Благодаря микроскопу люди определили что все организмы

16.10.202321.06.2023 admin 0 Comments

Микроскоп

Кроме видимого окружающего мира, существует мир невидимый, таинственный, микроскопический. Сотни и даже тысячи лет человек шел по пути открытия прибора, который позволил заглянуть ему в сокровенные глубины природы — туда, где все начинается, складывается, подобно мозаичным узорам, из мельчайших деталей в удивительные картины бытия и проявляется многообразием форм и структур.

Таким прибором оказался микроскоп. Поначалу совсем простой, изготовленный из подручных материалов увлеченными учеными и любознательными людьми-экспериментаторами, микроскоп стал тем инструментом познания, благодаря которому человечество совершило рывок на пути к величайшим открытиям. Микроскоп показал людям, что существует еще невидимый, такой же насыщенный и многообразный, мир микроорганизмов: грибов, растений и беспозвоночных.

Микроскоп изменил представление о строении всего живого, люди узнали о клетках и вирусах. С годами интерес к этому удивительному изобретению лишь возрастал. В нем были заинтересованы уже не только ученые, но и врачи, ювелиры, детективы, работники различных промышленных предприятий и санитарных служб.

Благодаря стремительному развитию техники микроскопы постоянно совершенствуются, дополняются новыми приспособлениями, находят применение в разных областях.

В наше время этот замечательный прибор стал доступен любому человеку, который желает изучить микромир. Исследования можно проводить в домашних условиях, и это бесценный опыт для познающего микромир.

Микроскоп позволяет погрузиться в микровселенную живой и неживой природы, пойти по следам великих ученых и исследовать наиболее интересные объекты. Кроме возможности наблюдения, микроскоп заставляет задуматься о закономерностях различных процессов, найти причины и следствия явлений природы, понять, как устроено все живое, обнаружить сходства и различия живых организмов.

Прибор позволяет выявить микроскопических виновников заболеваний человека, животных и растений. Например, зная, как выглядят галловые клещи, получится определить, заражено ли растение, и спасти его от гибели.

Имея дома микроскоп, можно следить за жизнью мельчайших живых существ, снимать с помощью видеокамеры фильмы о микромире, вести заметки своих наблюдений, экспериментировать и, возможно, стать на путь очередного научного открытия.

История создания микроскопа

Создание микроскопа имеет многовековую историю. Прибор прошел путь от простой трубки, в которую едва что-то можно было рассмотреть, до электронного устройства огромной мощности с большими увеличительными возможностями.

Поскольку ранее наукой интересовались богатые люди, заказанные ими единичные экземпляры микроскопов украшались дорогими камнями и золотом, футляры для их хранения изготавливались из слоновой кости и ценного дерева.

В настоящее время существует множество микроскопов, они находят применение в разных сферах деятельности человека: медицине, промышленности, археологии, электронике и др.

Микроскоп Захария Янссена (XVI век)

Первый микроскоп создал нидерландский мастер по изготовлению очков Захарий Янссен. Это была обычная трубка с двумя линзами на концах. Настройку изображения выполняли, выдвигая трубку (тубус). Этот простой микроскоп стал основой для создания более сложных приборов.

Микроскоп Гука (середина XVII века)

Роберт Гук собрал очень удобную модель микроскопа: тубус можно было наклонять. Чтобы получить хорошее освещение, ученый придумал специальную масляную лампу и стеклянный шар, который наполнялся водой.

Микроскоп Галилея (начало XVII века)

Галилео Галилей доработал трубу Янссена, заменив одну из выпуклых линз на вогнутую. При выдвижении тубуса этот микроскоп служил еще и телескопом. Предположительно микроскоп Галилея изготовил мастер Джузеппе Кампаньи из дерева, картона и кожи и поставил на трехногую подставку из металла.

Микроскоп Левенгука (середина XVII века)

Изобретение Левенгука представляло собой две небольшие пластины, между которыми крепилась крошечная линза, а исследуемый объект помещался на иглу. Передвигать иглу можно было с помощью специального винта. Микроскоп мог увеличить изображение в 300 раз, что было немыслимо для той поры.

