Почему микроскоп нельзя сдвигать во время работы. Чего нельзя увидеть в микроскоп? Уход за объективами

Хотя ученые в принципе давно знают, что атомы существуют, все же тень сомнения оставалась, потому что увидеть атомы глазами никому не удавалось.

Теперь ученые могут получать изображения атомов на экране компьютера, передвигать атомы по поверхности, используя специальный инструмент - сканирующий туннельный микроскоп (СТМ).

Атомы и обычные измерительные приборы

Увидеть атомы в обычном микроскопе нельзя из-за малых размеров последних - от четырех до шестнадцати миллиардных долей сантиметра в диаметре. Волосок на руке в миллион раз толще. Использовать обычный свет, чтобы осветить атом, нельзя, потому что волна видимого света в две - пять тысяч раз больше диаметра атома.

СТМ - это не оптический прибор с окуляром, куда можно заглянуть глазом. Это компьютеризированный инструмент со специальным наконечником, который можно располагать очень близко к исследуемой поверхности. При движении наконечника электроны проскакивают промежуток между наконечником и материалом поверхности. В результате можно зарегистрировать электрический ток. При малейшем изменении расстояния между поверхностью и наконечником – электродом меняется сила электрического тока.

Как увидели атомы

Поверхность, которая кажется нам идеально гладкой, на атомном уровне является весьма и весьма бугристой. Электрод регистрирует каждое возвышение, даже если оно не превышает размерами атом. Компьютер рисует объемную карту поверхности, учитывая каждый ее атом. В результате мы можем «видеть» атомы.

С помощью СТМ ученые научились манипулировать атомами. Сначала атомы охлаждаются до минус 270 градусов Цельсия, что очень близко к абсолютному нулю температур, при такой низкой температуре атомы становятся практически неподвижными.

Используя при этом электрод СТМ, можно с помощью магнитного поля перемещать атомы по своему усмотрению и даже писать ими слова на поверхности вещества. Эти слова написаны так же, как слова в книгах для слепых шрифтом Брайля. Прочитать эти атомные письмена можно только с помощью СТМ.

Для ответов на задания 29-32 используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания (29, 30 и т.д.), а затем ответ к нему. Ответы записывайте четко и разборчиво.

Гидра - представитель кишечнополостных животных из класса гидроидных. Она обитает в стоячих пресных водоемах и реках с медленным течением, прикрепляясь к водным растениям. Ее тело длиной около 1 см, цилиндрической формы с венчиком из 5- 12 щупалец на переднем конце. На заднем конце тела у гидры имеется подошва, которой она прикрепляется к подводным предметам.

Гидра обладает радиальной симметрией и состоит из двух слоев клеток. Внутри тела имеется кишечная полость, которая сообщается с внешней средой ротовым отверстием. Дыхание и выделение продуктов обмена происходит через всю поверхность тела животного. Гидры имеют сетчатую нервную систему, которая позволяет осуществлять им простые рефлексы. Питается гидра мелкими беспозвоночными - дафниями и циклопами. Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путем - почкованием. На нижней трети тела возникает почка, она растет, затем образуются щупальца, прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. В теле гидры образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Созревшие сперматозоиды выходят в воду и передвигаются в ней с помощью жгутиков. Происходит оплодотворение. Осенью все взрослые гидры погибают, а покрытые оболочкой многоклеточные зародыши падают на дно. Весной их развитие продолжается. Подробно изучил питание, движение, бесполое размножение и регенерацию гидры около 270 лет назад швейцарский натуралист Авраам Трамбле. Проводя над гидрой опыты, он заметил, что разрезанные на несколько частей животные не погибали, а из частей превращались в целую особь. Считается, что эти опыты по регенерации гидры (опыты А. Трамбле) положили начало экспериментальной зоологии.

Однажды Трамбле разрезал гидру вдоль. В результате чего развилось существо с «двумя головами», которое напоминало чудовищную Лернейскую гидру. Согласно древнегреческой мифологии она жила в озере Дерна, отравляя дыханием все живое и пожирая путников. Когда сражавшийся с чудовищем Геракл отрубал одну из девяти голов Гидры, то на ее месте вырастала новая голова. Победа над ней была вторым из двенадцати подвигов Геракла. За сходство с мифической Гидрой, за уникальные способности к регенерации Трамбле назвал это кишечнополостное животное гидрой. Этим же названием воспользовался великий систематик Карл Линней, назвав гидрами род пресноводных полипов.

1) Какой симметрией обладает пресноводная гидра?

2) Что происходит осенью со взрослыми гидрами после полового размножения?

3) Сколько голов было у Лернейской Гидры?

Показать ответ

1) Радиальной.

2) Осенью все взрослые гидры погибают.

