Поскольку микробиология изучает организмы, большинство из которых невозможно рассмотреть невооруженным глазом, для установления их внешней формы, размеров, строения пользуются микроскопом (от греч. micros — малый, scopeo — смотрю). Это оптический прибор, состоящий из механической, осветительной и оптической частей.
Механическая часть, или штатив микроскопа, состоит из следующих деталей.
Ножка подковообразной или прямоугольной формы, служащая опорой микроскопа,
Тубу содержатель имеет форму дуги и используется в качестве ручки при переноске микроскопа.
Тубус — зрительная трубка микроскопа. В верхнее отверстие тубуса свободно вставляется окуляр.
Револьверная насадка крепится к нижней стороне тубуса. Вращая насадку, можно быстро менять ввинченные в нее объективы во время работы, подводя под тубус любой из них. Объектив должен быть центрирован, т. е. установлен в рабочее положение, при котором главная оптическая ось линз объектива совпадает с главной оптической осью линз окуляра. Для этого на верхнем диске насадки против объектива имеется желобок; в который входит ступица (пружинка), закрепляющая объектив. При попадании ступицы в желобок ощущается щелчок.
Предметный столик — устройство, на которое помещают изучаемый предмет. Препарат закрепляют имеющимися на столике зажимами (клеммами). В центре предметного столика находится отверстие для прохождения лучей света, освещающих препарат. Предметный столик может передвигаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью двух симметрично расположенных на краях столика винтов. Подвижность столика позволяет любую точку препарата расположить под объективом. Столик может быть также закреплен неподвижно.
Винты — макрометрический и микрометрический. С их помощью тубус можно передвигать вверх и вниз для установления его на необходимом расстоянии от препарата. При вращении винтов по часовой стрелке тубус опускается, при вращении против часовой стрелки — поднимается. Микрометрическим винтом пользуются для ориентировочной грубой установки объектива на «фокус», т. е. на то расстояние от препарата, при котором он делается видимым. Для точной настройки объектива служит микрометрический винт.
Осветительная часть микроскопа состоит из зеркала, онденсора и ирис-диафрагмы, расположенных под предметным столиком микроскопа.
Зеркало имеет две поверхности: плоскую и вогнутую. Оно отражает световые лучи и направляет их к конденсору. При естественном освещении и малых увеличениях используют плоское зеркало, при искусственном освещении, так же как и при естественном, но при больших увеличениях — вогнутое.
Конденсор представляет собой систему сильных линз и служит для усиления яркости освещения рассматриваемого объекта. Собирая лучи света, отраженные зеркалом, конденсор концентрирует их в плоскости препарата. Конденсор можно передвигать в вертикальном направлении при помощи винта. При опускании конденсора поле зрения микроскопа освещается слабее, при поднятии — ярче. Обычно при работе с малыми увеличениями конденсор опускают, при работе с большими — поднимают.
Ирис-диафрагма, расположенная под конденсором, состоит из тонких металлических пластинок, которые при помощи рычажка можно сдвигать или раздвигать, в результате чего отверстие диафрагмы может суживаться или расширяться. Ирис-диафрагмой регулируют степень освещения и четкость изображения. При малом раскрытии диафрагмы возрастают глубина резкости и четкость изображения…
Оптическая часть микроскопа представлена объективом и окуляром.
Объектив состоит из линз, заключенных в металлическую оправу. Линза, обращенная к предмету, называется фронтальной. Объектив обладает определенной увеличительной способностью и определенной глубиной фокуса. Чем больше кривизна лийз, тем короче фокусное расстояние и больше увеличение объектива. Объектив дает действительное, увеличенное, обратное изображение предмета. На оправе каждого объектива нанесены цифры, показывающие его увеличение.
Биологические микроскопы МБР-1, МБИ-1, «Биолам» и другие обычно имеют 3-4 объектива с цифровыми обозначениями 8, 20, 40, 90, показывающими их собственное увеличение.
Объективы подразделяют на сухие и иммерсионные. При рассматривании препарата с сухим объективом (8, 20, 40) между его фронтальной линзой и препаратом находится воздух. Так как лучи света проходят среды с различными показателями преломления (предметное стекло, вода, покровное стекло, воздух), часть их отклоняется и не попадает в объектив. При работе с иммерсионным объективом (90) для устранения светорассеивания расстояние между фронтальной линзой объектива и препаратом заполняют кедровым (иммерсионным) маслом, которое подвергают специальной обработке, в результате чего его показатель преломления света становится примерно таким же, как у стекла. Коэффициент преломления такого кедрового масла равен 1,515, коэффициент преломления стекла — 1,53. Световые лучи при переходе из стекла в слой кедрового масла практически не преломляются и, не отражаясь, попадают в объектив. Таким образом достигается наилучшее освещение рассматриваемого объекта. Кроме того, применение иммерсионного масла повышает разрешающую способность микроскопа.
Окуляр (от лат. oculus — глаз) вставляется в верхний конец тубуса и представляет собой систему двух плосковыпуклых линз, обращенных выпуклостью в сторону объектива. Линза, обращенная к глазу, называется глазной, к препарату — собирательной. Биологические микроскопы снабжены тремя сменными окулярами. На оправе верхней линзы окуляра указано его собственное увеличение. Обычно окуляр увеличивает изображение, данное объективом, в 7, 10, 15 раз. Наиболее четкое изображение предмета получается при сочетании сильных объективов со слабыми и средними окулярами. Для того чтобы определить общее увеличение используемой оптической системы, необходимо увеличение объектива умножить на увеличение окуляра. Например, применяя объектив 8х и окуляр 10х, получаем общее увеличение микроскопа 80.
Используя биологический микроскоп, можно рассмотреть объект размером не менее 0,2 мкм (микрометр или микрон — 1 мкм равен 1/1000 мм).
Осветитель используют при микроскопировании, применяя часто электрический свет. Для работы применяют специальные осветители ОИ-7, ОИ-19 и ОИ-21.
