Тема 2. Оптичні методи дослідження

План лекції

1. Оптичні методи досліджень в товарознавстві.

2. Будова мікроскопів.

3. Види оптичних досліджень та мікроскопії.

4.Электронна мікроскопія.

Література:

1. Исследование продовольственных товаров: Учеб. Пособие для студентов вузов, обучающихся по спец 1733 „Товароведение и организация торговли продтоварами”/В.И.Базарова, Л.А. Боровикові, А.Л. Дорофеева и др.–2-е изд., переб.–М.: Экономика, 1986.–295 с.

2. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология.Санкт-Петербург, Специальная литература, 1998.-С.285-294.

3. Титаренко Л.Д. Теоретичні основи товарознавства: Навчальний посібник.–Центр навчальної літератури, 2003.–227 с.

4. Виноградова Р.П., Цудзевич Б.А. Храпунов С.Н. Физико- химические методы в биохимии.– Киев:Вища школа, 1983.–287 с.

5.

Оптичні методи досліджень в товарознавстві.

Для покрашення дослідження тих об’єктів, розміри яких знаходяться за межами дозволяючої здатності людського ока, створюються й використовуються різні оптичні прилади й апарати. Їх метою є розширення можливостей людського сприйняття за рахунок допоміжних пристроїв.

Оптичні методи дослідження це інструментальні методи, пов’язані з можливістю реєстрації об’єктів дослідження за допомогою зору дослідника.

В основі оптичних методів дослідження лежать фізичні та фізико-хімічні властивості конкретних речовин. Вони визначаються будовою електронних оболонок атомів та квантово - механічними особливостями руху електронів в об’эктах (препаратах), які вивчаються.

Серед оптичних методів розрізняють світлові такі, що використовують лише денне освітлення й такі, що використовують інші джерела освітлення.

У якості додаткового джерела освітлення у світлових оптичних методах та приладах використовуються денне світло чи електричне світло. Крім того, для збільшення дозволяючої здатність та вивчення різних характеристик товарів, в оптичних методах та в приладах,основою яких вони є, використовуються такі джерела освітлення як галогенові та ртутні лампи, спрямовані потоки електронів, чи енергетична віддача атомів та електроні при нагріванні та інші.

Оптичні методи, що використовуються в сучасному товарознавстві продовольчих товарів включають вивчення та реєстрацію показників якості товарів зором дослідника з допомогою оптичної мікроскопію, фазово-контрастного методу, контактної, темнопольної мікроскопії, поляризаційного, стереоскопічного, інтерференційного, ультрафіолетового, інфрачервоного, люмінісцентного, рентгенівського, скануючого, телевізійного, голографічного, електронно – мікроскопічного та інших методів.

На основі цих методів створені відповідні прилади, пристрої й апаратура для визначення якості продовольчих і непродовольчих товарів за оптичними показниками чи зображенням.

До пристроїв, що широко використовуються в товарознавстві продовольчих товарів відносяться різні види мікроскопів, поляриметри, фотометри, рефрактометри, спектрофотометри, рідери для імуноферментного та імунофлюоресцентного аналізу. І хоча принцип дії, вигляд, способи реєстрації та призначення цих приладів різне, в основі реєстрації результатів, з їх допомогою, лежать оптичні методи дослідження.

З допомогою оптичних методів у товарознавстві продовольчих товарів:

· Визначають тонку будову та структуру товарів, наявність сторонніх та спеціальних домішок й харчових добавок.

· Визначають стерильність чи зараженість товарів мікроорганізмів, вивчають вид та кількість патогенних мікроорганізмів, відповідність встановленим санітарно-гігієнічним вимогам та нормам стану повітря приміщень де проходять життєві цикли продовольчих товарів, води та рідин.

· Створюють, вивчають та контролюють біоактивні продовольчі товари.

· З допомогою оптичних методів можна вивчати реологічні властивості, зокрема шпаруватість та густину речовин, токсичність продовольчих товарів та їх складових.

· З допомогою цейтраферноїзйомки можна вивчати кінетичні (біохімічні та фізико-хімічні процеси), що відбуваються в продовольчих товарах.

· Оптичні методи використовуються в генно-інженерних технологіях як для визначення, так і для створення нових видів товарів.

· Оптичні методи широко використовуються для вивчення впливу продовольчих товарів на стан фізіологічних констант організму у фізіологічних, біологічних експериментах та при клінічних випробовуваннях харчових продуктів, їх якості у вирішенні питань та корекції збалансованого й спеціалізованого харчування в різних контингентів населення.

 

Задача даної лекції розглянути лише світлові оптичні методи. Інші оптичні методи дослідження (люмінесцентні, спектральні, імунофлюоресцентні) будуть розглядатись пізніше.

 

Розміри всіх об'єктів, що лежать за межами здатності розрізняти (дозволяючої здатності) людського ока, є предметом дослідження з допомогою таких інструментальних методів як мікроскопія.

Основним приладом оптичної мікроскопії є біологічна лупа та мікроскоп

Будова мікроскопу

В основі світлової мікроскопії лежать різні властивості світла. Сучасні світлові мікроскопи являють собою досить складні прилади, що покращуються протягом 400 років створення першого прототипу мікроскопа.

Основою для розвитку оптичних методів дослідження стали роботи Аббе (Е. К. Abbe) з дифракціних властивостей електромагнітного випромінення.

3 допомогою теорії Аббе визначають дозволяючу здатність мікроскопів та виготовляють лінзи, що не мають хроматичної та сферичної аберації, об’єективи, дифракційні гратки, освітлювальні апарати та апарати для малювання

Аббе створено освітлювальний апарат Аббе, який використовують у мікросокпах для освітелння об’єкту світлом, що проходити через нього.

Апарат Аббе складається з дзеркала (плоского чи увігнутого) і конденсора, за допомогою яких потік світла направляють у площину об'єкта у вигляді пучка променів, що сходиться. Це забезпечує більш високу освітленість препарату і поліпшує дозволяючи здатність мікроскопа.

Конденсор є невід’ємною складовою всіх мікроскопів. Конденсор складається з двох-трьох лінз. Ближню до об'єктива лінзу встановлюють так, щоб її плоска поверхня була паралельна площині предметного столика мікроскопа. При віддаленні конденсора від площини об'єкта яскравість освітлення знижується, однак зростає контрастність зображення.

 

Мал. 1 Апланатичний дволінзовий конденсор прямого и бічного освітлення з апертурою (світлосилою) 1,4 (А) й змінний однолінзовий конденсор з апертурою 0,4 (Б): 1. важіль іріс-діафрагми; 3 – обертаючийся патрубок конденсора; 3 – лінзи в металічній оправі; 4 – обертаючась площадка іріс-діафрагми; 5 – гвинт зміщения іріс-діафрагми для утримання косого освітлення; 6 – світофільтр в оправі