3) Девять.

Изучите таблицу «Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха». Ответьте на вопросы.

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха

1) Чем отличается состав альвеолярного воздуха от состава атмосферного воздуха?

2) Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном?

3) Почему пребывание человека в плохо проветриваемом помещении вызывает снижение работоспособности, головную боль и учащённое дыхание?

Показать ответ

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Состав альвеолярного воздуха значительно отличается от состава атмосферного (вдыхаемого) воздуха: в нём меньше кислорода (14,2%), большое количество углекислого газа (5,2%), а содержание азота и инертных газов практически одинаково, так как они не принимают участия вдыхании.

2) При выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания и воздухоносных путях.

3) Пребывание людей в закрытых помещениях приводит к изменению химического состава и физических свойств воздуха. Человек при дыхании выделяет углекислый газ, воду, тепло (летучие продукты жизнедеятельности), которые накапливаются и вызывают перечисленные нарушения.

Рассмотрите таблицы и выполните задания 31 и 32.

Таблица энергетической и пищевой ценности продукции кафетерия

Энергозатраты при различных видах физической активности

Саша и Ира обычно в выходные катаются на велосипедах по городу. На обратном пути после полуторачасовой прогулки они заезжают перекусить в кафетерий. Используя данные таблиц, предложите такое меню, чтобы компенсировать энергозатраты ребят во время прогулки. При выборе учтите, что ребята всегда заказывают овощной салат и чай без сахара; Саша любит блюда с яйцами, а Ира предпочитает овощные блюда.

В ответе укажите энергозатраты прогулки и рекомендуемые блюда для Саши и Иры с их энергетической ценностью.

Микроскоп — это сложный оптический прибор, который требует периодического и тщательного ухода за своим состоянием. Приведение в порядок микроскопа нельзя приравнивать к уходу за состоянием бытовой техники, такой как компьютер, телевизор и т.д. Если Вы почувствовали, что ваш микроскоп стал каким-то невзрачным или изображение через него стало мутным, нечетким, то пришла пора подумать о чистке. Первым делом, хотелось бы сказать, что есть специальные оптические мастерские, которые за умеренную плату приведут ваш исследовательский прибор в полный порядок. Однако если это не в ваших интересах и Вы хотите самостоятельно все исправить, то всё что написано далее — для Вас.

Принадлежности для чистки микроскопа

Для ухода за микроскопами в домашних условиях в настоящее время в оптическом магазине можно купить готовые наборы, в которых есть все необходимое, чтобы привести прибор в полный порядок. Если же такой набор Вы не смогли найти или не желаете тратить на это деньги, то можно самостоятельно подготовить все необходимые инструменты для ухода за микроскопом. На самом деле в этом нет ничего сложного.

Если Вы решили произвести комплексную чистку микроскопа, то вам потребуются следующие принадлежности:

• вата;
• фланелевая салфетка;
• тряпочки для чистки очков;
• эфир;
• чистый спирт;
• палочка длиной около 15 см и диаметром 5 мм, заостренная на конце.

Уход за внешним видом микроскопа

Микроскоп — это такой прибор, который в процессе работы просто нельзя не потрогать руками. Естественно, после этого на поверхности его штатива и регулировочных элементов, например, ручках фокусировки и яркости осветителя остаются отпечатки пальцев и другие грязные пятна. Впрочем, все это чистится и не должно пугать вас. Если штатив микроскопа выполнен из металла, что чаще всего так и есть, то для того, чтобы привести его в порядок, можно не опасаясь использовать вату, смоченную спиртом. Протирая корпус микроскопа, не следует прибегать к грубой физической силе, надавливать на него. Во время ухода за корпусом следует уделять внимание каждой детали.

Предметный столик микроскопа обычно выполнен из металла, поэтому ухаживать за ним тоже можно с помощью спиртовой ваты. Очистив верхнюю часть столика, следует привести в порядок нижнюю сторону. Некоторые детали нижней части стола можно отмыть с помощью ваты, а для того чтобы очистить от пыли канавки и другие труднодоступные места, можно прибегнуть к методу выдувания. Для этого подойдет обычная резиновая груша, купленная в аптеке.

Чистка окуляра

Окуляр — это часть оптической системы микроскопа. Любое загрязнение этой детали приводит к снижению качества изображения. Для чистки главной линзы окуляра, к которой обращен глаз наблюдателя, можно использовать тряпочку для чистки очков или чистую фланелевую тряпочку. На слегка протертую внешнюю поверхность линзы рекомендуется подышать, а затем протереть её повторно с помощью сухой тряпочки.