Микроскоп Иоганна ван Мушенбрука (конец XVII века)

Иоганн ван Мушенбрук создал необычный и простой в использовании микроскоп. Линза и держатель крепились с помощью подвижных соединений, названных «орехами Мушенбрука». Это придавало микроскопу большую гибкость.

Микроскоп Дреббеля (XVII век)

Микроскоп Дреббеля — это позолоченная труба, которая находилась в строго вертикальном положении. Работать за таким микроскопом было не очень удобно.

Микроскоп фирмы Шевалье (XIX век)

Наука шагнула далеко вперед. Фирма Шевалье стала производить микроскопы, объектив которых состоял уже не из одной простой, а из многих специально отшлифованных ахроматических линз. Это позволяло достигать большой мощности и передавать изображение без искажений и более четко.

Электронный микроскоп (XX век)

Появляются электронные микроскопы. Ученые заменили пучок света на поток микрочастиц — электронов. Для получения изображения в электронном микроскопе используются специальные магнитные линзы, они управляют движением электронов с помощью магнитного поля.

USB-микроскоп (конец XX века)

USB-микроскоп — это небольшой цифровой прибор, который присоединяется к компьютеру через USB-порт. Вместо окуляра — маленькая веб-камера, которая посылает изображение прямо на монитор компьютера.

Как устроен микроскоп

Приобретая микроскоп, вы сможете расширить границы своих возможностей, заглянуть в микрокосмос и изучить его обитателей. Попробуйте стать исследователями окружающего мира, однако первым делом познакомьтесь с устройством микроскопа и правилами, которые необходимо соблюдать при работе с ним.

Для того чтобы правильно использовать световой микроскоп, необходимо знать его строение и понимать принцип работы.

Если посмотреть на микроскоп в целом, то это всего лишь очень сильное увеличительное стекло. Увеличивает микроскоп с помощью нескольких линз, одна часть которых находится в окуляре, а другая — в объективе. Мощность линз всегда указана на их оправе. Для того чтобы узнать мощность вашего микроскопа, необходимо перемножить цифры на объективе и окуляре. Так, если микроскоп имеет окуляр с 20-кратным увеличением и объектив 4, то он дает увеличение в 80 раз. Современные световые микроскопы могут увеличивать в 1500–3000 раз. Однако для домашней лаборатории вам вполне хватит максимального увеличения до 800 раз.

Итак, перейдем к строению микроскопа.

Окуляр находится в длинной полой трубке, которая называется тубус. При желании вы можете сменить окуляр на более мощный — он легко извлекается из тубуса.

Вы можете сами выбрать силу увеличения — для этого достаточно всего лишь покрутить диск с объективами до щелчка. Поскольку сила линз указана на оправе, только вам решать, сильнее или слабее делать увеличение.

На другом конце тубуса имеется вращающийся диск, на котором расположены объективы. У современных микроскопов их сразу несколько — два, три и более.

Под объективом находится предметный столик. Как понятно из названия, это то самое место, куда необходимо помещать исследуемые объекты. С обеих сторон микроскопа есть два больших винта, они нужны для того, чтобы приближать или отдалять предмет от объектива, — так настраивается резкость. Под предметным столиком вы найдете зеркало, очень важную часть микроскопа. С помощью зеркала свет направляется на объект, лежащий на предметном столике. Так можно настроить яркость. Все элементы микроскопа организуются в единую целостную систему благодаря штативу — крепкой металлической конструкции.

В большинство микроскопов встроена лампочка, которая направляет необходимый поток света, так что вам не надо заботиться об освещении. Кроме того, есть бинокулярные микроскопы (с двумя окулярами), которые более удобны, чем монокулярные (с одним окуляром). К тому же первые берегут наше зрение: глаза устают значительно меньше, поскольку нагрузка на них распределяется равномерно.

