Mikroskop ECLIPSE E200

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