Mikroskop
ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ určeno pro studenty ČZU v Praze
Autoři: Václav Hejnák - Milan Skalický verze: 0101 2008
Mikroskop Nikon Eclipse E200 Světelný mikroskop značky Nikon (Eclipse E200) používaný v botanické cvičebně zvětšuje při běžném použití maximálně 400×, za použití imersního média a objektivu se stonásobným zvětšením pak až 1000×. Základní stavbu a detaily jednotek používaného mikroskopu ukazují schémata s označením mechanických a optických částí.
(1) Základní jednotka. (2) Okuláry – našroubovány na okulárovém tubusu. (3) Okulárový tubus – tubus je binokulární. (4) Objektivy – k dispozici objektivy s různým zvětšením (4× – červený pruh, 10×
–
žlutý pruh, 40× – modrý pruh). (5) Kondenzor – slouží k soustředění světla )(kondenzor by měl být umístěn trochu níže než je horní limit). (6) Jednotka polní čočky – mikroskop vybaven clonou zorného pole (clona zorného pole se používá k řízení osvětlení a měla by být nastavena podle objektivu). (7) Napájecí kabel.
Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
1
(1) Dioptrický kroužek – slouží ke kompenzaci rozdílu mezi levým a pravým okem. (2) Revolverový nástavec – lze do něj umístit čtyři objektivy. (3) Stolek. (4) Držák preparátu. (5) Páčka aperturní clony kondenzoru – podle zvětšení lze upravit polohu této páčky. (6) Přídržný šroub kondenzoru. (7) Šroub pro podélný pohyb stolku (osa Y). (8) Šroub pro příčný pohyb stolku (osa X). (9) Kroužek clony zorného pole – kroužek nastavitelný podle zvětšení objektivu. (10) Šrouby vystředění clony zorného pole. (11) Mikrošroub. (12) Hlavní vypínač – pokud přepnut do polohy „I“, napájení zapnuto a žárovka svítí. Pokud přepnut do polohy „O“, napájení vypnuto a žárovka nesvítí. (13) Točítko ovládání jasu – pokud otáčeno po směru hodinových ručiček, napájecí napětí žárovky roste a zorné pole je jasnější. Pokud otáčeno proti směru hodinových ručiček, napájecí napětí žárovky klesá a zorné pole je tmavší. (14) Zaostřovací šroub kondenzoru – používán při zaostření obrazu clony zorného pole v rovině vzorku, umístěn na opačné straně než knoflíky ovládání pohybu stolku. (15) Mikrošroub. (16) Makrošroub – na opačné straně než šrouby ovládání pohybu stolku. (17) K zásuvce připojován napájecí kabel, před připojováním napájecího kabelu musí být hlavní vypínač vypnutý.
Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
2
Postup při mikroskopování s mikroskopem Nikon E200 ❀❀ Osvětlení žárovkou – zapněte hlavní vypínač (poloha „I“), žárovka se rozsvítí. Nastavte požadovaný jas pomocí točítka nastavení jasu. Otáčením po směru hodinových
ručiček
se
jas
zvětšuje,
Hlavní vypínač
otáčením
protisměru se jas zmenšuje.
Zvýšení jasu
Snížení jasu
❀❀
Nastavení
rozestupu
–
očního zatímco
pozorujete dvě zorná pole skrz okuláry, nastavte oční rozestup tak, aby obě zobrazená zorná Splynutí zorných polí
pole
splynula
do
jednoho.
(Tímto
způsobem
přizpůsobíte vzdálenost mezi okuláry vzdálenosti mezi očima.)
Krycí sklíčko
❀ ❀ Umístění preparátu – umístěte na stolek krycím sklíčkem vzhůru. Prstem zmáčkněte konec přítlačné svorky a vzorek touto svorkou zajistěte.
Krycí sklíčko
❀❀ Zaostření s objektivem 4× (10×, 40×) – otočným revolverovým nástavcem otáčejte tak, abyste do optické dráhy nastavili objektiv 4× (při otáčení revolverovým nástavcem je správná poloha objektivu indikována kliknutím). Zaostřete preparát nejdříve makrošroubem a posléze mikrošroubem. ❀❀
Směr
posunu
stolku
v
závislosti
na
otáčení
mikrošroubu je znázorněn na schématu (vlevo).
VYZ
Neotáčejte současně Změna levým avýšky pravým šroubem okulárů
❀❀
zaostření v opačném směru. Neotáčejte makrošroubem
TE
Otočením binokulárního tubusu o 180o zvýšít
Kliknutí
dále, pokud je stolek ve své dolní nebo horní poloze. Tato úroveň pro pozorování. činnost poškodí mechanismus. ❀❀
Nejvhodnější
Pokud se musíte při pozorování hrbit, můžete
místo binokulárového preparátu nastavte dojeho úroveň. Je tubusu zvýšit rozestup mm zdvihnou se okuláry asi o 30 středu zorného pole. Potřebné větší64zvětšení nastavte
uložením mikroskopu binokulárový tu otočením revolverového nástavce do optické osy, vraťte doostřit Kliknutí
výchozí polohy. Je-li binokulárový tubus zdv
mikrošroubem (nehýbat makrošroubem nejvyšší bod!!!). mikroskopu okuláry, takže je mi
manipulaci velmi zranitelný. Navíc může být vyšší než skladovací police.
