად და ყველა დეტალში გარჩევადობით, გადიდებით, კონტრასტით და ფერის გადმოცემით. მიკროსკოპის ოპტიკა).
რეპროდუცირებადი ნაწილი უზრუნველყოფს გადიდების პირველ საფეხურს და მდებარეობს ობიექტის შემდეგ მიკროსკოპის გამოსახულების სიბრტყემდე.
რეპროდუცირების ნაწილი მოიცავს ლინზას და შუალედურ ოპტიკურ სისტემას.

უახლესი თაობის თანამედროვე მიკროსკოპები დაფუძნებულია უსასრულოდ შესწორებულ ოპტიკურ ლინზების სისტემებზე. ეს დამატებით მოითხოვს ეგრეთ წოდებული მილის სისტემების გამოყენებას, რომლებიც „აგროვებენ“ ლინზიდან გამოსულ სინათლის პარალელურ სხივებს მიკროსკოპის გამოსახულების სიბრტყეში.

3. ვიზუალიზაციის ნაწილი

შექმნილია ობიექტის რეალური გამოსახულების მისაღებად თვალის ბადურაზე, ფოტოფილმზე ან ფირფიტაზე, ტელევიზორის ან კომპიუტერის მონიტორის ეკრანზე დამატებითი გადიდებით (გადიდების მეორე ეტაპი).
გამოსახულების ნაწილი მდებარეობს ლინზის გამოსახულების სიბრტყესა და დამკვირვებლის თვალებს შორის (ციფრული კამერა).
გამოსახულების ნაწილი მოიცავს მონოკულარული, ბინოკულარული ან ტრინოკულარული ვიზუალური დანართს დაკვირვების სისტემით (თვალები, რომლებიც მუშაობენ გამადიდებელი შუშის მსგავსად).
გარდა ამისა, ეს ნაწილი მოიცავს დამატებით გამადიდებელ სისტემებს (magnification wholesaler/change systems); საპროექციო დანართები, მათ შორის დისკუსიის დანართები ორი ან მეტი დამკვირვებლისთვის; სახატავი აპარატი; გამოსახულების ანალიზისა და დოკუმენტაციის სისტემები ციფრული კამერების შესაბამისი გადამყვანებით.

ოპტიკური მიკროსკოპის ძირითადი ელემენტების განლაგება

დიზაინისა და ტექნოლოგიური თვალსაზრისით, მიკროსკოპი შედგება შემდეგი ნაწილებისგან:

• მექანიკური;
• ოპტიკური;
• ელექტრო.

1. მიკროსკოპის მექანიკური ნაწილი

მიკროსკოპის მოწყობილობათავისთავად ირთვება სამფეხა,რომელიც წარმოადგენს მიკროსკოპის ძირითად სტრუქტურულ და მექანიკურ ბლოკს. სამფეხა მოიცავს შემდეგ ძირითად ბლოკებს: ბაზადა მილის დამჭერი.

ბაზაარის ბლოკი, რომელზეც მთელი მიკროსკოპია დამონტაჟებული და მიკროსკოპის ერთ-ერთი მთავარი ნაწილია. მარტივ მიკროსკოპებში ბაზაზე დამონტაჟებულია განათების სარკეები ან ოვერჰედის ილუმინატორები. უფრო რთულ მოდელებში განათების სისტემა ჩაშენებულია ბაზაში ელექტრომომარაგების გარეშე ან მის გარეშე.

მიკროსკოპის ბაზების სახეები:

1. ბაზა განათების სარკით;
2. ეგრეთ წოდებული "კრიტიკული" ან გამარტივებული განათება;
3. კოჰლერის განათება.

1. ლინზების შემცვლელი განყოფილება, რომელსაც აქვს შემდეგი დიზაინის ვარიანტები - მბრუნავი მოწყობილობა, ხრახნიანი მოწყობილობა ლინზაში ხრახნისთვის, ლინზების ხრახნიანი მონტაჟისთვის "სასწავლი" სპეციალური გიდების გამოყენებით;
2. ფოკუსირების მექანიზმი მიკროსკოპის უხეში და წვრილად რეგულირებისთვის სიმკვეთრეზე - ლინზების ან ეტაპების მოძრაობის ფოკუსირების მექანიზმი;
3. შესაცვლელი ობიექტების მაგიდების მიმაგრების წერტილი;
4. სამონტაჟო ერთეული კონდენსატორის ფოკუსირებისა და ცენტრირების მოძრაობისთვის;
5. დამაგრების წერტილი შესაცვლელი დანართებისთვის (ვიზუალური, ფოტოგრაფიული, ტელევიზია, სხვადასხვა გადამცემი მოწყობილობები).