Если Вы заметили, что пыль попала на внутреннюю часть окуляра и мешает нормальному наблюдению, то разборку и чистку внутренних частей лучше доверить специалистам, обратившись за помощью в сервисный центр по ремонту и уходу за оптикой. В отдельных случаях эти работы можно выполнить самостоятельно. Разобранный окуляр ни в коем случае не рекомендуется чистить механическим способом. Для этого используется резиновая груша. Окулярная сетка приводится в порядок при помощи тряпочки для протирки очков или фланелевой ткани.

Уход за объективами

Объектив – оптическая часть микроскопа. Любое даже незначительное загрязнение поверхности линз объектива приводит к значительному ухудшению резкости и четкости изображения. Чистка объектива производится в два этапа, если он обычный, и в три, если речь идет о чистке иммерсионного объектива.

Для ухода за объективом необходимо взять в руки приготовленную заранее палочку. Смочив острый конец палочки спиртом, следует намотать на него ватный тампон. Этим тампоном с линзы убирается иммерсионное масло. Далее делается новый тампон. Его можно смочить в ксилоле, чистом авиационном бензине, спирте или смеси эфира и спирта в соотношении 1:3, но не перестарайтесь. Излишки жидкости могут привести к выпадению линзы. Легкими движениями без механических усилий этим тампоном чистится внешняя поверхность линзы объектива. Важно знать, что чрезмерное надавливание может стать причиной выпадения линзы из оправы. Этим же тампоном можно привести в порядок металлическую часть корпуса объектива. Далее, подышав на линзу, следует протереть её сухим тампоном. Чтобы убедиться в чистоте линзы, необходимо направить её на свет и осмотреть. На ней не должно оставаться разводов и пылинок.

Чистка осветителей

Если ваш микроскоп оборудован обычными осветителями на лампе накаливания, галогеновой лампе или светодиодах, то Вы запросто и без лишних усилий сможете привести его в порядок. Для этого можно воспользоваться резиновой грушей или тампоном, смоченным спиртом. С осветителями на базе конденсора дела обстоят несколько сложнее. Конденсор – это ещё один оптический прибор, который требует осторожного обращения, как во время эксплуатации микроскопа, так и во время ухода.

Корпус конденсора со стороны осветителя приводится в порядок методом продувания с помощью резиновой груши. Нижняя откидная линза протирается с помощью сухой фланелевой тряпочки. Чистка линзы, которая обращена к препарату, производится с помощью ватного тампона на палочке, смоченного ксилолом, смесью спирта и эфира либо чистым спиртом или авиационным бензином. Главное не переусердствовать. Специалисты сайта www.сайт предупреждают, что чрезмерное надавливание на верхнюю линзу конденсора может привести к её выпадению.

Уход за камерой микроскопа

При уходе за видеокамерой микроскопа можно использовать те же средства и технологии, которые применяются для ухода за объективами и окулярами. А вот химические растворы и специальные составы рекомендуется использовать только в самых сложных и запущенных случаях.

Если Вы хотите как можно реже прибегать к чистке микроскопа, то первое, что не следует делать, – это касаться поверхности линз руками. Любое прикосновение приводит к тому, что необходимо вновь чистить микроскоп. То же самое касается осветителей, зеркал и светофильтров. При чистке последних нужно быть предельно осторожным, как в выборе средств, так и силе воздействия. Например, чрезмерное усилие на светофильтр может стать причиной стирания просветляющего покрытия.

Рекомендуем ознакомиться со статьями приведенными в данном разделе. Здесь Вы найдете ответы на такие вопросы, как: в чем разница между биологическим и стереоскопическим микроскопом? как выбрать детский микроскоп? как отличить лабораторный микроскоп от школьного микроскопа? и т.п.

Выбирая микроскоп, Вам необходимо ответить на ряд вопросов, например:

• Для чего Вам нужен микроскоп? т.е. что Вы планируете наблюдать под микроскопом
• Для кого Вам нужен микроскоп? т.е. ребенку или школьнику, лаборанту или сервисному инженеру...
• Какой ценовой диапазон? Заметьте, здесь нет абсолютно никакого подвоха. Речь не идет о том, чтобы продать Вам максимально дорогой микроскоп, который Вы только готовы купить. Все дело в том, что и детские, и лабораторные микроскопы могут быть представлены в абсолютно разных ценовых диапазонах. Конечно же, эти микроскопы будут отличаться не только названием, цветом корпуса и комплектацией, но и прежде всего - качеством используемой оптики, собственно и определяющей качество картинки всего того, что Вам удасться увидеть под микроскопом! Поэтому такой вопрос менеджера при подборе микроскопа для Вас вполне закономерен.
• Необходимые методы микроскопии (светлого поля, темного поля, флуоресцентный, поляризационный и др.)

