Лабораторная работа №1: Устройство светового микроскопа, временные   

                                                                 препараты, рисунок

 

Материал: микроскоп «Биолам», предметные и покровные стекла, бритва, репчатый лук, принадлежности для рисования.

Общие замечания

Устройство биологического микроскопа

Биологический микроскоп – это оптический прибор, при помощи ко­торого можно получить увеличенное обратное изображение, изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения.

 В микроскопе различают две системы (рис. 1): оптическую и механическую. К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительные устройства.

 

Объектив – это одна из важнейших частей микроскопа. При его по­мощи получают увеличенное действительное, но обратное изображение объекта и выявляют тонкие детали его структуры. Он определяет полезное увеличение объекта. Под полезным увеличением понимают такое увеличе­ние наблюдаемого объекта, при котором можно выявить новые детали его строения. Неполезные - это увеличение, при котором размеры объекта возрастают в сотни и более раз, но при этом не обнаруживаются новые де­тали строения.

Объектив состоит из металлического цилиндра и вмонтированных в него линз, число которых может быть различным. Степень увеличения за­висит от числа линз. Объектив с большим увеличением имеет 8-10 линз. Первую линзу, обращенную к препарату, называют фронтальной. Объек­тивы располагаются на револьвере, который способен их вращать. Увели­чение объектива обозначено на нем цифрами. Микроскоп «Биолам» снаб­жен тремя объективами: х20, х40, х60, х90.

Качество объектива определяет его разрешающая способность. Не­вооруженным глазом человек может различить две очень близко лежащие точки лишь в том случае, если расстояние между ними будет не менее 0,15 мм (150 мкм). Если же расстояние меньше, то две точки сливаются в одну. Таким образом, разрешающая способность глаза человека равна 150 мкм. Естественно, чем больше разрешающая способность объектива, тем боль­ше выявляют подробности строения наблюдаемого объекта. Для объектива х40 разрешающая способность равна – 0,52 мкм, для объектива х90 – 0,27мкм.

Окуляр подобно лупе дает прямое увеличенное изображение наблю­даемого объекта, построенного объективом. Он не выявляет новых деталей строения и в этом отношении его увеличение бесполезно. Окуляр устроен проще объектива. Он состоит из двух-трех линз, вмонтированных в метал­лический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объективом, в плоскости диафрагмы, а верхняя – служит непосредственно для наблюдения.

Осветительное устройство состоит из зеркала и конденсора с ири­совой диафрагмой, расположенных под предметным столиком. Оно пред­назначено для освещения объекта пучком света.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. В учебных лабораториях с рассеянным светом используют во­гнутую поверхность зеркала. Зеркало закреплено на штативе так, что оно может вращаться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Конденсор состоит из двух-трех линз, вставленных в металлический цилиндр. При подъеме или опускании его при помощи специального винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, падающий от зер­кала на объект.

Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конденсором. Она служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зер­калом через конденсор на объект в соответствии с диаметром фронтальной линзы объектива, и состоит из тонких металлических пластинок. При по­мощи рычажка их можно то соединять, полностью закрывая нижнюю лин­зу конденсора, то разводить, увеличивая поток света.

Кольцо с матовым стеклом или светофильтром уменьшает осве­щенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и перемещается в горизонтальной плоскости.

Механическая система микроскопа состоит из подставки, ко­робки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта переме­щения конденсора, револьвера и предметного столика.

Подставка - подковообразное основание микроскопа.

Коробка с микрометренным механизмом прикреплена к подставке неподвижно. Микрометренный винт, расположенный на подставке микро­скопа, служит для незначительного перемещения тубусодержателя, изме­ряемого микрометрами. Полный оборот микрометренного винта передви­гает тубусодержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм. Во избежание порчи микрометрен­ного механизма разрешается крутить микрометренный винт в одну сторо­ну не более, чем на половину оборота.

Тубус – цилиндр, в который сверху вставляют окуляры.

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, ввинченных в его гнезда.

Тубусодержатель несет тубус и револьвер.

Винт грубой наводки используют для значительного перемещения тубусодержателя, а, следовательно, и объектива с целью фокусировки объ­екта при малом увеличении.

Предметный столик предназначен для расположения на нем препа­рата. В середине столика есть круглое отверстие, в которое входит фрон­тальная линза конденсора. Столик можно вращать вокруг оси и передви­гать в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи двух винтов, расположенных справа и слева от столика. На столике есть два за­жима, закрепляющих препарат.

Кронштейн конденсора подвижно присоединен к коробке микромет-ренного механизма. Его можно поднять или опустить при помощи винта.

Задания

1.  Ознакомиться с устройством биологического микроскопа («Биолам») и назначением его частей. Усвоить важнейшие правила работы с микроскопом.

2.             Освоить методику изготовления временных препаратов.

3.             Усвоить правила изготовления рисунка.

Порядок работы

Правила обращения с биологическим микроскопом

1.  Работают с микроскопом всегда сидя.

2.             Ставят микроскоп у края стола так, чтобы окуляр находился против ле­вого глаза, и в течение работы его не передвигают. Тетрадь и все предметы, необходимые для работы, располагают справа от микроскопа.