მიკროსკოპებმა შეიძლება გამოიყენონ სადგამები კომპონენტების დასამაგრებლად (მაგალითად, ფოკუსირების მექანიზმი სტერეო მიკროსკოპებში ან ილუმინატორის სამაგრი ინვერსიული მიკროსკოპების ზოგიერთ მოდელში).

მიკროსკოპის წმინდა მექანიკური კომპონენტია ეტაპი, განკუთვნილია სადამკვირვებლო ობიექტის დამაგრების ან დასამაგრებლად გარკვეულ მდგომარეობაში. ცხრილები შეიძლება იყოს ფიქსირებული, კოორდინირებული და მბრუნავი (ცენტრირებული და არაცენტრირებული).

2. მიკროსკოპის ოპტიკა (ოპტიკური ნაწილი)

ოპტიკური კომპონენტები და აქსესუარები უზრუნველყოფენ მიკროსკოპის ძირითად ფუნქციას - ობიექტის გაფართოებული გამოსახულების შექმნას ფორმის, შემადგენელი ელემენტების ზომისა და ფერის სიდიდის საიმედოობის საკმარისი ხარისხით. გარდა ამისა, ოპტიკამ უნდა უზრუნველყოს გამოსახულების ხარისხი, რომელიც აკმაყოფილებს კვლევის მიზნებს და ანალიზის მეთოდების მოთხოვნებს.
მიკროსკოპის ძირითადი ოპტიკური ელემენტებია ოპტიკური ელემენტები, რომლებიც ქმნიან მიკროსკოპის განათების (მათ შორის კონდენსატორის), დაკვირვების (თვალის) და რეპროდუცირების (ლინზების ჩათვლით) სისტემებს.

მიკროსკოპის მიზნები

- არის ოპტიკური სისტემები, რომლებიც შექმნილია გამოსახულების სიბრტყეში მიკროსკოპული გამოსახულების შესაქმნელად შესაბამისი გადიდებით, ელემენტის გარჩევადობით და კვლევის ობიექტის ფორმისა და ფერის რეპროდუქციის სიზუსტით. მიზნები მიკროსკოპის ერთ-ერთი მთავარი ნაწილია. მათ აქვთ რთული ოპტიკურ-მექანიკური დიზაინი, რომელიც მოიცავს რამდენიმე ცალკეულ ლინზას და კომპონენტებს, რომლებიც ერთმანეთთან არის დამაგრებული 2 ან 3 ლინზიდან.
ლინზების რაოდენობა განისაზღვრება ლინზის მიერ ამოხსნილი ამოცანების დიაპაზონით. რაც უფრო მაღალია გამოსახულების ხარისხი, რომელსაც გამოიმუშავებს ობიექტივი, მით უფრო რთულია მისი ოპტიკური დიზაინი. კომპლექსურ ობიექტში ლინზების საერთო რაოდენობა შეიძლება იყოს 14-მდე (მაგალითად, ეს შეიძლება ეხებოდეს პლანოქრომატულ ობიექტს 100x გადიდებით და რიცხვითი დიაფრაგმით 1,40).

ობიექტივი შედგება წინა და უკანა ნაწილებისგან. წინა ობიექტივი (ან ლინზების სისტემა) მიმართულია ნიმუშისკენ და არის მთავარი შესაბამისი ხარისხის გამოსახულების შესაქმნელად, ის განსაზღვრავს ლინზის სამუშაო მანძილს და ციფრულ დიაფრაგს. შემდგომი ნაწილი, წინა ნაწილთან ერთად, უზრუნველყოფს საჭირო გადიდებას, ფოკუსურ სიგრძეს და გამოსახულების ხარისხს, ასევე განსაზღვრავს ლინზის სიმაღლეს და მიკროსკოპის მილის სიგრძეს.

ლინზების კლასიფიკაცია

ლინზების კლასიფიკაცია ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე მიკროსკოპების კლასიფიკაცია. ლინზები იყოფა გამოთვლილი გამოსახულების ხარისხის პრინციპით, პარამეტრული და დიზაინ-ტექნოლოგიური მახასიათებლებით, აგრეთვე კვლევისა და კონტრასტული მეთოდების მიხედვით.