Есть микроскопы, в предметные столики которых встроены два маленьких винта — это позволяет плавно передвигать предметный столик с объектом изучения, а не сдвигать его руками во время работы.

Если у вас дома есть компьютер, обзаведитесь цифровым микроскопом. Это даст возможность выводить изображения на экран монитора, раскрашивать, подписывать и сохранять их. Будет здорово, если вам удастся снять видеоизображение и создать свой собственный фильм!

Правила работы

Приступая к работе с микроскопом, необходимо усвоить несколько несложных правил и подготовить некоторые приборы и вещества. Вам понадобятся предметное и покровное стекла, пипетка, пинцет, игла, а также вода, спирт, водный раствор йода (для окраски). Продаются готовые наборы для работы с микроскопом, которые вы можете использовать в своих исследованиях. В зависимости от специализации в набор могут входить и готовые микропрепараты, некоторые из них перечислены ниже.

Первое, что надо сделать, — это удобно разместить микроскоп на столе, возле окна. Будет еще лучше, если рядом вы поставите яркую настольную лампу. Поверните микроскоп ручкой штатива к себе.

Теперь нужно добиться правильного освещения. Для этого смотрите в окуляр и поверните зеркальце под предметным столиком к окну или другому источнику света так, чтобы отраженные от зеркала лучи попадали в объектив, а поле зрения в окуляре было наиболее освещенным.

Положите предмет, который собираетесь рассмотреть, на предметный столик — прямо над отверстием. Вращая винт и наблюдая сбоку за расстоянием между объективом и объектом, опустите объектив почти до соприкосновения с объектом. Готово!

Ну а теперь смотрите в окуляр и очень медленно вращайте на себя и от себя винт фокусировки, пока изображение не станет четким.

Источник

ГДЗ биология 5 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 6 Увеличительные приборы

Стр. 24. Вспомните

№ 1. Какие увеличительные приборы вы знаете?

Я знаю, что увеличительные приборы бывают двух видов: микроскопы и лупа. С их помощью можно получать более четкие и точные изображения для изучения клеточного строения организмов всего живого на нашей планете.

№ 2. Для чего их применяют?

С помощью увеличительных приборов (микроскоп, лупа) можно получать более четкие и точные изображения для изучения клеточного строения организмов всего живого на нашей планете. То есть, всего того, что невозможно разглядеть невооруженным глазом.

Стр. 25. Вопросы после параграфа

№ 1. С помощью каких приборов изучают клетки?

Для изучения клеток используют световой микроскоп. Он позволяет получить большее увеличение, а значит, дает возможность изучить размеры и строение мелких структур клеток.

№ 2. Что представляют собой лупы и какое увеличение они могут дать?

Лупа – это оптическая система, которая состоит из одной и более линз. Она предназначена для наблюдения за мелкими предметами, которые расположены на конечном расстоянии, путем их увеличения.

Лупа является самым простым увеличительным пробором. Его главная часть – это увеличительное стекло, вставленное в оправу и выпуклое с двух сторон. Основными параметрами лупы является фокусное расстояние и диаметр лупы.

Бывают лупы двух видов: ручная и штативная. Ручная лупа состоит из рукоятки, за которую берут прибор и приближают его к изучаемому предмету на такое расстояние, которое позволяет получить максимально четкое изображение. Она позволяет увеличить предмет в 2 – 20 раз.

Штативная лупа состоит из оправы, в которую вставлены два увеличенных стекла, прикрепленных на штативе. К штативу также крепится предметный столик с зеркалом и отверстием. Штативная лупа позволяет увеличить предметы в 10 – 25 раз.

№ 3. Из каких частей состоит световой микроскоп?

Световой микроскоп – это оптический прибор, который используется для исследования объектов, невидимых невооруженным взглядом. Световые микроскопы делятся на две группы: биологические (медицинские, лабораторные) – используются для исследования прозрачных тонких образцов в проходящем свете, и стереоскопические – используются для исследования объемных непрозрачных объектов, например, кристаллов, монет или минералов.

