Что такое стереомикроскоп?

Что такое стереомикроскоп?

Стереомикроскоп — это тип оптического микроскопа, также называемый бинокулярным стереомикроскопом. Оптический микроскоп — это оптический прибор, в котором фактическое изображение микроскопического объекта, увеличенное объективом, дополнительно увеличивается окуляром для наблюдения. Стереомикроскопы имеют два световых пути, и, используя параллакс между левым и правым глазом, объекты можно наблюдать в трех измерениях. В целом, увеличение относительно небольшое, от нескольких раз до 40 раз, но большое расстояние между объективом и предметным столиком позволяет наблюдать относительно большие образцы такими, какие они есть. Кроме того, можно выполнять препарирование, сборку и другие операции, просматривая увеличенное изображение.

Типы и особенности оптических микроскопов

Существуют различные типы оптических микроскопов в зависимости от принципа и цели, для которой они используются. Обычно их подразделяют на два типа: биологические микроскопы и стереомикроскопы. Биологические микроскопы являются разновидностью просвечивающих микроскопов и должны считаться наиболее распространенным типом микроскопов. Этот тип микроскопа наблюдает за образцом, делая тонкий слайд образца и пропуская через него свет.

Стереомикроскопы, с другой стороны, используют как проходящее, так и косое освещение. Стереомикроскопы имеют два окуляра, которые позволяют одновременно наблюдать обоими глазами, что позволяет наблюдать образец в трех измерениях. Кроме того, большое расстояние между окулярами и предметным столиком, на котором находится образец, делает его пригодным для таких задач, как препарирование биологического образца во время его наблюдения.

Как использовать стереомикроскоп

Общие инструкции по использованию стереомикроскопа следующие.

1. Установите источник света по мере необходимости.
2. Поместите образец на предметный столик.
3. Отрегулируйте окуляр по ширине глаза так, чтобы поля зрения перекрывались в одно.
4. Сфокусируйте образец, глядя через правый окуляр правым глазом и управляя фокусирующим устройством.
5. Глядя через левый окуляр левым глазом, отрегулируйте кольцо диоптрийной настройки, чтобы точно сфокусировать образец.

Применение стереомикроскопов

В биологической области стереомикроскопы используются для наблюдения и препарирования животных и растений, таких как насекомые и цветы. Они также используются в качестве учебных материалов по естественным наукам в образовательных учреждениях. В медицинской области они используются для препарирования и манипуляций с клетками. Микроскопы, используемые в нейрохирургии и офтальмологии во время хирургических операций, также являются стереомикроскопами. В области машиностроения, точного машиностроения и электроники микроскопы используются для сборки и осмотра. Стереомикроскопы также используются в широком спектре других приложений, таких как стоматологические работы, ремесла, пайка и другие точные работы, а также для наблюдения и изучения старых монет и ювелирных изделий.

Принцип стереомикроскопов

Существует два типа линз: «положительные линзы» (выпуклые линзы) и «отрицательные линзы» (вогнутые линзы). Положительные линзы используются в микроскопах.

Центр положительной линзы толще ее краев, и она преломляет свет параллельно линии (оптической оси), перпендикулярной линзе через центр поверхности линзы, и собирает его в точке на оптической оси. Эта точка называется «фокусной точкой».

Положительная линза имеет одну фокусную точку спереди и одну сзади линзы (переднюю фокусную точку и заднюю фокусную точку), а расстояние между фокусной точкой и центром линзы называется «фокусным расстоянием». Фокусные расстояния переднего и заднего фокусов равны. Действительное изображение, формируемое линзой, когда объект находится дальше от передней фокусной точки положительной линзы, называется «действительным изображением», а изображение, формируемое, когда объект находится ближе к передней фокусной точке, называется «ложным изображением». Действительное изображение является перевернутым изображением с перевернутыми вертикальными и горизонтальными сторонами, в то время как мнимое изображение является прямым изображением.

Типичный биологический микроскоп — это устройство, которое объединяет две положительные линзы для увеличения объекта. Это устройство наблюдает реальное изображение, сформированное объективной линзой (линза, близкая к объекту), и мнимое изображение, дополнительно увеличенное линзой окуляра (линза, близкая к глазу), поэтому наблюдаемое изображение перевернуто.

С другой стороны, стереомикроскопы имеют встроенную в корпус вертикальную призму, поэтому наблюдаемое изображение вертикальное. Это позволяет наблюдать образец таким, какой он есть, и обеспечивает точную работу под микроскопом.

Характеристики и типы стереомикроскопов

Стереомикроскопы доступны в различных моделях с различными характеристиками, которые следует выбирать в соответствии с использованием микроскопа. Например, следующие различия являются важными моментами, которые следует учитывать при выборе микроскопа.

Различие в оптической системе

Стереомикроскопы в целом подразделяются на два типа: Галилеевская параллельная оптика и оптика Грино. Микроскопы с Галилеевской параллельной оптикой состоят из одной объективной линзы с параллельной оптической осью от окуляра до объективной линзы. Поскольку оптическая ось спроектирована параллельной, можно добавлять различные функции, вставляя еще один блок в середину.

Кроме того, поскольку они собирают свет на одной линзе объектива, возможно наблюдение при большом увеличении. Точность легко поддерживается даже при увеличении зума, и существует высокая степень свободы в комбинации линз объектива. С другой стороны, микроскопы с оптикой типа Грино сконструированы таким образом, что оптический путь и оптическая ось от окуляра до линзы объектива независимы от левого и правого направления под определенным углом. Это особенность, которая позволяет легко получить трехмерное изображение и спроектировать компактный корпус микроскопа. Однако, поскольку нет параллельной части оптического пути, он не подходит для добавления еще одной функции к средней части оптического пути или для установки большого диапазона зума, как в случае с линзами Галилея.

Разница в освещении

В стереомикроскопах выбор освещения также важен для оптимального наблюдения за образцом. Освещение следует выбирать в соответствии с используемым микроскопом и целью наблюдения. Типы освещения включают кольцевое освещение для яркого и равномерного освещения, почти вертикальное освещение для меньшего количества теней и коаксиальное освещение для наблюдения за плоскими образцами с высокой светоотражательной способностью. В качестве источников света обычно используются галогенные лампы и светодиоды.

Увеличение стереомикроскопов

Существует три типа увеличения микроскопа: увеличение объектива, полное увеличение и увеличение монитора. Увеличение объектива относится только к увеличению объектива. Полное увеличение является произведением увеличения объектива и увеличения окуляра. В микроскопе изображение, полученное объективом, увеличивается окуляром, поэтому даже если изображение имеет одинаковое общее увеличение, большее увеличение объектива имеет более высокое разрешение и позволяет определять более мелкие точки. Увеличение монитора относится к увеличению изображения при его отображении на дисплее монитора и указывает, во сколько раз больше изображение выглядит при проецировании на монитор. Одно и то же число увеличения может просматриваться по-разному в зависимости от того, что представляет увеличение.