3.             Открывают полностью диафрагму, поднимают конденсор в крайнее верхнее положение, чтобы его фронтальная линза находилась на одном уровне с предметным столиком. Если столик не ориентирован, его передвигают при помощи винтов так, чтобы линза конденсора попала в центр отверстия столика.

4.             Ставят в объектив х20 в рабочее положение – на расстояние 1 см от предметного столика. Работу с микроскопом всегда начинают с малого увеличения.

5.             Глядя левым глазом в окуляр и пользуясь вогнутым зеркалом, направляют свет от окна или электрической лампы в объектив и максимально равномерно освещают поле зрения. Правый глаз оставляют откры­тым.

6.             Кладут препарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом, и, глядя сбоку, опускают объектив при помощи винта грубой наводки до тех пор, пока расстояние между фрон­тальной линзой объектива и препаратом не станет 4-5 мм.

7.             Глядя левым глазом в окуляр и вращая винт грубой наводки на себя, плавно поднимают объектив до положения, при котором хорошо видно изображение объекта. Передвигая препарат рукой, находят нужное место, располагают его в центре поля зрения и закрепляют препарат клеммами.

Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив, вращая винт грубой наводки от себя, так как при этом фронтальная линза может раздавить покровное стекло и на ней появится царапина.

8.. Добиваются большей четкости изображения, приведя в соответствие диаметр пучка света, попадающего в объектив, и фронтальной линзы объектива. Для этого вынимают окуляр и, глядя в тубус, медленно закрывают отверстие диафрагмы до тех пор, пока ее края не появятся на границе выходного зрачка объектива.

При слишком сильном освещении увеличивают контрастность изобра­жения, опускают конденсор.

9.            Для изучения какого-либо участка объекта при большом увеличении ставят этот участок в центр поля зрения, передвигая препарат рукой. После этого переворачивают револьвер так, чтобы объектив х40 занял рабочее положение. Смотрят в окуляр – изображение объекта будет не­четким. При помощи микрометренного винта, расположенного на основании микроскопа, добиваются хорошего изображения объекта.

10.     передвигают препарат при большом увеличении, только перемещая столик.

11. По окончании работы с большим увеличением поворачивают револь­вер, устанавливают малое увеличение и снимают препарат. Нельзя вынимать препарат из-под объектива х40, так как рабочее расстояние его равно 0,6 мм и во время перемещения стекла легко можно испортить фронтальную линзу.

Изготовление временных препаратов

При изготовлении временных препаратов изучаемый объект поме­щают на предметное стекло в каплю воды или глицерина, раствора реак­тива или красителя и накрывают покровным стеклом. Такой препарат хранят не более месяца.

Препараты, которые можно хранить более длительный срок, назы­вают постоянными.

Временные препараты готовят соблюдая следующую последова­тельность операций.

1.  Моют и тщательно вытирают предметное и покровное стекла. Чтобы не сломать очень хрупкое покровное стекло, его ополаскивают в воде, помещают в складку полотенца между большим и указательным пальцами правой руки и вытирают круговыми движениями.

2.              Наносят на предметное стекло каплю жидкости (вода, глицерин, раствор реактива или красителя).

3.              Делают срез изучаемого органа при помощи бритвы.

4.              Выбрав самый тонкий срез, кладут его на предметное стекло в каплю жидкости.

5.             Закрывают срез покровным стеклом так, чтобы под него не попал воздух. Для этого покровное стекло берут двумя пальцами за грани, подводят нижнюю грань к краю капли жидкости и плавно
опускают.

6.             Если жидкости много и она вытекает из-под покровного стекла, избыток ее удаляют кусочком фильтровальной бумаги. Если под покровным стеклом остались места, заполненные воздухом, добавляют жидкость, поместив каплю ее рядом с краем покровного
стекла.

Изготовление рисунка

После изучения микроскопического строения объектов их зарисовы­вают. Детальный рисунок должен быть предельно ясным, четким, без слу­чайных подробностей.

Рисунок необходимо сделать такой величины, чтобы на нем можно было показать все необходимые детали. Пропорции общего размера ри­сунка и его деталей должны быть сохранены. Рисунок снабжают поясни­тельными надписями (рис. 2).

Рис. 2. Последовательные этапы построения рисунка

Рисунок – это не только отчетный материал о выполненной работе, но и метод исследования. В процессе зарисовки препарат анализируют бо­лее внимательно и подробно. Задача студента состоит в том, чтобы нау­читься различать детали строения и постоянно сравнивать их.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое разрешающая способность микроскопа?

2. От каких частей оптической системы выявление мелких деталей структуры объекта (полезное увеличение)?

3. Каков предел разрешающей способности микроскопа МБР-1?

4. Как правильно смотреть в окуляр?

5. Почему нельзя, глядя в окуляр, вращать винт грубой наводки от себя (опускать объектив)?

6. При каких условиях, для каких целей и как используют микрометренный винт?

7. Когда пользуются винтами передвижения столика?

8. В каком положении следует оставлять микроскоп по окончании работы?

9. Чем отличается временный препарат от постоянного?

10. в чем отличие детального рисунка от схематического?