И это лишь самые основные вопросы. На самом же деле, их может оказаться гораздо больше.

Стереоскопические микроскопы или стереомикроскопы представляют собой довольно широкий класс оптических приборов, главным образом предназначенных для работы в отраженном свете, характеризующихся малой мощностью (в сравнении с биологическими или металлографическими моделями) и применяющихся для исследования относительно крупных, объемных образцов целиком. Принцип работы стереомикроскопа заключается в объединении в себе двух микроскопов, имеющих различные оптические пути, фокусирующиеся на одной и той же точке, но немного под разными углами, точно так же, как работают Ваши глаза, что, собственно, и позволяет построить объемное, трехмерное изображение для изучения деталей структуры поверхности объекта, детали его рельефа (трещины, углубления и тд.).Стереомикроскопы отличаются очень хорошей глубиной резкости, то есть они строят

Светофильтры широко используются в микроскопии как для визуальных наблюдений, так и для микрофотографии. Чаще всего фильтры изготавливаются из матового, нейтрального или цветных стекол. Светофильтры позволяют выборочно блокировать или уменьшить интенсивность определенной длины волны, пропуская другие. С помощью фильтров удается компенсировать оптические искажения и недостатки системы освещения, и в результате получить наилучшее возможное качество изображения. Однако, следует учитывать, что введение в оптический ход лучей микроскопа любого дополнительного элемента, в частности и светофильтра, приведет к поглощению им света, что в результате может снизить освещенность препарата и негативно сказаться на качестве изображения, построенного микроскопом. Поэтому стоит руководствоваться следующим «правилом»: в микроскоп необходимо устанавливать

Помимо лишь визуальных наблюдений исследуемых микрообразцов микроскопы также позволяют проводить различные микроскопические измерения объектов, среди которых, естественно, определение линейных размеров образца и его толщины. Безусловно, с помощью микроскопов проводят и множество других измерений, выполнений анализов, подсчетов элементов и др. Но в данной статье мы охватим лишь некоторые наиболее популярные, с нашей точки зрения, микроскопические измерения. Измерение толщины объекта. Итак, задавались ли Вы вопросом, что это за такая шкала на микровинтах лабораторных биологических, металлографических и многих других типов микроскопов? Для чего она нужна? Хоть и предполагается, что под биологическим микроскопом исследуют прозрачные плоские образцы, все же в терминах микроскопии, такой образец (например, гистологический

Вы точно неоднократно слышали о таком методе исследований живых бактерий, крови и других биологических образцов как темнопольная микроскопия. Но насколько хорошо Вы знакомы с этим методом? Знаете ли Вы, в чем его преимущество, принцип работы, а главное – какие требования выдвигаются для его реализации? В этой статье мы попробовали максимально подробно изложить ответы на многие вопросы, которые могут возникнуть не только у рядового читателя, но и избитого опытом лаборанта. Краткое содержание статьи: Область применения метода темного поля. На чем основывается метод темного поля? Принцип работы метода темного поля. Суть метода. Типы оптических систем конденсоров темного поля. Сухой или масляный тип конденсора? Настройка конденсора темного поля. Наблюдение очень мелких

Итак, как самостоятельно «переделать» конденсор светлого поля в конденсор темного поля? Для работы в темном поле на небольших увеличениях обычный светлопольный конденсор Аббе может быть «переделан» в темнопольный конденсор, для чего необходимо установить непрозрачную преграду для световых лучей как можно ближе к его апертурной диафрагме, в центре. Фронтальная линза темнопольного конденсора Аббе сферически вогнутая, что позволяет световым лучам выходить с поверхности во всех азимутах и формировать инвертированный полый конус с вершиной, расположенной в плоскости образца. Но не будем забывать, что конденсор Аббе – это обычный линзовый конденсор, который в силу особенности своего строения не может сравниться со специальным темнопольным конденсором.

Как только ребенок начинает говорить, в своем неугасающем стремлении познавать мир, он не оставляет в покое любимых родителей, задавая множество вопросов, почему так, или эдак. Почему небо голубое? Почему трава зеленая? Почему радуга разноцветная?... И так, подрастая с каждым днем, вопросов у маленьких почемучек становится все больше, а объяснить некоторые вещи им – уже сложнее. Точнее, хочется наглядно продемонстрировать реальные причины, дать не примитивное объяснение какому-то явлению, а вложить крупицы знаний в голову своему любопытному чаду. А чтобы дать ответ на многие вопросы касательно растительного и животного мира, просто не обойтись без такого оптического инструмента, как микроскоп. И если во

