1.13: 광학 현미경 소개

광학 현미경은 연구 표본을 확대하는 데 사용되는 도구입니다. 광학 현미경은 과학 조사관이 원래 크기의 1000배로 물체를 볼 수 있는 잠재력을 가진 귀중한 분석 도구입니다. 보시다시피 광학 현미경은 몇 가지 매우 기본적인 원리를 통해 작동하지만 실험실에서 표본을 시각화하기 위한 응용 분야는 거의 무제한입니다.

이름에서 알 수 있듯이 광학 현미경에는 콘덴서 렌즈를 통해 샘플에 초점을 맞출 수 있는 빛을 생성하는 광원이 필요합니다.

표본을 비추는 빛은 대물 렌즈로 알려진 렌즈에 도달하여 반전되거나 거꾸로 뒤집힌 확대된 이미지를 생성합니다. 접안렌즈 또는 접안렌즈는 이미지를 더욱 확대하여 눈이 수신합니다. 추가 광학 요소를 광 경로에 도입하여 이미지를 바로잡아 눈이 올바른 방향으로 볼 수 있도록 할 수 있습니다. 여기 보시는 것과 같이 여러 렌즈를 사용하는 현미경을 복합 현미경이라고 합니다.

복합 현미경에서 총 배율은 대물 렌즈의 배율에 접안 렌즈 또는 접안 렌즈의 배율을 곱하여 계산됩니다. 40X 대물 렌즈와 10X 안구 렌즈를 사용하면 총 배율은 400X입니다.

현미경으로 물체의 크기를 추정하는 데 도움이 되도록 이미지 위에 투영되는 스케일인 접안렌즈 레티클을 사용할 수 있습니다. 더 높은 배율에서 접안렌즈 십자선의 눈금 표시는 낮은 배율에서 볼 때보다 더 작은 거리를 나타냅니다.

배율 외에도 현미경 광학 장치의 또 다른 측면은 해상도입니다. 해상도는 범위 아래에 있는 두 개체 사이의 해결 가능한 가장 짧은 거리를 나타냅니다. 이러한 문자의 머리가 점점 더 선명해지고 해상도가 증가함에 따라 그들 사이의 관찰 가능한 가장 짧은 거리가 줄어듭니다.

광학 현미경의 주요 구성 요소에는 대물렌즈, 접안렌즈, 표본 스테이지 및 표본 홀더, 광원, 자기장 다이어프램, 콘덴서 및 조리개, 굵고 미세한 초점 손잡이가 포함됩니다.

대물렌즈는 현미경의 배율과 해상도의 대부분을 담당합니다. 그들은 목표가 변경되어도 초점면이 동일하게 유지되는 방식으로 회전하는 노즈피스에 장착됩니다. parafocality라고 하는 속성입니다. 대물렌즈는 배율, 수치 범위 또는 N.A., 필요한 침지 매체 유형, 샘플을 장착할 때 사용해야 하는 커버슬립 두께, working distance(렌즈 요소 끝에서 샘플의 초점면까지의 거리)로 표시할 수 있습니다.

다시 N.A.로 정의되는 개구수는 현미경 대물렌즈가 빛을 얼마나 잘 모을 수 있는지를 측정한 것입니다. N.A.가 높은 대물렌즈는 비스듬한 각도의 빛이 통과할 수 있도록 하는 반면, N.A.가 낮은 대물렌즈는 더 많은 직사광선을 필요로 합니다. 대물렌즈의 해상도는 빛의 파장이 주어지면 개구수에서 계산할 수 있습니다.

광원, 자기장 다이어프램, 조리개 및 콘덴서는 모두 빛을 생성하고 샘플에 전달하는 역할을 합니다.

광원은 일반적으로 광도를 제어하기 위해 조정할 수 있는 저전압 할로겐 전구입니다.

그런 다음 빛은 다양한 필터를 통과하여 자기장 다이어프램으로 들어가 조명할 표본의 영역을 제어합니다.

다음은 표본에 밝은 빛을 집중시키는 콘덴서이며, 표본 주변의 조명 원뿔은 콘덴서에 의해 제어되며 사용되는 대물렌즈에 따라 조정해야 합니다.

광학 현미경 사용을 시작하려면 관심 영역이 포함된 샘플을 현미경 스테이지에 놓고 대물렌즈 바로 중앙에 놓고 스테이지 클립을 사용하여 제자리에 고정합니다.

그런 다음 광원을 켜고 가장 낮은 전력의 대물렌즈로 전환합니다.

다음으로, 거친 조정 손잡이의 초기 조정을 사용하여 저전력 대물렌즈를 z 방향으로 움직인 다음 미세 조정 손잡이를 돌려 물체에 선명한 초점을 맞춰 초점을 맞춥니다. 슬라이드나 s를 치지 않도록 주의하세요.tage 렌즈가 손상될 수 있으므로 대물렌즈로 대물렌즈를 사용합니다.

그런 다음 접안렌즈를 통해 보고 손잡이를 조정하여 슬라이드를 x 및 y 방향으로 이동하여 관심 영역을 찾습니다. 시야의 크기는 낮은 배율에서 높은 배율로 이동함에 따라 급격히 줄어듭니다.

더 높은 출력으로 이동하기 전에 가장 낮은 출력의 대물렌즈를 관심 영역의 중앙에 배치하면 원하는 표본을 찾을 가능성이 크게 높아집니다.

샘플이 저전력으로 배치되고 초점이 맞춰지면 이미지를 획득하는 데 사용할 고출력 대물렌즈로 이동합니다.

먼저 자기장 다이어프램을 조정하여 다이어프램 자체가 시야 바로 밖에 있도록 하여 조명 품질을 최적화합니다.

다음으로, 설정이 사용 중인 대물렌즈의 개구수와 일치하도록 콘덴서 다이어프램을 조정합니다.

마지막으로 초점을 다시 조정합니다. 이번에는 미세 조정 손잡이만 사용합니다.

이제 표본의 이미지를 촬영할 준비가 되었습니다.

광학 현미경 검사는 광범위한 표본을 시각화할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 복합 현미경의 다양한 구성은 다양한 응용 분야에 적합하도록 존재합니다.

여기서, 수술용 현미경 아래에서 연구를 준비하는 연구원을 볼 수 있습니다. 이러한 현미경은 일반적으로 움직일 수 있는 팔에 매달려 있으며 입체 현미경이므로 빛이 관찰자와 현미경에 장착된 카메라로 전달될 수 있습니다. 이 수술용 현미경은 생쥐의 신장 이식 절차에 사용되고 있습니다.

이 클립에서는 연구원이 신경근 접합부를 연구할 수 있도록 체벽 근육을 노출시키기 위해 추가 해부를 위해 완벽한 초파리 유충을 선택하면서 해부 현미경을 통해 보는 것을 볼 수 있습니다.

여기에서 스테이지 아래에 대물렌즈가 있는 도립 복합 현미경이 미세 주입 기술을 준비하고 있는 것을 볼 수 있습니다. 체세포 핵 이식으로 알려진 이 절차는 형질전환 동물을 생성하고 클론을 만드는 중요한 방법입니다.

방금 JoVE를 보셨나요? 광학 현미경 소개.

이 비디오에서는 현미경이 무엇이며 어떻게 작동하는지, 많은 구성 요소, 이를 조정하는 방법, 고품질 이미지를 획득하는 방법을 검토했습니다. 시청해 주셔서 감사합니다!