Корпус светового микроскопа состоит из основания и штатива. К штативу присоединён тубус и предметный столик, к которому крепится при помощи зажимов рассматриваемый объект. В центре предметного столика есть отверстие и под ним зеркало.

Освещенность регулируется диафрагмой, а для перемещения предметного столика предназначены микровинт и макровинт. В верхней части тубуса находится окуляр, через который и просматривают изучаемый предмет. В нижней части – объективы.

№ 4. Как определить увеличение, которое даёт световой микроскоп?

Чтобы определить увеличение, которое дает световой микроскоп, нужно умножить число, указанное на его окуляре, на число, которое указано на используемом объективе.

Стр. 25. Задание

Найдите в энциклопедиях или Интернете, какие ещё увеличительные приборы используют современные учёные. Подготовьте короткое сообщение.

В современной науке для исследований используется множество приспособлений и специального оборудования. Не являются исключением и увеличительные приборы, которые позволяют максимально точно изучить строение живых организмов путем увеличения их изображения в несколько сотен раз.

Современные ученые используют в своей научной деятельности разные увеличительные приборы: лупу, микроскоп, телескоп. Лупа является наиболее простым увеличительным прибором, который позволяет получить увеличенное в 20 раз изображение изучаемого предмета. Микроскоп – это более сложное оборудование по сравнению с лупой, позволяющее рассмотреть и изучить самые мелкие предметы путем их увеличения до нескольких тысяч раз. Впервые микроскопы появились еще в XVI веке и состояли только из двух линз. Уже в 1665 году английский ученый Роберт Гук первым использовал усовершенствованный вид микроскопа для ознакомления со строением среза дубовой пробки. На ее поверхности при помощи увеличительного прибора он увидел поры. Такие же поры были и в сердцевине бузины. Это позволило ученому сделать вывод, что такие поры являются клетками. А уже во второй половине XVII века голландским ученым Левенгуком был сконструирован прибор, который смог увеличивать изучаемые объекты в 270 раз. С его помощью и были открыты микроорганизмы.

На сегодняшний день ученые используют оптические, электронные, сканирующие зондовые и рентгеновские микроскопы. Оптический микроскоп – это самое простое и бюджетное устройство, позволяющее получить увеличение изображения в 2000 раз. Более совершенной конструкцией является электронный микроскоп, обеспечивающий увеличение изучаемого предмета минимум в 20 000 раз. Его особенность в том, что вместо луча света, как у оптических приборов, в нем направляется пучок электронов. А получение изображения происходит благодаря специальным магнитным линзам, которые реагируют на движение электронов в колоне прибора.

При помощи сканирующего зондового микроскопа удается получать изображение с изучаемого объекта специальным зондом. В результате исследованию подлежит трехмерное изображение с максимально точными данными характеристики этого объекта. А вот рентгеновские микроскопы относятся к лабораторному оборудованию, которое используется для изучения объектов, чьи размеры сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Эффективность увеличения такими устройствами находится между электронными и оптическими. Получить изображение с помощью рентгеновского микроскопа можно благодаря рентгеновским лучам, которые отправляются на изучаемый объект, после чего на их преломление реагируют чувствительные датчики. Таким образом, и создаётся картинка поверхности исследуемого предмета.

Стр. 25. Подумайте

Почему с помощью светового микроскопа нельзя изучать непрозрачные предметы?

Световой микроскоп является достаточно сложным оптическим прибором, который предназначен для изучения мельчайших по размеру предметов, организмов и строения клеток в сильно увеличенном изображении. Он называется световым, потому что обеспечивает возможность исследовать объект в проходящем свете в темном и светлом поле зрения, проводить люминесцентную, фазово-контрастную и другие виды микроскопии.

Через предмет, который располагается на предметном столике, проходят лучи, попадающие на систему линз объектива и увеличивающие изображение. Если же предмет будет непрозрачным, то лучи света не смогут пройти, а значит, получить нужное изображение не удастся.

