Тақырыбы: Көру биофизикасы. Биологиялық объектілерді микроскопия және поляризациялаудың арнайы әдістері. Мақсаты
жүктеу/скачать 35,96 Kb.
|
Биофизика курсы-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- Оқытудың міндеттері
- Тақырыптың негізгі сұрақтары
- Оқыту әдісі
|
Биофизика курсы Тақырыбы: Көру биофизикасы. Биологиялық объектілерді микроскопия және поляризациялаудың арнайы әдістері. Мақсаты: Оптикалық микроскопта кескінді алудың физикалық негізін, оның сипаттамаларын оқып үйрену. Электронды оптиканың элементтерін, электронды микроскоптың жұмыс істеу принципін және оның мүмкіндіктерін оқып үйрену. Көздің оптикалық жүйесі. Поляризация жазықтығында айналу құбылысына негізделген заттың сараптаммалық әдістемесімен танысу. Оқытудың міндеттері: Студент оптикалық және электронды микроскоптардағы кескінді алудың физикалық негізін, оның мүмкіндіктерін, көзді оптикалық жүйе ретінде қарастыруды білуі тиіс. Студент биологиялық жүйелерді зерттегенде пайдаланатын медициналық құралдар және аппараттардың негізгі топтарын білуі қажет. Тақырыптың негізгі сұрақтары: Микроскоптың оптикалық жүйесі, объектінің кескінін салу (орыс тілінде талқылау). Оптикалық микроскоптың үлкейтуінің формуласы. Максималды және пайдалы үлкейту. Микроскоптың рұқсат ету шегі және мүмкіндігі Электронды микроскоп, электронды оптиканың элементтері Жарықтың поляризациясы Малюс заңы Поляриметрия Көз көру мүшесі. Көздің диоптриялық жүйесі. Оқыту әдісі - берілген тақырыпқа берілген хабарламаларды талқылау, есептер және тапсырмалар шығару. Ақпараттық – дидактикалық бөлім Микроскоптың оптикалық жүйесі фокустық ара қашықтығы (бірнеше мм) көп линзалы күрделі обьективтен және фокус арақашықтығы (бірнеше см) болатын окулярдан тұрады. Обьектив фокустың алдында орналасқан (5) денесінің нақты , төңкерілген және үлкейтілген 5/ кескінін береді. Аралық кескінні окуляр арқылы бақылаймыз. Нәтижесінде үлкейтілген, жалған (5") кескіні көздің қалыпты аккомодация шартында бақыланады (1-сурет). 1-сурет. Микроскоптың оптикалық сызбасы. 1 — жарық көзі; 2 — линза-корректор; 3 —айна; 4 — конденсор; 5—объект; 6 - объектив; 7—окуляр; 8 –зат қоятын үстелше; 5'— объективтен алынған ообъектінің (5) нақты, төңкерілген және үлкейтілген кескіні; 5" - окулярдан алынған объектінің екіншілей үлкейтілген, жалған кескіні; А —объективтің сандық апертурасы Микроскоптың негізгі сипаттамаларының бірі – оның үлкейту қабілеті болып табылады. (1) Микроскоптың үлкейтуі сан жағынан обьективтің сызықты үлкейтуі мен окулярдың бұрыштық үлкейтуінің көбейтіндісіне тең. Микроскоптың обьективіне сызықты үлкейтудің формуласын қолдана отырып,затпен ара қашықтығын обьективтің фокустық ара қашықтығына тең деп айтуға болады және мұны тубустың оптикалық ұзындығы деп атайды. Бірақ практикада үлкейтілу шамасы 1500-2000-нан асатын микроскоптар қолданылмайды, өйткені микроскопта обьектінің өте кіші бөліктерін ажырату қабілеті шектелген. Бұл шектелу қарастырылып отырған обьект құрылысында өтетін жарық дифракциясымен түсіндіріледі. Осыған байланысты микроскоптың рұқсат ету ұғымы және рұқсат етілген мүмкіндігі түсініктері кіргізіледі. Өте жақсы көретін көз сызықтар мен нүктелерден тұратын, ара қашықтығы 0,07 мм-де орналасқан ұсақ құрылымды ажыратады. Микроскоптың сапасы үлкейтілуі мен рұқсат етілген мүмкіндігімен анықталады. Рұқсат етілген мүмкіндігінің шегі деп микроскопта объектінің екі нүктесінің арасындағы аз ара қашықтықты, ал рұқсат етілген мүмкіндігі деп микроскопта объектінің ұсақ бөлшектерінің жеке кескіндерін беру қабілеттілігін айтады. Оптикалық микроскоп 0,25 мк-ға дейінгі құрылымды ажырату мүмкіндігін береді. Рұқсат етілген мүмкіндігі рұқсат ету шегіне кері шама болып табылады. Теориялық курстан микроскоптың рұқсат етілген шегі мына формуламен анықталады: , мұндағы жарықтандырушы жарық көзінің толқын ұзындығы, U- объективтің апертуралық бұрышы, ол микроскоптың объективіне түсетін шеткі сәулелердің жарық шоқтарының арасындағы бұрыштың жартысы, ал n- дене мен объектив арасындағы орналасқан ортаның сыну көрсеткіші. Егер объектіге ақ жарық түсірсек, онда оның толқын ұзындығы 0,55 мк-ға тең болады және оған көз сезімтал келеді. Сол себептен микроскоптың пайдалы үлкейтуінің шегі 500 А < G < 1000 А интервалында жатады. Жетілдірілген микроскопта иммерсиялық объектив қолданылады. Мұндай обьективте бақыланатын дене мен обьектив арасындағы ортаның сыну көрсеткіші шыныға жақын (n=1.45-1.65) мөлдір сұйықтықпен толтырылады. Иммерсиялық объективті қолданудың артықшылығы, біріншіден кескіннің жарықтылығы артады, екіншіден A=nsіnU мәні иммерсиялық обьектив үшін сандық апертура деп аталады және ол құрғақ обьектив үшін (A=sіnU) тең, үшіншіден практикада U шамасы 700-тан артық болмайды (sin700=0,95),онда иммерсия үшін n=1.5 А=1.5*0.94=1.4. Денеге ақ жарық түсірсек, онда құрғақ микроскоптың рұқсат ету шегі =0,5, ал иммерсияланған объектив үшін мк-ге тең. Осы объектілерді ажырату үшін микроскоптың үлкейтілуі көз және микроскоптың көру шектерінің қатынасымен анықталады: Бұл үлкейтілу микроскоптың пайдалы үлкейтілуі деп атайды. Микроскоптың үлкейтілуін практикада алады, мұндағы А сандық апертура. жүктеу/скачать 35,96 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|