Устройство микроскопа. Характеристики микроскопа.

Микроскоп – оптический прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений малых объектов, невидимых невооруженным глазом. Нормальный глаз человека на расстоянии наилучшего зрения (25 см) может различить мелкую структуру, состоящую из линий или точек при условии, что они находятся друг от друга на расстоянии не меньше 0,07 мм. Размеры же бактерий, органических клеток, мелких кристаллов и т.д. значительно меньше этой величины. Для обнаружения и изучения таких объектов используются типы микроскопов. Оптическая схема микроскопа состоит из двух частей: объектива и окуляр (рис 1). Объектив представляет систему короткофокусных линз, которая предназначена для ослабления сферической и хроматической аберрации. Окуляр микроскопа состоит из нескольких линз. Ход лучей в микроскопе показан на рис 2. На рисунке 1 изображен общий вид. Его главные части: основание, коробка с микрометрическим механизмом 9, предметный столик 10, револьвер 11 с объективами 5, конденсор 2 и окуляр 7.

Оптическая схема состоит из 2 частей: осветительной и наблюдательной. В осветительную часть входит: зеркало 1, конденсатор с ирисовой диафрагмой 3 и объемный светофильтр 4. В наблюдательную – объектив, призам 6 и окуляр, соединненые в тубусе микроскопа.

Рассматриваемый объект АВ, помещенный вблизи главного фокуса объектива образует за объективом действительное, обратное, увеличенное изображение , расположенное между фокусом и оптическим центром Ок окуляра. При рассмотрении этого изображения в окуляр, как в лупу, оно будет еще более увеличенным, мнимым и прямым. В конечном счете микроскоп дает изображение А₂В₂, которое является обратным по отношению к предмету АВ. Линейное увеличение микроскопа равно произведению увеличений, даваемых объективом и окуляром:

Увеличение микроскопа не может быть сколь угодно большим, и его значение не превышает 3000. Это связано с ограниченной разрешающей способностью микроскопа, обусловленной дифракционными явлениями, как изображение любого предмета есть результат дифракции и интерференции рассеянного объектом света. Разрешающей способностью называют свойства оптической системы давать раздельное изображение двух близко расположенных светящихся или освещенных точек объекта (элемента структуры). Разрешающую способность принято измерять величиной:

R = 1/

где - предел разрешения, т.е. наименьшее возможное расстояние между двумя точками, при котором они видны раздельно.

Применяя это понятие к условиям микроскопирования биологических объектов, можно считать, что предел разрешения обуславливает наименьшую величину тех структурных деталей, которые могут различаться в препарате. Как видно из формулы (2), разрешающая способность микроскопа тем больше, чем меньше его предел разрешения.

Теоретически доказано, что предел разрешения можно определить по формуле (3),

где - длина волны света, n – показатель преломления среды, между предметом и объективом и объективом, – апертурный угол, т.е. угол, образованный крайними лучами, попадающими в объектив.

Произведение: n – sin () - называют угловой апертурой.

Очевидно, чем выше разрешающая способность, тем более мелкие детали можно рассмотреть. Повышение разрешающей способности оптического микроскопа достигается уменьшением длины волны света, с помощью которого производится исследование, например, путем применения ультрафиолетового излучения (для этого применяется специальный микроскоп) и увеличением числовой апертуры микроскопа. Для чего необходимо:

1. Использовать иммерсионный объектив, у которого пространство между наблюдаемым предметом и входной линзой заполняется жидкостью с показателем преломления близким показателю преломления стекла. (воздух n = I, глицерин n = 1,45, кедровое масло n = 1,51).

2. Использовать объектив с большим апертурным углом. Величина апертурного угла указана на объективе. Например, увеличение = 8, то апертурный угол равен 0,2.

50. Виды и свойства мышечной ткани.

Мышечная активность – это одно из общих свойств высоко организованных живых организмов. Вся жизнедеятелъность человека связана с мышечной активностью. Независимо от назначения, особенностей строения и способов регуляции принцип работы различных мышц организма одинаков.

Мышечная клетка отличается от других возбудимых клеток таким специфическим свойством, как сократимость, т.е. способность генерировать механическое напряжение и укорачиваться. Кроме того, мышцы являются генератором тепла, причем не только при мышечной работе, холодовой дрожи, но и в режиме термогенеза.

Мышечная активность о процессе жизнедеятельности обеспечивает работы отдельных органов и целых систем: работу опорно-двигательного аппарата, легких, сосудистую активностъ, работу желудочно-кишечного тракта, сократительную способность сердца. Нарушение работы мышц (например, определяющих функционирование легких, сердца) может приводить к патологиям, а ее прекращение - даже к летальному исходу.

Мышечная ткань представляет собой совокупность мышеч­ных клеток (волокон), внеклеточного вещества (коллаген, эластина и др.) и густой сети нервных волокон и кровеносных сосу­дов. Мышцы по строению делятся на:гладкие- мышцы кишечника, стенки сосудов, и поперечно-полосатые— скелет­ные, мышцы сердца. Независимо от строения все они имеют близкие механические свойства, одинаковый механизм активации и

близкий химический состав.

Поперечно-полосатая структура мышечных волокон может наблюдаться под обычным микроскопом. Отдельное мышечное волокно имеет диаметр 20 - 80 мкм и окружено плазматической мембраной толщиной 10 нм. Каждое отдельное волокно - это сильно вытянутая клетка. Длина отдельных волокон {кле­ток) может существенно варьироваться в зависимости от вида мышцы от сотен микрон до нескольких сантиметров.