Inleiding tot enige kennis over optische microscoop
Een instrument of apparaat dat een klein object of een klein deel van een object met een hoge vergroting vergroot voor observatie. Het wordt veel gebruikt in de industriële en agrarische productie en in wetenschappelijk onderzoek. Biologen en medisch personeel gebruiken ook veel microscopen in hun bedrijf. Grofweg verdeeld in optische microscopen en elektronenmicroscopen.
Optische microscoop is een microscoop die zichtbaar licht als lichtbron gebruikt. Gewone optische microscopen kunnen in twee delen worden verdeeld: het optische systeem en het mechanische apparaat. Het optische systeem omvat voornamelijk oculairen, objectieflenzen, condensors, diafragma's en lichtbronnen. Het mechanische apparaat omvat voornamelijk de lenscilinder, spiegelkolom, podium, spiegelbasis, dikte-instelschroef en andere onderdelen (figuur 1). Het optische basisprincipe wordt getoond in figuur 2. De kleine bolle lens links in de figuur vertegenwoordigt een groep lenzen met een korte brandpuntsafstand, de objectieflens genoemd. De grote bolle lens aan de rechterkant vertegenwoordigt een groep lenzen met een lange brandpuntsafstand, het oculair genoemd. Het waar te nemen object (AB) wordt iets buiten het brandpunt (f1) van de objectieflens geplaatst. Het licht van het object vormt een omgekeerd vergroot echt beeld (B'A') iets binnen de focus van het oculair (f2) nadat het door de objectieflens is gegaan. De ogen van de waarnemer vergroten het echte beeld (B'A') verder tot een omgekeerd virtueel beeld (B"A") door het oculair.
Het oculair bevindt zich boven de microscoopcilinder en bestaat over het algemeen uit twee bolle lenzen. Naast het verder uitbreiden van het werkelijke beeld gevormd door de objectieflens, beperkt het ook het gezichtsveld dat door de ogen wordt waargenomen. Volgens de vergroting zijn er drie soorten veelgebruikte oculairs: 5 keer, 10 keer en 15 keer.
De objectieflens bevindt zich over het algemeen onder de microscoopcilinder, dicht bij het object dat wordt waargenomen. Het bestaat uit 8 tot 10 lenzen. Zijn functie is om te vergroten (een vergrote echte afbeelding voor het object te maken), de tweede is om de kwaliteit van de afbeelding te waarborgen en de derde is om de resolutie te verhogen. Veelgebruikte objectieflenzen kunnen worden onderverdeeld in lage vergroting (4×), gemiddelde vergroting (10× of 20×), hoge vergroting (40×) en olie-immersie objectieflens (100×) volgens de vergroting. Er zijn meerdere objectieflenzen op het spiegelwisselwiel gemonteerd en de objectieflens met verschillende veelvouden kan worden geselecteerd door de draaitafel naar behoefte te draaien.
De vergroting van de microscoop is het veelvoud van het oculair vermenigvuldigd met het objectief. Als het oculair bijvoorbeeld 10 keer is en de objectieflens 40 keer, is de vergroting 40 × 10 keer (vergroting 400 keer). Een goede microscoop kan 2000 keer vergroten en kan twee punten onderscheiden die 1×10-5cm van elkaar verwijderd zijn.
Wanneer wit licht door de bolle lens gaat, heeft het licht met een kortere golflengte (blauw-paars) een grotere breking dan het licht met een lange golflengte (rood-oranje). Daarom zijn er bij beeldvorming verschillende spectrums rond het beeld en is er een cirkel van blauw of rood licht. Dit kleurdefect wordt chromatische aberratie genoemd. Vanwege de verschillende hoeken waaronder licht de verschillende delen van het lensoppervlak binnenkomt (en verlaat), wordt het licht dat door de periferie van de lens gaat, onder een grotere hoek gebroken dan het licht dat door het midden van de lens gaat. Daarom verschijnen tijdens de beeldvorming wazige en vervormde beelden rond de beeldomtrek. Dit defect van de kromming van het beeldoppervlak wordt sferische aberratie genoemd. Een reeks convexe en concave lensgroepen met verschillende vormen, structuren en afstanden werken met elkaar samen om chromatische aberratie en sferische aberratie zo goed mogelijk te corrigeren en een helder, helder en nauwkeurig beeld te vormen. Daarom is het oculair of de objectieflens respectievelijk samengesteld uit een set lenzen. Dergelijke lenzen worden plan-achromaten genoemd.