გამოთვლილი გამოსახულების ხარისხის პრინციპის მიხედვითლინზები შეიძლება იყოს:

• აქრომატული;
• აპოქრომატული;
• ბრტყელი ველის ლინზები (გეგმა).

აქრომატული ლინზები.

აქრომატული ლინზები განკუთვნილია 486-656 ნმ სპექტრული დიაპაზონის გამოსაყენებლად. ნებისმიერი აბერაციის კორექტირება (აქრომატიზაცია) ხორციელდება ორი ტალღის სიგრძეზე. ეს ლინზები გამორიცხავს სფერულ აბერაციას, ქრომატულ პოზიციის აბერაციას, კომას, ასტიგმატიზმს და ნაწილობრივ სფეროქრომატულ აბერაციას. ობიექტის გამოსახულებას ოდნავ მოლურჯო-მოწითალო ელფერი აქვს.

აპოქრომატული ლინზები.

აპოქრომატულ ობიექტებს აქვთ გაფართოებული სპექტრული რეგიონი და აქრომატიზაცია ხორციელდება სამ ტალღის სიგრძეზე. ამავდროულად, პოზიციური ქრომატიზმის, სფერული აბერაციის, კომისა და ასტიგმატიზმის გარდა, მეორადი სპექტრი და სფეროქრომატული აბერაცია ასევე საკმაოდ კარგად არის კორექტირებული, დიზაინში ბროლის ლინზებისა და სპეციალური სათვალეების დანერგვის წყალობით. აქრომატის ლინზებთან შედარებით, ამ ლინზებს, როგორც წესი, აქვთ უფრო მაღალი ციფრული დიაფრაგმა, აწარმოებენ უფრო მკვეთრ სურათებს და ზუსტად ასახავს საგნის ფერს.

ნახევრად აპოქრომატებიან მიკროფლუარები.

თანამედროვე ლინზები გამოსახულების საშუალო ხარისხით.

გეგმები.

გეგმურ ლინზებში გამოსწორებულია გამოსახულების გამრუდება ველის გასწვრივ, რაც უზრუნველყოფს ობიექტის მკვეთრ გამოსახულებას მთელი დაკვირვების ველში. გეგმური ლინზები ჩვეულებრივ გამოიყენება ფოტოგრაფიაში, გეგმის აპოქრომატები ყველაზე ეფექტურია.

ამ ტიპის ლინზების საჭიროება იზრდება, მაგრამ ისინი საკმაოდ ძვირია ოპტიკური დიზაინის გამო, რომელიც ახორციელებს ბრტყელ გამოსახულების ველს და გამოყენებული ოპტიკური მედიის. ამიტომ რუტინული და სამუშაო მიკროსკოპები აღჭურვილია ე.წ ეკონომიური ლინზებით. ეს მოიცავს ლინზებს გაუმჯობესებული გამოსახულების ხარისხით მთელ სფეროში: აქრომატები (LEICA), CP აქრომატები და აკროპლანები (CARL ZEISS), სტიგმაქრომატები (LOMO).

პარამეტრული მახასიათებლების მიხედვითლინზები იყოფა შემდეგნაირად:

1. მიზნები სასრული მილის სიგრძით (მაგალითად, 160 მმ) და ამოცანები შესწორებული მილის სიგრძის "უსასრულობისთვის" (მაგალითად, დამატებითი მილის სისტემით, რომელსაც აქვს მიკროსკოპის ფოკუსური სიგრძე 160 მმ);
2. პატარა ლინზები (10x-მდე); საშუალო (50x-მდე) და მაღალი (50x-ზე მეტი) გადიდება, ასევე ულტრა მაღალი გადიდების ლინზები (100x-ზე მეტი);
3. მცირე (0,25-მდე), საშუალო (0,65-მდე) და დიდი (0,65-ზე მეტი) ციფრული დიაფრაგმის ლინზები, ასევე გაზრდილი (ჩვეულებრივ) რიცხვითი დიაფრაგმის მქონე ლინზები (მაგალითად, აპოქრომატული კორექტირების ლინზები, აგრეთვე სპეციალური ლინზები ფლუორესცენტური მიკროსკოპისთვის);
4. ლინზები გაზრდილი (ჩვეულებრივთან შედარებით) სამუშაო მანძილით, ასევე დიდი და ზედმეტად დიდი სამუშაო მანძილით (ლინზები ინვერსიულ მიკროსკოპებში მუშაობისთვის). სამუშაო მანძილი არის თავისუფალი მანძილი ობიექტს (საფარის შუშის სიბრტყეს) და ლინზის წინა კომპონენტის ჩარჩოს ქვედა კიდეს (ლინზა, თუ ის გამოდის) შორის;
5. ლინზები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დაკვირვებას ნორმალურ ხაზოვან ველში (18 მმ-მდე); ფართო ველის ლინზები (22,5 მმ-მდე); ულტრა ფართო ველის ლინზები (22,5 მმ-ზე მეტი);
6. ლინზები არის სტანდარტული (45 მმ, 33 მმ) და არასტანდარტული სიმაღლით.

