mikroskop

Question 1

Kromatisk aberration

Answer 1

Optiskt brytningsfel som uppkommer när ljus av olika våglängder (dvs med olika färger) misslyckats att fokuseras till samma fokuspunkt genom en lins.

Detta uppkommer på grund utav att material har olika brytningsindex för olika våglängder.

Brytningsindex ökar med kortare våglängder.

Det finns två typer av kromatisk abberation axiala och laterala.

Question 2

Axial kromatisk aberration

Answer 2

Axial kromatisk aberration sker när de olika våglängderna fokuseras på olika avstånd från linsens längs med den optiska axeln. Man kan minska effekten av axial kromatisk aberration genom att använda en mindre bländaröppning. Detta minskar oskärpecirkeln och därmed den synliga aberrationen.

Question 3

Lateral kromatisk aberration

Answer 3

Lateral kromatisk aberration sker när vågländerna fokuseras på olika avstånd från den optiska axeln och ”bilden” på fokusplanet då får olika förstoring för de olika våglängderna.

Ju längre ut från den optiska axeln, desto längre avstånd mellan de olika förstoringarna och desto synligare aberration.

Lateral kromatisk aberration kan inte minskas genom att minska bländaröppningen, eftersom det är skillnaden i förstoring och inter i oskärpecirkeln som syns i bilden.

Lateral kromatisk aberration syns som en regnbågskant i gränsen mellan ljust och mörkt i utkanten av en bild.

Question 4

Motverka kromatisk abberation

Answer 4

Vanligaste sättet att motverka kromatisk aberration är att använda akromatiska dubletter, som genom att använda en positiv och en negativ lins av två olika glassorter skapar gemensamt fokus för två våglängder (vanligen blått och rött ljus). Ett effektivare men ovanligare sätt är att använda en apokromatisk lins som fokuserar på tre våglängder till samma plan. Man kan också använda lågdisperivt glas, vars brytningsindex inte varierar lika mycket mellan våglängder som vanligt glas, detta minskar endast den kromatiska aberrationen. Lateral kromatisk aberration kan reduceras digitalt i efterhand genom att bilderna från de olika färgkanalernana får samma förstoring.

Question 5

Sfärisk aberration

Answer 5

Sfärisk aberration uppstår då ljus bryts igenom en lins som är sfäriskt slipad, och orsakas av att ljuset som bryts i kanten av linsen inte fokuseras på samma brännpunkt som ljuset i optikens centrum (dvs ljusnärmare licens optiska axel.

Problemet med detta är att man inte kan bestämma en brännpunkt i bildplanet och därmed måste skärpan ställas in där majoriteten av ljusstrålarna har sin brännpunkt.

Sfärisk aberration kan minimeras genom att bygga ihop kombinationer av positiva och negativa linser.

Question 6

2 typer av linser

Answer 6

Konvexa linser = Samlings linser. (Tjockare i mitten än vid kanten) Konkava linser = Spridningslinser (Tunnast på mitten)

Question 7

Vilka linser räknas till samlingslinserna?

Answer 7

bikonvexa, den plankonvexa och konvexkonkava.

Question 8

Vilka linser räknas till spridningslinserna

Answer 8

plankonkava och den bikonkava är spridningslinser.

Question 9

Brännvid.

Answer 9

I varje sfärisk lins finns en punkt på huvudaxeln, den så kallade optiska medelpunkten, som är sådan att varje ljusstråle som passerar denna punkt går ut ur linsen i samma riktning som den gick in. Varje linje som går genom denna punkt kallas axel. En av axlarna kallas huvudaxeln. De andra brukar kallas biaxlar.

Om strålar som utgått från en mycket avlägsen lysande punkt, till exempel en stjärna eller en punkt på solen, och därför kan anses som parallella, infaller mot en konvergerande lins, sammanbryts de efter sin passage genom linsen till en bestämd punkt på den axel som är parallell med dem. Om strålarna infaller parallellt med huvudaxeln träffar de linsens brännpunkt, vars avstånd från linsen kallas linsens brännvidd.

Om man bestrålar en divergerande lins med parallella strålar så sprids strålarna efter att de passerat linsen som om de kommit från en bestämd punkt på linsens framsida.

