|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
DZIECIĘCE LABORATORIUM NAUKOWE
Mikroskop z kropli wody. Laboratorium naukowe dla dzieci
Katalog / Laboratorium Naukowe dla Dzieci Sasha Putyatin, siódmoklasista, mieszka w mieście naukowców Dubna pod Moskwą i bardzo lubi fizykę. Pewnego razu, przeglądając książkę popularnonaukową, natknął się na ciekawy obrazek. Było na nim kilka kulek, a na dole napis: „Fotografia cząsteczek uzyskana za pomocą mikroskopu elektronowego”. Przeglądając w myślach podręcznik do fizyki, chłopiec szybko wyobraził sobie inny, znajomy obrazek: kawałek drutu i poruszające się w nim punkty ze znakiem minus - elektrony. Jak udało Ci się zrobić zdjęcie za pomocą tych cząsteczek? A Sasha pobiegł po wyjaśnienia do swojego sąsiada na klatce schodowej Andrieja Guryjewa. Andrei jest w dziesiątej klasie i przygotowuje się do wstąpienia na uniwersytet na Wydziale Fizyki. Trudno o lepszego konsultanta dla Sashy... - Interesuje Cię mikroskop elektronowy? - ponownie zapytał Andriej. - Wiesz, jak działa normalny? - Dlaczego to takie trudne? wykrzyknęła Sasza. - Bierzesz kilka soczewek, wkładasz je do tuby - oto mikroskop dla ciebie! Andrzej roześmiał się. - Naprawdę, jakie to proste! Mikroskop i teleskop jednocześnie! Ale żarty na bok. Myślisz, że możesz zrobić mikroskop z jednej soczewki? - Cóż, wiem o tym. Gdy jest jeden obiektyw, takie urządzenie nazywa się lupą. - Prawidłowy. Ale czy wiesz, że holenderski biolog Anthony van Leeuwenhoek, który jako pierwszy zobaczył mikropopulację stawu, użył szkła powiększającego, a to urządzenie nazywa się teraz mikroskopem Leeuwenhoeka? Co więcej, miał takie samo powiększenie jak zwykły współczesny mikroskop. - Nie jest jasne, dlaczego w takim razie robią mikroskopy wielosoczewkowe, skoro wystarczy jeden? - To bardzo ciekawe pytanie. Zastanówmy się... Ludzkie oko może rozróżnić delikatną strukturę, jeśli odległość między dwoma elementami tej struktury jest większa niż 0,08 mm. Ale życie stwarza problemy, w których konieczne jest rozważenie obiektów o znacznie subtelniejszej strukturze. Tu z pomocą przychodzą przyrządy optyczne. Powiększenie, które można uzyskać za pomocą pojedynczego obiektywu, określa się jako 250/f, gdzie f to ogniskowa obiektywu mierzona w milimetrach. A ogniskową soczewki można określić za pomocą wzoru f \u1d r / (n-1,5), gdzie r jest promieniem krzywizny powierzchni soczewki (dla uproszczenia założymy, że soczewka ma te same promienie krzywizny dla przedniej i tylnej połówki), n jest współczynnikiem załamania materiału, z którego wykonana jest soczewka. Jeśli na przykład jest wykonany ze zwykłego szkła, to n = 100, a wtedy ogniskowa soczewki i promień jej krzywizny będą tego samego rzędu wielkości. Tak więc, aby uzyskać powiększenie 5 razy, musisz wziąć szklaną kulę o średnicy 10 mm. A żeby obraz nie był zniekształcony, między obserwowanym obiektem a soczewką trzeba będzie umieścić przysłonę o średnicy około XNUMX razy mniejszej od średnicy kuli. Ponadto przysłona musi być ustawiona jak najbliżej obiektywu. Jeśli chcemy zbudować system dwuobiektywowy o tym samym powiększeniu, to możemy zastosować obiektywy o dłuższych ogniskowych... Jak taki schemat będzie działał? Sasha niecierpliwie przerwał przyjacielowi. - Właśnie tak. Obiekt powiększony przez pierwszą soczewkę (obiektyw) oglądany jest przez drugą soczewkę (okular) jak przez szkło powiększające. Całkowite powiększenie takiego systemu jest iloczynem powiększenia obiektywu i powiększenia okularu - To wspaniale! Tak więc, jeśli umieścisz trzecią soczewkę, całkowity wzrost ponownie wzrośnie! A co jeśli czwarty... - Czekaj, Sasza, z trzecim obiektywem ci się nie uda. I własnie dlatego. Obraz powiększony przez drugą soczewkę znajduje się w najlepszej odległości widzenia od oka (najlepsza odległość widzenia, jak