სიმაღლე - მანძილი ლინზების საცნობარო სიბრტყიდან (დახრახნილი ლინზის შეხების სიბრტყე მბრუნავ მოწყობილობასთან) ობიექტის სიბრტყემდე ფოკუსირებული მიკროსკოპით, არის მუდმივი მნიშვნელობა და უზრუნველყოფს კომპლექტის პარფოკალურობას. მბრუნავ მოწყობილობაში დამონტაჟებული სხვადასხვა გადიდების მსგავსი სიმაღლის ლინზები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ იყენებთ ერთი გადიდების ლინზას ობიექტის მკვეთრი გამოსახულების მისაღებად, შემდეგ გადიდებებზე გადასვლისას ობიექტის გამოსახულება რჩება მკვეთრი ლინზის ველის სიღრმეში.

დიზაინისა და ტექნოლოგიური მახასიათებლების მიხედვითარსებობს შემდეგი განყოფილება:

1. ლინზები ზამბარის ჩარჩოთი (დაწყებული რიცხვითი დიაფრაგმით 0.50) და მის გარეშე;
2. ლინზები, რომლებსაც აქვთ ირისის დიაფრაგმა ციფრული დიაფრაგმის შესაცვლელად (მაგალითად, ლინზებში გაზრდილი რიცხვითი დიაფრაგმით, გადაცემული სინათლის ლინზებში მუქი ველის მეთოდის განსახორციელებლად, ასახული სინათლის პოლარიზებულ ლინზებში);
3. ლინზები მაკორექტირებელი (საკონტროლო) ჩარჩოთი, რომელიც უზრუნველყოფს ოპტიკური ელემენტების მოძრაობას ლინზის შიგნით (მაგალითად, ლინზების გამოსახულების ხარისხის დარეგულირება საფარის სხვადასხვა სისქის მინის ან სხვადასხვა ჩაძირვის სითხეებით მუშაობისას; ასევე ცვლის გადიდება გლუვი - პანკრატიული - გადიდების დროს) და მის გარეშე.

კვლევისა და კონტრასტული მეთოდების უზრუნველყოფალინზები შეიძლება დაიყოს შემდეგნაირად:

1. მიზნები სამუშაო მინაზე და მის გარეშე;
2. გადაცემული და არეკლილი სინათლის ლინზები (არარეფლექსური); luminescent ლინზები (მინიმალური შინაგანი luminescence); პოლარიზებული ლინზები (ოპტიკურ ელემენტებში მინის დაძაბულობის გარეშე, ანუ საკუთარი დეპოლარიზაციის გარეშე); ფაზური ლინზები (ფაზური ელემენტის მქონე - ლინზის შიგნით გამჭვირვალე რგოლი); DIC ლინზები, რომლებიც მუშაობენ დიფერენციალური ჩარევის კონტრასტის მეთოდით (პოლარიზაცია პრიზმის ელემენტით); ეპილენსები (არეკული სინათლის ლინზები, რომლებიც შექმნილია სინათლის და ბნელი ველის მეთოდების უზრუნველსაყოფად, მათ დიზაინში აქვთ სპეციალურად შექმნილი განათების ეპი-სარკეები);
3. ჩაძირული და არაიმერსიული ლინზები.