Итак, Вы решили купить микроскоп для своего ребенка. И тут перед Вами неожиданно встала дилемма: какому прибору отдать предпочтение – биологическому или стереоскопическому? Как правило, в нашей голове словосочетание «детский микроскоп» ассоциируется с инструментом, который сможет показать ребенку страшных бактерий и микробов, побуждая подростка всегда мыть руки перед едой, убирать в комнате и т.п. Часто в такое заблуждение родителей вводят некоторые известные мультфильмы, которые смотрят их дети. Но на деле все немножко не так, и в этой статье мы попробуем помочь Вам разобраться в этом вопросе. Прежде всего, на наш взгляд, стоит задуматься над такими факторами: Интересы Вашего ребенка. Возраст ребенка. Чем в

Довольно часто наши покупатели испытывают сложности при настройке камеры для микроскопа. Чтобы облегчить этот процесс мы решили записать серию видеоуроков, в которых постараемся наглядно продемонстрировать основные пункты настройки камеры. В этом уроке мы уделим внимание самым первым и важным настройкам, таких как разрешение фото- и видеосъемки, выдержка и усиление, настройка баланса белого и затронем вопрос частоты кадров. В качестве подопытной была выбрана Цифровая камера Sigeta UCMOS 3100 3.1MP для микроскопа, потому как имеет хорошую чувствительность матрицы и очень удобное программное обеспечение. Итак, для начала нам необходимо установить программное обеспечение и драйвер камеры. Делается это просто. Вставляем в дисковод идущий в комплекте с камерой

Современные лабораторные микроскопы профессионального уровня предусматривают специальную методику настройки освещения по Кёллеру. Впервые подобный принцип освещения был предложен в 1893г. немецким профессором Августом Кёллером, сотрудником компании Carl Zeiss, и с тех пор широко применяется в области традиционной микроскопии. Техника настройки освещения по Кёллеру позволяет добиться наилучшего разрешения и контраста для визуальных наблюдений, и особенно важна для микрофотографии. Естественно, настройка освещения по Кёллеру используется в биологических микроскопах при наблюдениях в светлом поле, при этом играя более критически важную роль при проведении исследований специальными методами, например, фазово-контрастной микроскопии. Важно помнить, что настройка освещения по Кёллеру должна производиться для каждого объектива отдельно. Кроме того,

Метод темнопольной микроскопии широко применяется в области исследования биологических образцов (бактерий, крови и т.п.). Данный принцип оказывается крайне полезным при наблюдении прозрачных неокрашенных и неабсорбирующих объектов, которые не удается увидеть при освещении методом светлого поля. В результате освещения методом темного поля можно наблюдать яркосветящиеся на темном, практически черном, фоне микроорганизмы, что позволяет наилучшим образом выявить особенности контура наблюдаемых частиц, но не дает возможности исследовать его внутреннюю структуру. Технически подобный результат достигается за счет использования специального конденсора темного поля, особенностью которого является перекрытая (затемненная) центральная часть. Таким образом, освещение исследуемого под микроскопом препарата осуществляется полым световым конусом, а свет, прошедший без преломления,

Лабораторная камера Горяева, названная в честь русского врача, профессора Казанского университета Горяева Н.К., является специальным монолитным предметным стеклом, предназначенным для подсчета количества клеток в заданном объеме жидкости. Кроме того, используя камеру Горяева можно определить увеличение микроскопа. Камеры Горяева широко применяются в области клинических и биомедицинских исследований. Популярные области применение камеры Горяева: Подсчет форменных элементов крови Подсчет эритроцитов Подсчет лейкоцитов Подсчет ретикулоцитов И т.п. Подсчет форменных элементов мочи Исследование эякулята – оценка количественных и качественных параметров сперматозодиов Вычисление концентрации спор в вакцине Подсчет ооцист в препарате И т.п. Камеры Горяева выпускаются в двух модификациях: двухсеточные (двухкамерные) и четырехсеточные (четырехкамерные). В определении цены камеры Горяева важную роль играет качество шлифовки стекла, метод нанесения сетки

Совершенно логично, что при выборе, какой купить микроскоп, особое внимание стоит уделять его оптической части. Многие современные микроскопы оснащены ахроматическими объективами - Achro. Однако более совершенные и существенно более дорогие модели биологических микроскопов используют, например, планахроматическую оптику, скорректированную на бесконечность – Plan IOS (Infinity Optical System). Сталкиваясь с подобной проблемой выбора, незамедлительно возникает вопрос, в чем же преимущество одного над другим, чтобы их цена различалась в разы? Ознакомиться с теоретической частью различия объективов Вы можете в нашей статье Классификация объективов микроскопа. А в этой статье мы хотим наглядно продемонстрировать отличия между подобными объективами, не вдаваясь в дебри теории и терминологии. Итак, предлагаем

• Просмотров: 4894

Первые работы по применению электронного микро­скопа в биологии начались в 1934 году. В этом году учё­
ные попытались увидеть в электронный микроскоп бак­терии. Испытав несколько способов, они остановились на самом простом: капельку жидкости, содержащую бакте­рии, наносили на тончайшую плёнку коллодия. Этот способ часто применяется и поныне.

