02-microscopie

8/2/2019 02-microscopie

1/12

BIOFIZICA LUCRRI PRACTICE

STUDIUL MICROSCOPULUI OPTIC

1. Scopul lucrrii

Const n nsuirea utilizrii microscopului optic, cu finalitate n vizualizarea i msurarea

diametrelor unor celule sanguine.2. Principiul lucrrii

Microscopul este un instrument optic care mrete diametrul aparent al obiectelor,

formnd imagini virtuale. Dimensiunea minim ce poate fi distins printr-un microscop este dat

de lungimea de und a radiaiei folosite, datorit fenomenului de difracie. n Fig. 2.1 este

reprezentat o scal relativ a organismelor biologice i intervalele de msur ale ctorva dintre

instrumentele de investigaie.

Fig. 2.1. Scala relativ a organismelor biologice i intervalele de msur ale ctorva dintre

instrumentele de investigaie

Microscopul formeaz imagini virtuale, mrite i rsturnate ale obiectului cu ajutorul unui

sistem de lentile (la microscopul electronic, lentilele sunt nite cmpuri electrice i magnetice

care deviaz fasciculele de electroni) grupate n obiectiv i ocular, prin care mersul razelor este

cel reprezentat n Fig. 2.2.


2/12


Fig. 2. 2 Mersul razelor de lumin prin microscop

Pentru a distinge ntre performanele unor microscoape se compar caracteristicile acestora:

1. Puterea - raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede un obiect prin instumentul optic(2) i dimensiunea liniar a obiectului pe direcia perpendicular pe axa optic.

AB

tgP 2

= (2.1)

2. Grosismentul sau mrirea unghiular - raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede un

obiect prin instumentul optic ( 2 ) i tangenta unghiului sub care se vede un obiect cnd este

privit cu ochiul liber aezat la distana optim de citire = 25 cm (1 ). Grosismentul

microscopului (Gmicroscop) este egal cu produsul dintre grosismentul ocularului (Goc) i cel al

obiectivului (Gob).

ocobmicroscop

microscop

GGG

tg

tgG

=

=

1

2

(2.2)

Relaia dintre puterea i grosismentul microscopului este:21

44ff

ePG == (2.3)

unde e este dinstana dintre focarul imagine al lentilei obiectiv i focarul obiect al lentilei ocular,

iarf1 i f2 reprezint distanele focale ale obiectivului i ocularului, respectiv (Fig. 2. 2).

3. Puterea separatoare () - inversul distanei separatoare (d ) care reprezint cea mai mic

distan la care se pot gsi imaginile a dou puncte care nu apar confundate:


3/12


4/12


Tabelul 2.1 Tipuri de microscoape

Tipul microsco-pului

Principiul de funcionare Sursa deradiaie

Mediul dintre probi obiectiv

Naturalentilelor

Focalizare Ajustarea mririi

Microscopuloptic

Folosete radiaie n vizibil.Imaginile sunt

bidimensionale. Se potobserva i celule vii.

Radiaiee.m. nvizibil

Aer sau lichid sticl mecanic Interschimbareaobiectivelor

Ultramicros-

copul

mprtierea luminii dectre obiectele

microscopice, acestea aparca nite puncte luminoase

pe un cmp ntunecat


Aer sau lichid Sticl Mecanic Interschimbareaobiectivelor

Microscopul cucontrast de faz

Transformarea diferenelorde faz aprute ca urmare a

detaliilor preparatului ndiferene de amplitudine; se

pot vizualiza obiectetransparente fr a ficolorate n prealabil


Aer sau lichid Sticl Mecanic Interschimbareaobiectivelor

Microscopul cufluorescen

Folosete fluorescenaproprie a probei; se poatepune n eviden starea

fiziologic a unormicroorganisme

Radiaie nvizibil, UV

Aer sau lichid sticl Mecanic Interschimbareaobiectivelor

Microscopulpolarizant

Pune n eviden activitateaoptic a unor preparate


Aer sau lichid frproprieti optic

active

Sticl Mecanic Interschimbareaobiectivelor

Microscopul

electronic

Folosete fascicule deelectroni. Imaginile sunt

tridimensionale.Are mrire mare i rezoluiebun. Se zrete conturul

specimenului, imaginea este

alb-negru. Nu se potobserva specimene vii.

Fascicul deelectroni

VidCmpuri

magneticesau lentileelectrosta-

tice

Electric;de ex.

schimbareavalorii

curentului

electricprinsolenoidullentilelorobiectiv

Electric

Microscopul de

for atomic

Msoar forele exercitatentre un ac plasat pe o

consol uoar i elastic(cantilever) i prob.