ჩაძირვა ( ლათ. immersio - ჩაძირვა) არის სითხე, რომელიც ავსებს სივრცეს დაკვირვების ობიექტსა და სპეციალურ ჩაძირვის ობიექტს შორის (კონდენსატორი და მინის სლაიდი). ძირითადად გამოიყენება სამი სახის ჩაძირვის სითხე: ზეთის ჩაძირვა (MI/Oil), წყალში ჩაძირვა (WI/W) და გლიცეროლის ჩაძირვა (GI/Glyc), ამ უკანასკნელს ძირითადად იყენებენ ულტრაიისფერ მიკროსკოპში.
ჩაძირვა გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა მიკროსკოპის გარჩევადობის გაზრდა ან მის გამოყენებას მოითხოვს მიკროსკოპის ტექნოლოგიური პროცესი. Ეს ხდება:

1. ხილვადობის გაზრდა გარემოსა და ობიექტს შორის სხვაობის გაზრდით;
2. ნახული ფენის სიღრმის გაზრდა, რაც დამოკიდებულია საშუალო რეფრაქციულ ინდექსზე.

გარდა ამისა, ჩაძირვის სითხეს შეუძლია შეამციროს მაწანწალა შუქის რაოდენობა საგნის შუქის აღმოფხვრის გზით. ეს გამორიცხავს სინათლის გარდაუვალ დაკარგვას ობიექტივში შესვლისას.

ჩაძირვის ლინზები.იმერსიული ლინზების გამოსახულების ხარისხი, პარამეტრები და ოპტიკური დიზაინი გამოითვლება და შეირჩევა ჩაძირვის ფენის სისქის გათვალისწინებით, რომელიც განიხილება, როგორც დამატებითი ლინზა შესაბამისი რეფრაქციული ინდექსით. ობიექტსა და ლინზის წინა კომპონენტს შორის მოთავსებული ჩაძირვის სითხე ზრდის ობიექტის დათვალიერების კუთხეს (დიფრაგმის კუთხე). ჩაძირვის გარეშე (მშრალი) ლინზების რიცხვითი დიაფრაგმა არ აღემატება 1.0-ს (გარჩევადობა არის დაახლოებით 0.3 მკმ ძირითადი ტალღის სიგრძისთვის); ჩაძირვა - 1.40-ს აღწევს ჩაძირვის რეფრაქციული ინდექსისა და წინა ლინზის წარმოების ტექნოლოგიური შესაძლებლობების მიხედვით (ასეთი ლინზის გარჩევადობა არის დაახლოებით 0.12 მიკრონი).
მაღალი გადიდების ჩაძირვის ობიექტებს აქვთ მოკლე ფოკუსური სიგრძე 1,5-2,5 მმ, თავისუფალი სამუშაო მანძილით 0,1-0,3 მმ (მანძილი ნიმუშის სიბრტყიდან ლინზის წინა ლინზის ჩარჩოებამდე).

ლინზების ნიშნები.

თითოეული ლინზის შესახებ მონაცემები აღინიშნება მის სხეულზე შემდეგი პარამეტრების მითითებით:

1. გადიდება („x“-ჯერ, ჯერ): 8x, 40x, 90x;
2. NA: 0.20; 0.65, მაგალითად: 40/0.65 ან 40x/0.65;
3. დამატებითი ასოების მარკირება, თუ ობიექტივი გამოიყენება სხვადასხვა კვლევისა და კონტრასტული მეთოდებისთვის: ფაზა - Ф (Рп2 - რიცხვი შეესაბამება მარკირებას სპეციალურ კონდენსატორზე ან ჩანართზე), პოლარიზება - П (Pol), ლუმინესცენტური - Л (L), ფაზა. -ლუმინესცენტური - FL ( PhL), EPI (Epi, HD) - ეპილენები არეკლილი სინათლეზე მუშაობისთვის მუქი ველის მეთოდის გამოყენებით, დიფერენციალური ჩარევის კონტრასტი - DIC (DIC), მაგალითად: 40x/0.65 F ან Ph2 40x/0.65;
4. ოპტიკური კორექციის ტიპის მარკირება: აპოქრომატ - APO (ARO), პლანქრომატ - PLAN (PL, Plan), პლანქრომატ - PLAN-APO (Plan-Aro), გაუმჯობესებული აქრომატი, ნახევრად გეგმა - CX - სტიგმაქრომატ (Achrostigmat, CP-). აქრომატ, აქროპლანი), მიკროფლუარი (ნახევრად პლან-ნახევრად აპოქრომატული) - SF ან M-FLUAR (MICROFLUAR, NEOFLUAR, NPL, FLUOTAR).