Что же нового дал электронный микроскоп в изуче­нии бактерий?

Как известно, бактерии представляют собой живые клетки. Но всякая живая клетка содержит внутри себя протоплазму и ядро.

Имеет ли бактерия то и дру­гое? Ответить на этот вопрос не удавалось, так как опти­ческий микроскоп не давал возможности хорошо разгля­деть бактерию: внутри неё была видна сравнительно од­нородная масса. И только при помощи электронного микро­скопа, наконец, удалось ясно увидеть содержимое бактери­альной клетки. На рисунке 27 изображена группа так называемых стафило­кокков - возбудителей нагноения. Внутри каждого Рис. 28. Деление микроба, стафилококка отчётливо вид­но тёмное образование, резко отличающееся от протоплаз­мы. Подобные образования, по мнению некоторых учёных, и представляют собой ядра бактериальных клеток.

Однако у других бактерий обнаружить ядро не уда­лось и с помощью электронного микроскопа. Отсюда учёные сделали заключение, что у таких микробов ядер - ное вещество растворено во всей протоплазме. Некоторые биологи это объясняют тем, что определённые бактерии, занимающие самую низшую ступень на лестнице живых существ, ещё не успели развиться до разделения прото­плазмы и ядра, как это имеет место у большинства жи­вых клеток.

При помощи электронного микроскопа удалось ясно наблюдать деление микробов (рис. 28), отделение про­топлазмы от стенок у некоторых бактерий, наличие у
многих бактерий длинных тонких жгутиков и многое другое.

На рисунке 29 показан интересный снимок, сделан­ный в электронном микроскопе: протоплазма бактерии «покидает» свою оболочку!

Электронный микроскоп помог рассмотреть не только внутреннее строение бактерий. С его помощью удалось

Увидеть действие на бакте­рии различного рода сыво - вороток, металлов и их соединений и т. д.

Однако самым замеча­тельным успехом элек­тронного микроскопа в биологии было обнаруже­ние дотоле невидимых ми­кробов, так называемых /у| ультравирусов, филь­трующихся виру­сов («вирус» - это зна­чит яд), о существова­нии которых учёные уже догадывались раньше.

Фильтрующиеся виру­сы настолько малы, что их нельзя увидеть в самые сильные оптические ми­кроскопы. Они могут бес­препятственно проходить через мельчайшие поры различных фильтров, на-

Пример, через фарфоровые, за что и получили название фильтрующихся.

Различные вирусы являются возбудителями опасных болезней у человека, животных и растений. У людей ви­русы вызывают такие болезни, как грипп, оспу, бешен­ство, корь, жёлтую лихорадку, детский паралич. У жи­вотных они вызывают бешенство, ящур, оспу и другие болезни. Вирусы поражают картофель, табак, помидоры, плодовые растения, являясь причиной мозаики, скру­чивания, сморщивания и отмирания листьев, одереве­нения плодов, отмирания целых растений, карликово­сти и т. п.

К группе фильтрующихся вирусов некоторые учёные относят и так называемых бактериофагов - «по­жирателей бактерий». Бактериофаг применяется для пре­дупреждения заразных болезней. Различные бактерио­фаги растворяют и разрушают микробов дизентерии, хо­леры, чумы, как бы действительно пожирают их.

Что же представляют собой вирусы и бактериофаги? Как они выглядят? Как взаимодействуют с бактериями? Такие вопросы задавали себе многие учёные до появления электронного микроскопа и не могли на них ответить.

Первыми в электронный микроскоп были обнаружены фильтрующиеся вирусы мозаики табака. Они имели форму палочек. Когда их много, палочки проявляют склонность располагаться в правильной последователь­ности. Это свойство роднит вирусы мозаики табака с теми частицами неживой природы, которые имеют свойство образовывать кристаллы.

Вирусы гриппа при рассмотрении в электронный ми­кроскоп выглядят, как очень маленькие округлые тельца. Также выглядят вирусы оспы.

После того как вирусы стали видны, появилась воз­можность наблюдать и действие на них различных ле­чебных препаратов. Так, учёные наблюдали действие на вирусы мозаики табака и помидоров двух сывороток. От одной из них происходит свёртывание только ультрави­русов мозаики табака, вирусы же мозаики помидоров остаются невредимыми; от другой - наоборот.