Instrumentul scaneaz cuacul proba, iar un aparat dedetecie msoar deflexiavertical a cantileverului,

indicnd nlimea local aprobei. Rezoluia este de 10

pm, i se pot vizualizaprobe n aer sau imersate nlichid.

Nufoloseteradiaie

e.m., nicifascicule

deelectroni,limitareafiind dat

nu de

difracie cidedimensiune

a probei

Aer sau lichid - - -


5/12


Descrierea microscopului optic

Prile componente ale microscopului optic ( Fig. 2. 3) sunt urmtoarele:

1) Piciorul microscopului, constituit dintr-o plac metalic grea care are rolul de a susine fix

microscopul, pe care se afl platina microscopului. Pe aceasta se aeaz frotiul (lamel de

sticl pe care se afl preparatul) ce urmeaz a fi studiat. Platina prezint un orificiu central

care permite trecerea razelor luminoase i niste orificii laterale n care sunt prini cavalerii cu

ajutorul crora frotiul este fixat pe platin. Proba poate fi deplasat pe dou direcii

perpendiculare cu ajutorul unor uruburi, deplasarea fiind msurat pe dou scale ataate

msuei.

Fig. 2.3Microscopul optic

2) Tubul microscopului pe care sunt prini ocularul i obiectivul; lui i se poate imprima o

micare ampl, vizibil cu ochiul liber cu ajutorul macrovizei i o micare fin cu ajutorul

microvizei. Ocularele de diverse puteri se monteaz la captul superior al tubului.

Microscopul poate fi mono sau binocular. n general, ocularele sunt construite din dou

lentile i anume aa numita lentil de cmp i lentila ocular propriu-zis. Ele sunt aezate ntr-un

tub care se introduce n partea superioar a tubului microscopului. Ocularele sunt de dou tipuri :

Huyghens (Fig. 2.4 a)) i Ramsden (Fig. 2.4 b)). Ambele sunt formate din lentile plan-convexe,

dar difer prin aezarea acestora, precum i prin mrimea lor.


6/12


a) b)

Fig. 2.4a) Ocularul Huyghens; b) Ocularul Ramsden

Astfel, la ocularul Huyghens lentilele sunt aezate cu convexitatea n jos, ctre obiectiv i

lentila ocular este mic n timp ce lentila de cmp este mare. Lentila inferioar face parte din

sistemul obiectiv, avnd rolul de a de a clarifica imaginea i de a o forma n planul diafragmei,

care limiteaz cmpul optic. Lentila superioar a acestui tip de ocular este, de fapt, o lup care

mrete imaginea format n lentila de cmp i d imaginea final (care este virtual i mrit) la

25 cm de ochi.

La ocularul Ramsden, numit i ocular ortoscopic, cele dou lentile plan-convexe sunt egale ca

mrime i sunt aezate cu convexitatea fa n fa. Imaginea dat de obiectiv se formeaz chiar n

planul diafragmei. Acest tip de ocular se folosete pentru determinarea puterii de mrire a

microscopului sau pentru cazul n care se fac desene microscopice, deoarece d un cmp de

dimensiuni mari.

La microscoapele moderne ocularele moderne au mai multe lentile.

Obiectivul, care conine un set de lentile centrate, se monteaz n revolverul de la captul

inferior al tubului. Revolverul are locauri pentru mai multe obiective i permite schimbarea lor

prin rotire. Lentilele obiectivului au asemenea convergene nct s poat fi corectate aberaiile de

sfericitate. Lentila inferioar a obiectivului este plan convex avnd faa plan spre obiectiv. Cu

ct distana focal a obiectivului este mai mic cu att puterea de mrire este mai mare. Un

obiectiv cu putere separatoare mare determin o putere separatoare mare a microscopului.

Obiectivele cu putere mare au o vedere de ansamblu foarte bun, n timp ce obiectivele cu putere

mai mic sunt mai luminoase. Exist dou tipuri de obiective: uscate i cu imersie. Obiectivele

uscate primesc fasciculul de lumin ce trece prin preparat direct prin aer, astfel c o parte din


7/12


razele trimise de obiect ctre lentila obiectivului se pierd prin fenomenul de reflexie total.

Pierderea razelor de lumin datorit acestui fenomen se poate nltura dac ntre preparat i

obiectiv se pune o pictur dintr-un lichid (de exemplu ulei de cedru) cu indice de refracie

apropiat de cel al sticlei din care este fcut lentila frontal a obiectivului. Se obine astfel un

obiectiv cu imersie.