თვალები

ოპტიკური სისტემები, რომლებიც შექმნილია დამკვირვებლის თვალის ბადურაზე მიკროსკოპული გამოსახულების შესაქმნელად. ზოგადად, ოკულარი შედგება ლინზების ორი ჯგუფისგან: თვალის ლინზა - ყველაზე ახლოს დამკვირვებლის თვალთან - და საველე ლინზა - ყველაზე ახლოს იმ სიბრტყესთან, რომელშიც ობიექტივი ქმნის მოცემული ობიექტის გამოსახულებას.

თვალის სათვალეები კლასიფიცირდება ლინზების მახასიათებლების იგივე ჯგუფების მიხედვით:

1. ოკულები კომპენსატორული (K - კომპენსირებს ლინზის გადიდების ქრომატულ განსხვავებას 0,8%) და არაკომპენსაციის მოქმედებით;
2. რეგულარული და ბრტყელი ველის ოკულები;
3. ფართოკუთხიანი ოკულარი (ოკულარული ნომრით - ოკულარული და მისი ხაზოვანი ველის გადიდების ნამრავლი - 180-ზე მეტი); ულტრა ფართო კუთხით (225-ზე მეტი თვალის რიცხვით);
4. ოკულები გაფართოებული გუგათი სათვალით ან მის გარეშე მუშაობისთვის;
5. დაკვირვების ოკულები, საპროექციო ოკულები, ფოტო ოკულები, გამალი;
6. ოკულარი შიდა დამიზნებით (მოძრავი ელემენტის გამოყენებით ოკულარი შიგნით, კორექტირება ხდება ბადის მკვეთრ გამოსახულებაზე ან მიკროსკოპის გამოსახულების სიბრტყეზე; ასევე გლუვი, პანკრატიული ცვლილება ოკულარიის გადიდებაში) და მის გარეშე.

განათების სისტემა

განათების სისტემა მნიშვნელოვანი ნაწილია მიკროსკოპის დიზაინებიდა წარმოადგენს ლინზების, დიაფრაგმების და სარკეების სისტემას (ამ უკანასკნელს საჭიროების შემთხვევაში იყენებენ), რაც უზრუნველყოფს ობიექტის ერთგვაროვან განათებას და ლინზის დიაფრაგმის სრულ შევსებას.
გადამცემი სინათლის მიკროსკოპის განათების სისტემა შედგება ორი ნაწილისაგან: კოლექტორი და კონდენსატორი.

კოლექციონერი.
ჩაშენებული გადაცემული სინათლის განათების სისტემით, კოლექტორის ნაწილი განლაგებულია სინათლის წყაროს მახლობლად, მიკროსკოპის ბაზაზე და შექმნილია მანათობელი სხეულის ზომის გასაზრდელად. კორექტირების უზრუნველსაყოფად, კოლექტორი შეიძლება იყოს მოძრავი და გადაადგილდეს ოპტიკური ღერძის გასწვრივ. მიკროსკოპის საველე დიაფრაგმა მდებარეობს კოლექტორთან ახლოს.

კონდენსატორი.
კონდენსატორის ოპტიკური სისტემა შექმნილია მიკროსკოპში შემავალი სინათლის რაოდენობის გაზრდის მიზნით. კონდენსატორი მდებარეობს ობიექტს (ეტაპს) და ილუმინატორს (შუქის წყაროს) შორის.
ყველაზე ხშირად, საგანმანათლებლო და მარტივ მიკროსკოპებში, კონდენსატორი შეიძლება იყოს მოუხსნელი და უმოძრაო. სხვა შემთხვევებში, კონდენსატორი არის მოსახსნელი ნაწილი და, განათების რეგულირებისას, აქვს ფოკუსირების მოძრაობა ოპტიკური ღერძის გასწვრივ და ცენტრის მოძრაობა ოპტიკური ღერძის პერპენდიკულარულად.
კონდენსატორთან ყოველთვის არის განათების დიაფრაგმის ირისის დიაფრაგმა.

კონდენსატორი არის ერთ-ერთი მთავარი ელემენტი, რომელიც უზრუნველყოფს მიკროსკოპის მუშაობას განათებისა და კონტრასტის სხვადასხვა მეთოდების გამოყენებით:

• ირიბი განათება (დიაფრაგმა კიდიდან ცენტრამდე და განათების დიაფრაგმის დიაფრაგმის გადაადგილება მიკროსკოპის ოპტიკურ ღერძთან შედარებით);
• მუქი ველი (მაქსიმალური დიაფრაგმა ცენტრიდან განათების დიაფრაგმის კიდემდე);
• ფაზის კონტრასტი (ობიექტის რგოლის განათება, ხოლო სინათლის რგოლის გამოსახულება ჯდება ლინზის ფაზურ რგოლში).