Brännpunkten är den punkt som infallande strålar som är parallella med huvudaxeln sammanstrålar i. Men eftersom de utgående strålarna endast skenbart passerat denna punkt (det är bara deras förlängning bakåt som skär varandra i denna punkt), säger man att den divergerande linsen har en virtuell brännpunkt, till skillnad från brännpunkten på en konvergerande lins, som är reell.

Brännvidden räknas som negativ för divergerande linser och positiv för konvergerande.

Question 10

Avbildning med linser

Answer 10

Ligger den lysande punkten på ändligt avstånd från linsen uppkommer antingen en reell (fysisk) bild av denna då de från punkten utgående strålarna efter sin gång genom linsen sammanbryts till en och samma punkt, bildpunkten, eller en virtuell (geometrisk) bild, när strålarna går divergerande ut ur linsen, som om de utgått från en punkt framför linsen, den virtuella bildpunkten. Känner man linsens brännvidd och ljuskällans läge i förhållande till linsen kan man beräkna bildpunktens avstånd från linsen.

Question 11

Mikroskopets linssystem

Answer 11

Objektivet har en positiv brytkraft och kan i princip bestå av en enda positiv lins, men kommersiella objektiv består normalt av ett antal linser för att minimera avbildningsfel och maximera den numeriska aperturen.

Okularet är också ett linssystem med positiv brytkraft. Okularet fungerar som en lupp och förstorar upp mellanbilden från objektivet till en virtuell slutbild. I det enklaste fallet består okularet av en enda positiv lins, men en vanligare konfiguration är det s.k. ramsdenokularet som består av två planokonvexa linser (de två linserna är då vända med de krökta ytorna mot varandra för att minimera avbildningsfel).

Kollektor och kondensor innehåller också linser.

Question 12

Mikoskopets objektiv (märkningar)

Answer 12

Det står exempelvis 100x/1,25. Vad betyder det? 100x är själva förstoringen. Det betyder att objektet förstoras 100 gånger med hjälp av det objektivet. Den andra siffran kallas numerisk apertur. Ju högre värde det är på den siffran, desto bättre är objektivet. Linsens klarhet är bättre.

Question 13

Okular (funktion)

Answer 13

Genom okularen tittar du på objektet. I moderna mikroskop använder man okular för att skaffa sig ännu mindre distorsion. (Ett mikroskop använder sig av två (eller fler) linser för att skapa en förstorad bild av ett föremål. Oftast är dessa linser konvexa, men det finns även fall då mikroskop använder en konvex lins och en konkav lins. Anledningen till att man använder fler än en lins är att bilden blir klarare. Om man skulle använda sig av endast en jättestark lins skulle man få distorsion)

Question 14

Vad menas med upplösning

Answer 14

Resolution

Upplösningen anger den minsta avstånd mellan två objekt där objekten fortfarande visas tydligt. Om två punkter är tillräckligt nära varandra, kommer de att visas inte skiljer sig från varandra. Om de två objekten ligger inom upplösningsförmåga mikroskopet, visas de separat. Det är upplösningen som gör att detaljerna i en mall som skall följas.

Gränser i resolution

upplösning beror på den numeriska bländaröppningen (förmåga att samla ljus) av objektiv och kondensor och ljusets våglängd. Justera någon av dessa kommer att ändra upplösning i mikroskop. På grund av ljusets våglängd, är den perfekta gränsen för upplösningen i ett ljusmikroskop ungefär 0,25 mikrometer. Förlaga kvalitet, belysning och placering av mikroskopets minskar i allmänhet praktiska gränsen för upplösning.

Question 15

Det finns två villkor som måste vara uppfyllda för att Köhlers belysningsprincip över huvud taget ska kunna genomföras;

Answer 15

mikroskopet ska ha en höj- och sänkbar kondensor. mikroskopets ljuskälla ska vara utrustad med kollektor och irisbländare.