--
Zvýšit úroveň okulárů jde také pomocí vložky (maximálně 2x). Podrobnosti jsou na straně 2 Nejdříve preparát zaostřete objektivem s malým
zvětšením. Pak použijte objektiv s větším zvětšením !!!.
Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
3
7.OPTICKÁ CHARAKTERISTIKA Optická charakteristika mikroskopu Nikon E200
7.1.
Kombinace okuláru 10x (FN 20) s objektivy E-Plan
Zvětšení objektivu
Celkové zvětšení
Numerická apertura
Skutečné zorné pole
Hloubka ostrosti
Rozlišovací schopnost
Pracovní vzdálenost
4x
40x
0,1
5 mm
63,2 μm
2,8 μm
30 mm
10x
100x
0,25
2 mm
10,1 μm
1,1 μm
7 mm
40x
400x
0,65
0,5 mm
1,2 μm
0,4 μm
0,65 mm
❀❀ Celkové zvětšení – zvětšení okuláru vynásobené zvětšením objektivu daného
7.2.
Terminologie mikroskopování
mikroskopu. 1. ❀Celkové zvětšeníapertura (N.A.) – důležitý faktor pro stanovení efektivity kondenzoru a ❀ Numerická Celkové zvětšení mikroskopu je zvětšení okuláru vynásobené zvětšením objektivu daného objektivu. Lze ji vyjádřit vzorcem: N.A. = n sin α mikroskopu. ɶ n je index lomu látky (vzduch, imersní olej atd.) mezi objektivem nebo kondenzorem 2. ɶ Numerická apertura (N.A.) Numerická apertura je důležitý pro stanovení efektivity kondenzoru a objektivu. ji a preparátem, α je faktor polovina maximálního úhlu, ve kterém světloLze vstupuje do vyjádřit vzorcem: objektivu nebo vystupuje z kondenzoru. S rostoucí numerickou aperturou roste jas N.A. = n sinα obrazu a zvětšuje se rozlišení. Čím je větší N.A., tím je obraz jasnější a rozlišení Kde n je index lomu látky (vzduch, imersní olej atd.) mezi objektivem nebo kondenzorem a je větší. preparátem a α je je polovina maximálního úhlu, ve kterém světlo vstupuje do objektivu nebo z kondenzoru. S rostoucí numerickou aperturou rostesystému jas obrazurozlišit a zvětšuje se rozlišení. ❀vystupuje ❀ Rozlišovací schopnost – schopnost optického dva samostatné Čímobjekty,které je větší N.A., tím obraz jasnější a rozlišení je větší. Čím je vzdálenost bodů menší, tím je jsoujeod sebe minimálně vzdálené. rozlišovací schopnost větší. Numerická apertura a rozlišovací schopnost jsou spojeny 3. Rozlišovací schopnost Schopnost optického systému rozlišit dva samostatné objekty,které jsou od sebe minimálně vzorcem: vzdálené. Čím je vzdálenost bodů menší, tím je rozlišovací schopnost větší. Numerická apertura a ɶ ɶ rozlišovací = λvzorcem: / (2 × N.A.); λ je vlnová délka použitého světla (V tabulce rozlišovací schopnostschopnost jsou svázány je uvedena schopnost pro vlnovou délku λ = 550 nm.) Rozlišovací schopnostrozlišovací = λ / (2 x N.A.)
λ je vlnová délka použitého světla (V tabulce uvedena rozlišovací schopnost pro vlnovou ❀Kde ❀ Pracovní vzdálenost – vzdálenost mezi je čelem objektivu a horním povrchem krycího délku λ = 550 nm.) sklíčka při zaostřeném preparátu. Obecně platí, že čím je větší zvětšení objektivu, tím 4. Pracovní vzdálenost je menší pracovní vzdálenost. Pracovní vzdálenost je vzdálenost mezi čelem objektivu a horním povrchem krycího sklíčka při ❀zaostřeném ❀ Polní číslo okuláru – průměr otvoru okuláru vyjádřený v mm. preparátu. Obecně platí, že čím jevvětší zvětšení objektivu, tím je menší pracovní ❀vzdálenost. ❀ Reálné zorné pole – průměr plochy preparátu pozorovatelné okulárem. Reálné zorné pole = polní číslo objektivu / zvětšení objektivu. 5. Polní číslo okuláru Polní číslo okuláru je průměr otvoruzaostřené v okuláru vyjádřený v mm. nad a pod rovinou, ve které je ❀❀ Hloubka ostrosti – tloušťka části preparátu 7. Hloubka ostrosti 6. Reálné zornéČím pole ohnisko. je N.A.části větší, tím je nad hloubka ostrostive menší. Tloušťka zaostřené preparátu a pod rovinou, které je ohnisko. Čím je N.A. větší, tím je Průměrhloubka plochy ostrosti preparátu pozorovatelné okulárem. menší. Reálné zorné pole = polní číslo objektivun /λzvětšení objektivu n ɶɶ hloubka (μm) == Hloubkaostrosti ostrosti (μm) + x 1000 2 x N.A.2 7 x M x N.A. V tomto výrazu se předpokládá, že je rozlišovací schopnost lidského oka je 2 minuty. λ je vlnová V tomto výrazu se předpokládá, že rozlišovací délka použitého světla. (V předchozí tabulce je schopnost λ= 550 nm.) lidského oka je 2 minuty. λ je
n jepoužitého index lomu světla. látky mezi kondenzorem (n=1 pro vzduch a n=1,5 vlnová délka (V preparátem předchozía objektivem tabulce jenebo λ= 550 nm.) pro imersní olej). M je celkové zvětšení (= zvětšení objektivu x zvětšení okuláru). n je index lomu látky mezi preparátem a objektivem nebo kondenzorem (n=1 pro vzduch a n=1,5 pro imersní olej). M je celkové zvětšení (= zvětšení objektivu x zvětšení okuláru).
33 Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
4
Nejčastější problémy při mikroskopování Dále v textu jsou uvedeny nejobvyklejší problémy při mikroskopování se způsobem jejich řešení. Tmavé okraje, zorné pole není vidět, nerovnoměrný jas zorného pole Příčina
Způsob nápravy
Revolverový nástavec není ve správné poloze – Otočte revolverový nástavec do správné pozice objektiv není vystředěn v optické dráze. (objektiv umístěte řádně do optické dráhy). Upravte polohu kondenzoru tak, aby byl obraz clony zorného pole zaostřen v rovině preparátu.
Kondenzor je příliš nízko.
Prach nebo nečistoty na čočce (kondenzor, Očistěte čočky – speciální utěrkou na mikroskopy objektiv, okulár, preparát). nebo ofukovacím balónkem - předá vyučující !!! Nečistoty nebo prach v zorném poli Příčina Aperturní clona zacloněna.
Způsob nápravy
kondenzoru
je
Kondenzor je příliš nízko.
příliš
Clonu více otevřte. viz předchozí tabulka
Prach nebo nečistoty na čočce (kondenzor, Očistěte čočky – speciální utěrkou na mikroskopy objektiv, okulár, preparát). nebo ofukovacím balónkem - předá vyučující !!! Nízká kvalita obrazu (malé rozlišení, malý nebo přiliš velký kontrast) Příčina
Způsob nápravy
Krycí sklíčko je příliš nebo málo silné.
Použijte krycí sklíčko předepsané tloušťky (0,17 mm).
Kondenzor je příliš nízko.
viz předchozí tabulka
Preparát je umístěn krycím sklíčkem dolů.
Otočte preparát.
Na preparátu není krycí sklíčko.
Zakryjte preparát krycím sklíčkem.
Aperturní clona kondenzoru je příliš nebo málo Nastavte vhodně aperturní clonu kondenzoru. zacloněna. Obraz je tmavý na jedné straně Příčina
Způsob nápravy
Objektiv s revolverovým nástavcem není v Otočte řádně revolverový nástavec. optické dráze. Preparát se zvedá od stolku.
Preparát řádně přichyťte. Obraz zbarven do žluta
Příčina
Způsob nápravy
Není použit modrý filtr.
Použijte modrý filtr.
Napájecí napětí žárovky je příliš malé.
Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky.
Během ostření se preparát posunul Příčina
Způsob nápravy
Revolverový nástavec není ve správné poloze – Otočte revolverový nástavec do správné pozice objektiv není vystředěn v optické dráze. (objektiv umístěte řádně do optické dráhy). Preparát se zvedá od stolku.
Preparát řádně přichyťte.
Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
5
Obraz je příliš jasný Příčina
Způsob nápravy Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky.
Napájecí napětí žárovky je příliš velké.
Málo jasu Příčina
Způsob nápravy
Napájecí napětí žárovky je příliš malé.
Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky.
Kondenzor je příliš nízko.
viz předchozí tabulka.
Aperturní clona zacloněna.
kondenzoru
je
příliš
Nastavte vhodně aperturní clonu kondenzoru.
U objektivů s velkým zvětšením nelze zaostřit obraz Příčina
Způsob nápravy
Krycí sklíčko je příliš silné.
Použijte krycí sklíčko předepsané tloušťky (0,17 mm).
Preparát je umístěn krycím sklíčkem dolů.
Otočte preparát.
Velká únava očí Příčina
Způsob nápravy
Dioptrická korekce není nastavena správně.
Upravte ji.
Nevhodný jas nebo osvětlení.
Pomocí točítka nastavení napětí žárovky upravte jas.
Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200
6