კონდენსატორების კლასიფიკაციამახასიათებლების ჯგუფებში ახლოს არის ლინზებთან:

1. გამოსახულების ხარისხისა და ოპტიკური კორექტირების ტიპის მიხედვით კონდენსატორები იყოფა არააქრომატულ, აქრომატულ, აპლანატიკურ და აქრომატულ-აპლანატიკურად;
2. მცირე რიცხვითი დიაფრაგმის კონდენსატორები (0,30-მდე), საშუალო რიცხვითი დიაფრაგმის (0,75-მდე), დიდი რიცხვითი დიაფრაგმის (0,75-ზე მეტი);
3. კონდენსატორები რეგულარული, გრძელი და ზედმეტად გრძელი სამუშაო მანძილით;
4. ჩვეულებრივი და სპეციალური კონდენსატორები სხვადასხვა კვლევისა და კონტრასტული მეთოდებისთვის;
5. კონდენსატორის დიზაინი არის ერთჯერადი, დასაკეცი ელემენტით (წინა კომპონენტი ან დიდი ველის ობიექტივი), ხრახნიანი წინა ელემენტით.

Abbe კონდენსატორი- გამოსახულების ხარისხისთვის შეუსწორებელი კონდენსატორი, რომელიც შედგება 2 არააქრომატული ლინზისგან: ერთი ორმხრივ ამოზნექილი, მეორე პლანო-ამოზნექილი, დაკვირვების ობიექტისკენ (ამ ლინზის ბრტყელი მხარე მიმართულია ზემოთ). კონდენსატორის დიაფრაგმა, A = 1.20. აქვს ირისის დიაფრაგმა.

აპლანატური კონდენსატორი- კონდენსატორი, რომელიც შედგება სამი ლინზისგან, რომლებიც განლაგებულია შემდეგნაირად: ზედა ლინზა არის პლანო-ამოზნექილი (ბრტყელი მხარე მიმართულია ლინზებისკენ), რასაც მოჰყვება ჩაზნექილი-ამოზნექილი და ორმხრივამოზნექილი ლინზები. შესწორებულია სფერულ აბერაციასთან და კომასთან დაკავშირებით. კონდენსატორის დიაფრაგმა, A = 1.40. აქვს ირისის დიაფრაგმა.

აქრომატული კონდენსატორი- კონდენსატორი სრულად შესწორებულია ქრომატულ და სფერულ აბერაციაზე.

ბნელი ველის კონდენსატორი- კონდენსატორი, რომელიც შექმნილია მუქი ველის ეფექტის მისაღებად. ის შეიძლება იყოს სპეციალური ან გადაკეთდეს ჩვეულებრივი კაშკაშა ველის კონდენსატორიდან კონდენსატორის ირისის დიაფრაგმის სიბრტყეში გარკვეული ზომის გაუმჭვირვალე დისკის დაყენებით.

კონდენსატორის მარკირება.
რიცხვითი დიაფრაგმა (განათება) აღინიშნება კონდენსატორის წინა მხარეს.

3. მიკროსკოპის ელექტრული ნაწილი

თანამედროვე მიკროსკოპები სარკეების ნაცვლად იყენებენ სხვადასხვა განათების წყაროებს, რომლებიც იკვებება ელექტრო ქსელიდან. ეს შეიძლება იყოს ჩვეულებრივი ინკანდესენტური ნათურები, ან ჰალოგენის, ქსენონის ან ვერცხლისწყლის ნათურები. LED განათება ასევე სულ უფრო პოპულარული ხდება. მათ აქვთ მნიშვნელოვანი უპირატესობები ჩვეულებრივი ნათურების მიმართ, როგორიცაა გამძლეობა, დაბალი ენერგიის მოხმარება და ა.შ. განათების წყაროს გასაძლიერებლად გამოიყენება სხვადასხვა კვების წყარო, აალებადი დანადგარები და სხვა მოწყობილობები, რომლებიც ელექტრო ქსელიდან დენს გარდაქმნის დენში, რომელიც შესაფერისია კონკრეტული კვებისათვის. განათების წყარო. ეს ასევე შეიძლება იყოს მრავალჯერადი დატენვის ბატარეები, რაც საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ მიკროსკოპები მინდორში კავშირის წერტილის არარსებობის შემთხვევაში.