Не менее интересные результаты дало изучение с помощью электронного микроскопа и пожирателей бак­терий - бактериофагов. Было найдено, что некоторые бактериофаги представляют собой мельчайшие круглые тельца с длинным хвостом - фаги. Размер фагов со­ставляет всего 5 миллионных долей сантиметра. Их смер­тоносное действие на бактерию заключается в том, что под действием «присосавшихся» к ней бактериофагов бактерия лопается и погибает. На рисунке 30 изобра­жены фаги дизентерийных микробов в момент «атаки». На рисунке видно, как просветлела и начала распадаться левая часть дизентерийного микроба.

Применяется электронный микроскоп и для изучения более сложных организмов, чем бактерии и вирусы.

Мы уже говорили, что все живые организмы гибнут в сильно разреженном пространстве электронного микро­скопа. Этому также способствует сильный нагрев пред­мета, вызванный, главным образом, бомбардировкой электронами диафрагмы или сетки, на которой лежит предмет. Поэтому все снимки, которые были приведены выше, являются снимками уже мёртвых клеток.

Алюминия, которая более прочна в механическом отноше­нии, чем коллодиевая, и поэтому выдерживает больший нагрев. Бактерии подвергались просвечиванию электрон­ными лучами, скорость которых достигала 180 тысяч элек­трон-вольт. После исследований в электронном микро­скопе бактерии помещались в питательную для них среду и тогда споры прорастали, давая начало новым бактери­альным клеткам. Споры гибли только тогда, когда сила тока была больше определённого предела.

Изучая с помощью электронного микроскопа различ­ные клетки организмов, учёные столкнулись с таким яв­лением, когда наблюдаемая частица имеет малую вели­чину и состоит из неплотного вещества, так что рассеяние в ней электронов мало отличается от рассеяния электро­нов в тех местах плёнки, где частицы нет. Между тем, как вы видели, именно различным рассеянием электронов объясняется возможность получить изображение частиц на флюоресцирующем экране или фотопластинке. Каким же образом усилить рассеяние электронных лучей на не­больших частицах, имеющих малую плотность, и сделать их, тем самым, видимыми в электронный микроскоп?

Для этого в самое недавнее время предложен очень остроумный способ. Сущность этого способа - его назы­вают теневым - поясняется на рисунке 31. Слабая струя распыляемого металла в разреженном пространстве падает под углом на исследуемый предмет-препарат. Распыление ведётся нагревом куска металла, например, хрома или золота, в раскалённой током спирали из вольфрамовой проволоки. В результате наклонного па­дения, атомы металла покрывают выпуклости рассма­триваемого предмета (например, частицы, лежащие на плёнке) в большей степени, чем впадины (пространство между частицами). Таким образом, на верхушках вы­пуклостей оседает большее количество атомов металла и они образуют здесь своего рода металлические шапоч­ки (тюбетейки). Этот дополнительный слой металла, осев-

Ший даже на таких незначительных выступах, какими являются бактерии или фильтрующиеся вирусы, и даёт дополнительное рассеяние электронов. Кроме того, бла­годаря большому наклону летящих атомов металла, величина «тени» может быть значительно больше чем размер частицы, отбрасывающей тень! Всё это позволяет видеть в электронный микроскоп даже очень маленькие и лёгкие частицы. На рисунке 32 изображён снимок вирусов инфлуэнции, полученный по этому многообещаю­щему методу. Каждый из шариков, который виден на рисунке, представляет собой не что иное, как большую молекулу!

Широкое применение нашёл себе электронный микро­скоп в химии и физике. В органической химии при по­мощи электронного микроскопа оказалось возможным увидеть крупные молекулы различных органических ве­ществ - гемоглобина, гемоцианина и др. Размер этих мо­лекул 1-2 миллионных доли сантиметра.

Следует заметить, что наименьший диаметр частиц органических веществ, которые могут быть ещё обнару­жены в электронный микроскоп, определяется не только

Разрешающей силой микроскопа, но также и контраст - ностью этих частиц. Может оказаться, что частицу нельзя будет обнаружить только потому, что она не даст заметного рассеяния электронов. Способ усиления кон­трастности напылением металла помог и здесь. На рисунках 33 и 34 приведены две фотографии, на которых ясно видна разница между обычным методом и теневым. Необходимая контрастность препарата была достигнута в этом случае боковым напылением хрома.

Большие успехи были достигнуты при помощи элек­тронного микроскопа и в неорганической химии. Здесь изучались мельчайшие частички, так называемые кол­лоиды, всякого рода металлические пыли, копоти и т. п. Удалось определить форму и размер этих частиц.

В электронный микроскоп изучается состав глин, строение хлопка, шёлка, каучука.