Стр. 26. Моя лаборатория. Рассматривание клеточного строения растений с помощью лупы.

Рассматриваем невооруженным глазом мякоть плодов томата, арбуза, яблока. Определяем, что характерно для их строения?

Невооруженным глазом мы можем определить, что структура мякоти плодов томата, арбуза и яблока рыхлая, с мелкими вкраплениями – частичками, которые являются клетками. Также можно увидеть и отличия в строении мякоти разных плодов. Например, мякоть томата отличается зернистым строением, имеет прожилки. Мякоть яблока более плотная, рыхлая, сочная. Клетки в ее строении мелкие, расположены очень близко друг к другу. У арбуза мякоть состоит из большого количества разных по размеру и располагающихся на разном расстоянии друг от друга клеток, наполненных соком.

Рассматриваем кусочки мякоти плодов под лупой. Сравниваем увиденное с рисунком 11, зарисовываем в тетрадь, рисунки подписываем. Определяем, какую форму имеют клетки мякоти плодов?

Под лупой мы можем видеть более детальное строение мякоти плодов томата, яблока и арбуза. Она состоит из клеточек, которые похожи на круглые зернышки, наполненные цитоплазмой. Эти клеточки мягкие, каждая из них окружена клеточной стенкой, но легко разрушаются при прикосновении препаровальной иглой.

Источник

Кто первый создал микроскоп: Роберт Гук и изобретение микроскопа

Как устроен микроскоп

Микроскоп Альтами

Пыльцевые зерна полевых цветов под микроскопом: самое мелкое из которых диаметром 1 микрометр

Классический микроскоп состоит из трех основных частей: оптической, осветительной и механической. Оптическая часть – это окуляры и объективы, осветительная – источники освещения, конденсор и диафрагма. К механической части принято относить все остальные элементы: штатив, револьверное устройство, предметный столик, систему фокусировки и многое другое. Все вместе и позволяет проводить исследования микромира.

Что такое «диафрагма микроскопа»: поговорим об осветительной системе

Для наблюдений микромира хорошее освещение настолько же важно, как и качество оптики микроскопа. Светодиоды, галогенные лампы, зеркало – для микроскопа могут использоваться разные источники освещения. У каждого есть свои плюсы и минусы. Подсветка может быть верхней, нижней или комбинированной. Ее расположение влияет на то, какие микропрепараты можно изучать при помощи микроскопа (прозрачные, полупрозрачные или непрозрачные).

Под предметным столиком, на который кладется образец для исследований, располагается диафрагма микроскопа. Она может быть дисковой или ирисовой. Диафрагма предназначена для регулировки интенсивности освещения: с ее помощью можно отрегулировать толщину светового пучка, идущего от осветителя.

Дисковая диафрагма – это небольшая пластина с отверстиями разного диаметра. Ее обычно устанавливают на любительские микроскопы. Ирисовая диафрагма состоит из множества лепестков, с помощью которых можно плавно изменять диаметр светопропускающего отверстия. Она чаще встречается в микроскопах профессионального уровня.

Оптическая часть: окуляры и объективы

Объективы и окуляры – наиболее популярные запчасти для микроскопа. Хотя далеко не все микроскопы поддерживают смену этих аксессуаров. Оптическая система отвечает за формирование увеличенного изображения. Чем она лучше и совершеннее, тем картинка получается четче и подробнее.

Но высочайший уровень качества оптики нужен только в профессиональных микроскопах. Для любительских исследований достаточно стандартной стеклянной оптики, обеспечивающей увеличение до 500–1000 крат. А вот пластиковых линз мы рекомендуем избегать – качество картинки в таких микроскопах обычно расстраивает.

Механические элементы

В любом микроскопе присутствуют элементы, которые позволяют исследователю управлять фокусом, регулировать положение исследуемого образца, настраивать рабочее расстояние оптического прибора. Все это часть механики микроскопа: коаксиальные механизмы фокусировки, препаратоводитель и препаратодержатель, ручки регулировки резкости, предметный столик и многое другое.