wiadomo, to 250 mm). Aby trzecia soczewka, której będziesz używać jako lupy, działała skutecznie, przedmiot musi znajdować się blisko ogniska. Oznacza to, że ogniskowa trzeciego obiektywu powinna być bliska 250 mm - ale wtedy jego powiększenie będzie równe 250/250=1... Oznacza to, że trzeci obiektyw nie będzie działać. Ale to nie powinno nas denerwować. W końcu powiększenie mikroskopu nadal nie może być nieograniczone. Powodem tego wcale nie jest złożoność produkcji soczewek. Ty i ja całkowicie zapomnieliśmy o falowych właściwościach światła. Światło, które oświetla nasz obiekt, ma dobrze określoną długość fali. Aby powiększenie mikroskopu było jeszcze większe, należy przełączyć się na promieniowanie o krótszej długości fali. Oczywiście wiesz, że każda cząstka materiału ma zarówno właściwości falowe, jak i korpuskularne. Elektron jest jednocześnie cząstką i falą. To właśnie jest używane w mikroskopie elektronowym, od którego zaczęła się nasza rozmowa. W końcu długość fali elektronu jest znacznie mniejsza niż długość fali światła widzialnego. A zamiast soczewek szklanych w takim mikroskopie są soczewki elektromagnetyczne. Powiększenie mikroskopów elektronowych jest setki tysięcy razy. Możesz nawet zobaczyć pojedyncze cząsteczki, aw niektórych przypadkach nawet atomy! - Andrew, zróbmy mikroskop elektronowy! Sasha odpalił. - Nie, nie możemy tego zrobić. Ale możemy zrobić prosty mikroskop świetlny. - Ale nie mamy obiektywów krótkoogniskowych... Aby to zrobić, musimy zrobić małą kulkę z materiału, którego współczynnik załamania światła jest większy niż powietrze. Cóż, na przykład ... z wody! Aby to zrobić, po prostu weź cienki arkusz metalu i wywierć w nim mały otwór. Krawędzie należy natrzeć parafiną. Teraz, jeśli upuścisz wodę na otwór, uformuje się mała kulka - w końcu woda nie zwilża parafiny. To jest obiektyw, którego potrzebujemy. - Ale czy taki mikroskop nie byłby zbyt delikatny i kapryśny? Prawdopodobnie praca nad nim nie będzie zbyt wygodna. - Ale w warunkach polowych nie można sobie wyobrazić nic lepszego od niego. Pomyśl o tym: to tylko metalowa płytka z otworem! Jeśli w płycie wywierci się otwory o różnych średnicach, można zbudować mikroskopy o różnych powiększeniach. A jeśli użyjesz zwykłej lupy jako okularu, otrzymasz system dwóch soczewek. - Czy jest jeszcze możliwe, aby obiektyw był bardziej wytrzymały? - Cóż, jeśli nalegasz, zróbmy to z bardziej wytrzymałego materiału. Na przykład szkło... - Jak to jest zrobione ze szkła? Sasza był zaskoczony. - To jest kruche! Jak będziemy to przetwarzać? - Ogień wypoleruje dla nas szkło. Jeśli cienki szklany pręt zostanie powoli zanurzony w płomieniu palnika, na końcu pręta uformuje się kula, ponieważ siły napięcia powierzchniowego działają na powierzchnię dowolnej cieczy, w tym płynnego szkła. Oto gotowy, trwały obiektyw dla Ciebie! Do takiej ciekawej rozmowy doszło między dwoma młodymi badaczami. Może chcielibyście skorzystać z rekomendacji Andrieja Guryjewa i zbudować sobie taki mikroskop polowy? Autorzy: S.Valyansky, I.Nadosekina
▪ Instrumenty astronomiczne Mikołaja Kopernika
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Inteligentne ubrania, które śledzą postawę i ruch ▪ Monitor 3D Acer SpatialLabs View Pro 27 ▪ Mikroskopia fluorescencyjna o wysokiej rozdzielczości ▪ Afrykańskie ryby nie mogą znieść upału ▪ Socjologia transplantacji narządów
▪ sekcja witryny Elektroniczne podręczniki. Wybór artykułów ▪ artykuł Cierpliwości niesamowici ludzie. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Która drużyna piłkarska nigdy nie przegrała z Brazylią? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Panasonic. Informator ▪ artykuł Sterowanie głosowe sprzętem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Wpaść w ucho igielne. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony