Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ určeno pro studenty ČZU v Praze
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, otáčením protisměru se jas zmenšuje. Splynutí zorných polí Snížení jasu Hlavní vypínač Zvýšení jasu Nastavení očního rozestupu zatímco pozorujete dvě zorná pole skrz okuláry, nastavte oční rozestup tak, aby obě zobrazená zorná 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 E 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 VYZ mikrošroubu je znázorněn na schématu (vlevo). Neotáčejte současně Změna levým a výšky pravým okulárů šroubem zaostření v opačném směru. Neotáčejte makrošroubem Otočením binokulárního tubusu o 180 zvýšít dále, pokud je stolek ve své dolní úroveň nebo pro pozorování. horní poloze. Tato Kliknutí činnost poškodí mechanismus. Pokud se musíte při pozorování hrbit, můžete Nejvhodnější místo binokulárového preparátu nastavte tubusu zvýšit do jeho úroveň. Je středu zorného pole. Potřebné rozestup větší 64 zvětšení mm zdvihnou nastavte se okuláry asi o 30 Kliknutí otočením revolverového nástavce uložením do optické mikroskopu osy, vraťte doostřit binokulárový tu 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 Numerická zvětšení apertura (N.A.) důležitý faktor pro stanovení efektivity kondenzoru a Celkové zvětšení mikroskopu je zvětšení okuláru vynásobené zvětšením objektivu daného mikroskopu. objektivu. Lze ji vyjádřit vzorcem: N.A. = n sin α 2. ɶɶ Numerická n je index apertura lomu (N.A.) látky (vzduch, imersní olej atd.) mezi objektivem nebo kondenzorem Numerická a preparátem, apertura je důležitý α je faktor polovina pro stanovení maximálního efektivity úhlu, kondenzoru ve kterém a objektivu. světlo Lze vstupuje ji 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 preparátem je větší. a α je je polovina maximálního úhlu, ve kterém světlo vstupuje do objektivu nebo vystupuje Rozlišovací z kondenzoru. schopnost S rostoucí schopnost numerickou aperturou optického roste systému jas obrazu rozlišit a zvětšuje dva se rozlišení. samostatné Čím objekty,které větší N.A., tím jsou je od obraz sebe jasnější minimálně a rozlišení vzdálené. je větší. Čím je vzdálenost bodů menší, tím je 3. Rozlišovací rozlišovací schopnost větší. Numerická apertura a rozlišovací schopnost jsou spojeny 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 ɶrozlišovací ɶ rozlišovací schopnost schopnost jsou svázány = λ vzorcem: / (2 N.A.); λ je vlnová délka použitého světla (V tabulce Rozlišovací je uvedena schopnost rozlišovací = λ / (2 x N.A.) schopnost pro vlnovou délku λ = 550 nm.) Kde Pracovní λ je vlnová vzdálenost délka použitého vzdálenost světla (V tabulce mezi je čelem uvedena objektivu rozlišovací a horním schopnost povrchem pro vlnovou krycího délku λ = 550 nm.) sklíčka při zaostřeném preparátu. Obecně platí, že čím je větší zvětšení objektivu, tím 4. Pracovní je menší vzdálenost pracovní vzdálenost. Pracovní vzdálenost je vzdálenost mezi čelem objektivu a horním povrchem krycího sklíčka při zaostřeném Polní číslo preparátu. okuláru Obecně průměr platí, že otvoru čím je v větší okuláru zvětšení vyjádřený objektivu, v mm. tím je menší pracovní vzdálenost. Reálné zorné pole průměr plochy preparátu pozorovatelné okulárem. Reálné zorné 5. Polní pole číslo = polní okuláru číslo objektivu / zvětšení objektivu. Polní Hloubka číslo okuláru ostrosti je průměr tloušťka otvoru zaostřené v okuláru vyjádřený části preparátu v mm. nad a pod rovinou, ve které je 7. Hloubka ostrosti 6. Reálné ohnisko. Tloušťka zorné Čím pole zaostřené je N.A. části větší, preparátu tím je nad hloubka a pod rovinou, ostrosti ve menší. které je ohnisko. Čím je N.A. větší, tím je Průměr hloubka plochy ostrosti preparátu menší. pozorovatelné okulárem. Reálné zorné pole = polní číslo objektivu n / λzvětšení objektivu n ɶɶ hloubka Hloubka ostrosti (μm) = 2 x N.A. 2 + x 1000 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 délka použitého se předpokládá, světla. (V předchozí že rozlišovací tabulce je schopnost λ= 550 nm.) lidského oka je 2 minuty. λ je vlnová délka n je použitého index lomu světla. látky mezi (V preparátem předchozí a objektivem tabulce nebo λ= 550 kondenzorem nm.) (n=1 pro vzduch a n=1,5 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 Revolverový nástavec není ve správné poloze objektiv není vystředěn v optické dráze. Prach nebo nečistoty na čočce (kondenzor, objektiv, okulár, preparát). Aperturní clona kondenzoru je příliš zacloněna. Prach nebo nečistoty na čočce (kondenzor, objektiv, okulár, preparát). Otočte revolverový nástavec do správné pozice (objektiv umístěte řádně do optické dráhy). Upravte polohu kondenzoru tak, aby byl obraz clony zorného pole zaostřen v rovině preparátu. Očistěte čočky speciální utěrkou na mikroskopy nebo ofukovacím balónkem - předá vyučující!!! Nečistoty nebo prach v zorném poli Clonu více otevřte. viz předchozí tabulka Očistěte čočky speciální utěrkou na mikroskopy nebo ofukovacím balónkem - předá vyučující!!! Nízká kvalita obrazu (malé rozlišení, malý nebo přiliš velký kontrast) Krycí sklíčko je příliš nebo málo silné. Preparát je umístěn krycím sklíčkem dolů. Na preparátu není krycí sklíčko. Aperturní clona kondenzoru je příliš nebo málo zacloněna. Objektiv s revolverovým nástavcem není v optické dráze. Preparát se zvedá od stolku. Není použit modrý filtr. Napájecí napětí žárovky je příliš malé. Revolverový nástavec není ve správné poloze objektiv není vystředěn v optické dráze. Preparát se zvedá od stolku. Použijte krycí sklíčko předepsané tloušťky (0,17 mm). viz předchozí tabulka Otočte preparát. Zakryjte preparát krycím sklíčkem. Obraz je tmavý na jedné straně Obraz zbarven do žluta Nastavte vhodně aperturní clonu kondenzoru. Otočte řádně revolverový nástavec. Preparát řádně přichyťte. Použijte modrý filtr. Během ostření se preparát posunul Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky. Otočte revolverový nástavec do správné pozice (objektiv umístěte řádně do optické dráhy). Preparát řádně přichyťte. Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200 5
Napájecí napětí žárovky je příliš velké. Obraz je příliš jasný Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky. Napájecí napětí žárovky je příliš malé. Aperturní clona kondenzoru je příliš zacloněna. Málo jasu Pomocí točítka nastavení jasu upravte napájecí napětí žárovky. viz předchozí tabulka. Nastavte vhodně aperturní clonu kondenzoru. U objektivů s velkým zvětšením nelze zaostřit obraz Krycí sklíčko je příliš silné. Preparát je umístěn krycím sklíčkem dolů. Použijte krycí sklíčko předepsané tloušťky (0,17 mm). Otočte preparát. Dioptrická korekce není nastavena správně. Nevhodný jas nebo osvětlení. Velká únava očí Upravte ji. Pomocí točítka nastavení napětí žárovky upravte jas. Studenstský návod pro práci s mikroskopem Nikon E200 6