Особо следует остановиться на применении элек­тронного микроскопа в металлургии. Здесь было изу­чено строение поверхностей металлов. Первоначально казалось, что изучение этих поверхностей у толстых металлических образцов возможно только при помощи эмиссионных или отражательных электронных микроско-

Пов. Однако остроумными приёмами удалось научиться исследовать поверхности толстых кусков металла... в про­ходящих электронных лучах! Это оказалось возможным сделать при помощи так называемых реплик.

Репликой называется копия интересующей нас по­верхности металла. Она получается путём покрывания поверхности металла слоем какого-либо другого веще­ства, например, коллодия, кварца, окисла того же ме­талла и т. д. Отделяя затем специальными способами этот слой от металла, вы получаете плёнку, прозрачную для электронов. Она является более или менее точной копией поверхности металла (рис. 35). Пропуская затем через такую тонкую плёнку пучок электронных лучей, вы по­лучите в разных её местах разное рассеяние электронов. Это объясняется тем, что, благодаря неровностям плёнки, путь электронов в ней будет разным. На флюоресцирую­щем экране или фотопластинке в светотенях различной яркости получится изображение поверхности металла!

На рисунке 36 приведена фотография такой поверх­ности. Кубы и параллелепипеды, которые видны на

Фотографии, представляют собой изображение мельчай­ших кристалликов алюминия, увеличенных в 11 тысяч раз.

Исследование плёнок окисла алюминия показало, между прочим, что эти плёнки совершенно лишены отверстий. Быстрые электроны проходят эти плёнки, прокладывая себе путь между атомами и молекулами, и, таким образом, не разрушают плёнку. Более крупным - и более медленным частицам, например, молекулам кисло­рода, путь через такую плёнку оказывается совершенно закрытым. Этим и объясняется замечательная устойчи­вость алюминия против коррозии, т. е. против разъ­едающего металл действия окисления. Покрывшись тон­ким слоем окисла, алюминий тем самым закрывает до­ступ к себе молекулам кислорода извне - от воздуха или воды - и предохраняет себя от дальнейшего окисления.

Совершенно другую картину дают электронно-микро­скопические исследования слоёв окисла железа. Оказы­вается, что плёнки окислов железа букзально испещрены отверстиями, через которые могут легко проникать мо­лекулы кислорода и, соединяясь с железом, разъедать его (т. е. окислять) всё глубже и глубже, образуя ржавчину.

Так, в особенностях строения плёнок окислов алю­миния и железа оказался скрытым секрет стойкости алю­миния и нестойкости железа против коррозии.

В последнее время разработан следующий способ по­лучения реплик, дающий особенно хорошие результаты. К изучаемой поверхности металла под большим давле­нием (250 атмосфер!), при температуре 160 градусов, при­жимают порошок особого вещества - полистирола. После застывания полистирол образует сплошную массу. Затем металл растворяют в кислоте, и полистироловый слой отделяется. На той его стороне, которая была обращена к металлу, благодаря большому давлению при нанесении слоя, запечатлеваются все мельчайшие неров­ности поверхности ме­талла. Но при этом вы­пуклостям поверхности м ета л л а соотв етству ют впадины на поверхности полистирола и наобо­рот. Затем на полисти­рол особым способом наносится тонкий слой кварца. Отделяя этот слой от полистирола, вы будете иметь на нём отпечатанными выпук­лости и вогнутости, соответствующие уже в точности выпуклостям и вогнутостям металлической поверхности. Электроны, проходя через кварцевую реплику, будут, поэтому, по - разному рассеиваться в разных её участках. Тем самым на флюоресцирующем экране или фотопластинке будет воспроизведено строение поверхности металла. Такие плёнки дают замечательную контрастность.

В других репликах контрастность усиливают уже знакомым нам методом напыления металла, падающего на поверхность реплики (например, коллодиевой) под утлом и покрывающего выпуклости больше, чем впа­дины.

Техника реплик может быть применена и для изуче­ния поверхностей готовых металлических изделий, на­пример, деталей машин, а также для изучения различных органических препаратов.

В самое недавнее время при помощи реплик учёные стали изучать строение костных тканей.

При определённых условиях в электронный микроскоп могут непосредственно изучаться и предметы, непрозрач­ные для электронов. Положите, например, в микроскоп кусочек лезвия безопасной бритвы, но так, чтобы он не полностью закрывал электронам дорогу к объективной линзе. Вы увидите теневое изображение острия лезвия (рис. 37). При увеличении в 5 тысяч раз оно совсем не та­кое ровное, каким его видят даже в оптический микроскоп.

Таковы первые успехи электронного микроскопа.

Вам могут быть интересны следующие материалы

Отношения

Интерьер

Дети

Красота

Фигура

Здоровье

© 2020 Женские секреты. Отношения, красота, дети, мода