3) Dispozitivul de iluminare este format din:

- oglind care are rolul de a dirija razele de la sursa de lumin spre axul optic al microscopului;

prezint o suprafa plan i una concav i este fixat pe un suport, n aa fel nct se poate

roti n jurul a dou axe perpendiculare

Fig. 2. 5 Mersul razelor de lumin prin microscop

- condensorul format din 2 sau 3 lentile care concentreaz lumina reflectat de oglind asupra

obiectului; fasciculul paralel de lumin care cade pe condensor este transformat ntr-unul

convergent; pentru a obine o imagine clar condensorul se poate deplasa pe vertical pn

cnd obiectul se gasete n focarul fasciculului convergent care iese din condensor; razele de

lumin, nainte de intrarea n condensor, trec printr-un suport de filtre i o diafragm (apertura

cu rol de a controla diametrul bazei "conului" luminos); exist filtre de diferite culori care pot

modifica spectrul luminii transmise. n practic, diametrul aperturii poate fi redus uor pentru

obinerea unui compromis ntre rezoluie i contrast. Reglarea diametrului aperturii nu trebuie


8/12


fcut pentru a controla intensitatea luminoas deoarece acest procedeu nu face dect s

produc imagini cu contrast mare, dar cu rezoluie sczut.

4) Piesele auxiliare ale microscopului sunt:

-micrometrul ocular care este un disc de sticl cu diametrul egal cu diametrul interior al

tubului ocularului pe care sunt trasate niste diviziuni; acest micrometru se aeaz n ocular

chiar n planul imaginii date de obiectiv, motiv pentru care el se vede ntotdeauna clar n

microscop; n dreptul diviziunilor lui se pot aduce cu ajutorul msuei mobile obiectele ce

urmeaz a fi msurate. Micrometrele oculare sunt de mai multe tipuri, n funcie de ceea ce se

urmrete a fi msurat (Fig. 2. 6)

Fig. 2.6Tipuri de micrometre oculare

- micrometrul obiectiv care este o lam de sticl pe care sunt trasate pe o lungime de 1mm, cu

un vrf foarte fin de diamant, 100 de diviziuni. Acest micrometru este folosit pentru

calibrarea microscopului. El se aeaz n locul preparatului, urmnd s se fac suprapunerea

scalei micrometrului ocular cu scala micrometrului obiectiv, pentru determinarea dimensiunii

unei gradaii a micrometrului ocular (Fig. 2.7).


9/12


Fig. 2.7 Micrometrul ocular i micrometrul obiectiv

- camera clar care este un dispozitiv ce se poate adapta ocularului microscopului i permite

suprapunerea n ochiul observatorului a imaginii unui obiect vzut direct n mrime natural

peste imaginea obiectului vzut prin microscop.

- camera de numrare sau hematocitometrul (Fig. 2.8) care este un dispozitiv auxiliar

microscopului cu ajutorul cruia se poate determina numrul de celule dintr-un volum

oarecare.

Fig. 2. 8Camera de numrare

3. Mod de lucru

Materiale necesare:

- microscop optic


10/12


- oculare, obiective de diferite puteri

- micrometre oculare i obiective

- obiecte de msurat

Lucrarea experimental presupune urmtoarele etape:

1) Calibrarea microscopului care se face n cazul n care valoarea diviziunilor micrometrului

ocular nu este cunoscut.

2) Msurarea dimensiunilor obiectelor de studiu.

Pentru calibrarea microscopului se procedeaz n felul urmtor:

- n locul preparatului se pune un micrometru obiectiv cu dimensiuni cunoscute;

-cu ajutorul msuei mobile i rotirii ocularului se aduc alturi cele dou scale ce apar n

cmpul aparatului;

- se observ cte diviziuni ale micrometrului obiectiv sunt necesare s acopere ntreaga scal a

micrometrului ocular i se determina valoarea dimensiunilor micrometrului ocular.

Fig. 2. 9a) i b) Calibrarea microscopului; c) Msurarea diametrului unei celule

Odat microscopul calibrat, se poate trece la msurarea diametrelor celulelor sanguine, urmnd

paii:

-se aeaz obiectul pe platina microscopului i se fixeaz cu cavalerii;

- privind din lateral microscopul, se coboar tubul acestuia folosind macroviza pn cnd

obiectivul de mare putere aproape atinge preparatul;

- se rotete revolverul astfel nct s ajung deasupra probei obiectivul de mic putere;


11/12


12/12


02-microscopie

Documents