Wanneer licht van het ene medium (zoals lucht) naar een ander dichter medium (zoals glas) wordt geprojecteerd, buigt het naar de "normale lijn" (een lijn loodrecht op het grensvlak van het medium), zoals de BOA-lijn in figuur 3. Wanneer licht binnenkomt van een dicht medium (glas) in een niet-dicht medium (lucht), zal het afwijken van de "normale lijn", zoals de AOB-lijn (Figuur 3a). Wanneer het licht door het condensorglas gaat (brekingsindex 1,51) en de lucht binnenkomt, zal het ook afwijken en naar buiten breken, zodat de hoeveelheid licht die de objectieflens binnenkomt sterk wordt verminderd en de resolutie van het beeld ook wordt verminderd. Als bij gebruik van een 100x objectieflens olie tussen de objectieflens en het afdekglas wordt gevuld (de brekingsindex is ook 1,51) om de lucht te isoleren, kan het licht de objectieflens vrijwel zonder breking binnendringen, wat de helderheid en resolutie van de lens verhoogt. De afbeelding . Dergelijke doelstellingen worden olie-immersiedoelstellingen genoemd (figuur 3b).
De condensor bevindt zich onder de microscooptafel, die het licht van de lichtbron kan convergeren, het licht op het preparaat kan concentreren en het preparaat gelijkmatig kan bestralen met een matige lichtintensiteit. Het onderste uiteinde van de condensor is uitgerust met een apertuurstop (diafragma) om de dikte van de straal te regelen.
De verlichtingsbron van een gewone optische microscoop bevindt zich onder de condensor, een speciale sterke gloeilamp met gelijkmatige verlichting, en is uitgerust met een variabele weerstand om de intensiteit van het licht te veranderen.
Aangezien het licht van de lichtbron van een gewone optische microscoop doorlaat vanaf de onderkant van het lenslichaam, door de condensorlens, de objectieflens gaat en het oculair bereikt, moet het te observeren monster in dunne plakjes worden gesneden met een dikte van ongeveer 6 μm die licht kan doorlaten in medisch en biologisch onderzoek. En om te kleuren om verschillende weefsels en cellen en andere fijne structuren te laten zien. Het hele verwerkingsproces wordt de conventionele tissue slice-techniek genoemd, inclusief het selecteren van geschikt weefselmateriaal, het fixeren met formaldehyde (formaline)-oplossing, stap voor stap dehydrateren met alcohol, inbedden in paraffine, het weefsel in dunne plakjes snijden met een microtoom en ze monteren op objectglaasjes, en vervolgens. Na kleuring met hematoxyline-eosine kleurstof, werden de objectglaasjes uiteindelijk gemonteerd in optische harslijm. Geprepareerde weefselglaasjes kunnen lange tijd worden bewaard.
Het oculair en de objectieflens van de microscoop zijn aan beide uiteinden van de lenscilinder geïnstalleerd en hun afstand is vast. Plaats het weefselglaasje op het podium en draai aan de grove stelschroef om het podium dicht bij de objectieflens te brengen. De weefselplak komt het brandpuntsvlak van de objectieflens binnen en het weefselbeeld in het preparaat is te zien in het oculair. Gebruik vervolgens de fijnafstelschroef om het beeld in het oculair duidelijk waar te nemen. Bij het wijzigen van de vergroting moet het oculair of de objectieflens worden vervangen.