Question 16

Köhlers belysnings princip

Answer 16

1. Kondensorn ska ställas in så att den är i sitt högsta läge, linsen och eventuellt hjälplins ska vara i ljusstrålen. Från och med nu ska alla inställningar göras medan du tittar ner genom mikroskopet och ser objektet. 2. Med hjälp av ett objektiv som har låg förstoring (till exempel 10x eller 25x) ska du ställa in mikroskopet så att man ser objektet skarpt. Detta ska göras utan hänsyn till belysningen. 3. Sedan ställer du in avståndet på okularen i binokulärtuben. Det är genom okularen du tittar ner på objektet, och bara någon millimeters felinställning kan göra stor skillnad. Det är viktigt att du kan se objektet lika bra med båda ögonen. 4. Ljusfältsbländaren stängs. 5. Kondenstorn sänkt så att konturen av ljusfältsbländarens ”ring” som plattorna bildar syns på objektet. Det blir som ett ljust fält bara i mitten. Men det ljusa fältet kanske inte ligger just i mitten, det kan också ligga lite för mycket åt höger, vänster eller i någon av de övre eller undre kanterna. 6. Ljusfältsbländaren justeras med kondensorcenterskruvarna på ett sådant att att det ljusa fältet hamnar så nära mitten av synfältet som det bara är möjligt. 7. Ljusfältsbländaren öppnas så att konturen av dess kanter precis försvinner ut ur synfältet. Nu är vi färdiga med Köhlers belysningsprincip.

Question 17

Rengöring och skötsel av mikroskop

Answer 17

Alltid släcka lampan när mikroskopet inte används. Alltid sätta huven på mikroskopet när det inte används, för att skydda mot damm. Linspapper och rekommenderat lösningsmedel som löser immersionsoljan vid 100x förstoring av ett preparat. För rengöring av övriga delar används rengöringsmedel med hänsyn till behov och hälsorisker 


Question 18

Mikroskopets delaroch princip för uppbyggnad

Answer 18

Om man vänder upp-och-ner på hela mikroskopet kan man se sladden som går in i mikroskopet, på den sitter själva ljuskällan. Enda sättet att byta glödlampa på mikroskopet är att vända upp-och-ner på det, och ta ut sladden tillsammans med glödlampan. Vid ljuskällan finns också en kollektor med linser. Den samlar ihop ljuset och skickar det vidare till kondensorn. Mikroskopet står på ett stativ. Det är en platt och ganska grov skiva, alltså inte ben som till en kamera. Stativet gör att mikroskopet står väldigt stabilt. På ovansidan av stativet sitter irisbländaren/ljusfältsbländaren. Den består av flera delar som tillsammans bildar en liten ”ring” som kan slutas eller öppnas. Om man tittar i mikroskopet samtidigt som man sluter eller öppnar den kan man se konturerna av den som en skugga. Men hjälp av ljusfältsbländaren fokuserar man ljusstrålen på objektet. Ovanför ljusfältsbländaren sitter kondensorn. I den finns linser som samlar upp ljuset från kollektorn och fokuserar det till det område man vill titta på i objektet. Kondensorn kan flyttas upp och ner och sitter alldeles under preparatbordet. Det är med hjälp av den som man kan skapa kontrast i bilden man ser genom mikroskopet. På sidorna av kondensorbländaren sitter två kondensorcentreringsskruvar. Med hjälp av dem kan man centrera ljusfältsbländaren. På preparatbordet lägger en biomedicinska analytiker preparaten, alltså vävnaden man vill undersöka i mikroskopet. Preparatet kan flyttas åt sidorna med hjälp av en preparatförare, en liten skruv som sitter vid sidan av mikroskopet. Genom att flytta preparatet kan man undersöka hela, även om man har 100x förstoring. En annan skruv som också sitter vid sidan av mikroskopet är fokusratten som justerar grov- och finfokus på preparatet. Annars blir ju bilden suddig! Ovanför objektbordet hittar du revolvern med de olika objektiven. Dessa har olika förstoringsgrad och olika numerisk apertur. På skolans ljusmkroskop är högsta tänkbara förstoring 100x, och den numeriska aperturen är 0,25 på detta objektiv. Objektivet kräver användandet av immersionsolja. Ovanför revolvern och objektivet kan flera olika saker finnas, lite beroende på vilken typ av ljusmikroskop man har. Men det enda jag tänker ta upp är den binokulära tuben och okularen. Okularen är det man tittar genom när man tittar på preparatet, i dem finns linser. Okularen sitter inne i den binokulära tuben, och dessa kan justeras på ett sådant sätt att de kommer närmre varandra så att avståndet stämmer med avståndet mellan pupillerna på den som använder mikroskopet.

Question 19

Answer 19