§ 4. Увеличительные приборы

Определения и обозначения

Лупа — увеличительный прибор с выпуклой линзой. Ею рассматривают мелкие детали предметов, например жилки листа или маленькие части насекомого. Лупа нужна, когда объект уже виден глазом, но его особенности трудно различить.

Микроскоп — прибор, который позволяет рассматривать объекты, слишком мелкие для наблюдения невооружённым глазом. С его помощью изучают, например, клетки и тонкие части растений. Он даёт значительно большее увеличение, чем обычная лупа.

Объектив — часть микроскопа, расположенная рядом с изучаемым объектом. Его линзы собирают свет от препарата и создают увеличенное изображение. От увеличения объектива зависит, насколько крупным получится первый образ объекта.

Окуляр — часть микроскопа, в которую смотрит наблюдатель. Он увеличивает изображение, уже созданное объективом. Поэтому окуляр завершает увеличение и помогает рассмотреть изображение глазом.

Как это устроено

Выпуклая линза лупы преломляет проходящие через неё лучи света. Благодаря этому глаз видит предмет под большим углом, и его детали кажутся крупнее. Если поднести лупу слишком близко или далеко, лучи не дадут чёткого изображения, поэтому объект передвигают на подходящее расстояние.

Микроскоп увеличивает изображение в несколько этапов, потому что одного увеличения бывает недостаточно. Сначала объектив, расположенный у препарата, создаёт увеличенный образ. Затем окуляр действует как увеличительное стекло для этого образа и делает его ещё крупнее для глаза.

Штатив удерживает основные части микроскопа и не даёт им шататься во время работы. На предметный столик кладут препарат, то есть образец для изучения. Зеркало или осветитель направляет свет снизу или сверху на препарат, поэтому его детали становятся заметнее.

Сначала препарат размещают на предметном столике и закрепляют, чтобы он не сдвигался. Затем наводят освещение и, глядя в окуляр, медленно перемещают часть прибора для получения резкого изображения. Настройку выполняют плавно: так легче заметить момент появления чётких деталей и не повредить препарат.

Общее увеличение показывает, во сколько раз микроскоп увеличивает объект по сравнению с его видимым размером без прибора. Для расчёта перемножают увеличение окуляра и увеличение объектива. Например, при окуляре 10× и объективе 20× получают 10 × 20 = 200 раз.

Увеличительные приборы и их части

Таблица помогает запомнить, где находится окуляр и какую работу он выполняет. По последнему столбцу видно, что окуляр не начинает увеличение заново, а усиливает результат работы объектива.

Разбор задач

Задача 1

Условие: нужно рассмотреть жилки листа. Какой прибор выбрать: лупу или микроскоп?

1. Определим размер деталей: жилки листа видны без прибора, но мелкие ответвления различать трудно.
2. Сравним приборы: лупа предназначена для заметных глазом деталей, а микроскоп — для объектов, которые глаз не различает.
3. Выберем прибор, который даёт достаточное, но не избыточное увеличение.

Ответ: для жилок листа обычно выбирают лупу. Микроскоп понадобится, если нужно изучить очень мелкие части или клетки листа.

Задача 2

Условие: укажите, куда помещают препарат и в какую часть микроскопа смотрят.

1. Найдём деталь, предназначенную для размещения образца: это предметный столик.
2. Определим часть, расположенную у глаза наблюдателя: это окуляр.
3. Проверим порядок действий: препарат лежит на столике, а наблюдение ведут через окуляр.

Ответ: препарат помещают на предметный столик, а смотрят в окуляр.

Задача 3

Условие: увеличение окуляра равно 10×, а объектива — 20×. Найдите общее увеличение микроскопа.

1. Запишем правило: общее увеличение равно произведению увеличений двух частей.
2. Подставим значения: 10 × 20.
3. Выполним умножение: 10 × 20 = 200.

Ответ: общее увеличение микроскопа равно 200 разам.

Типичные ошибки

Иногда увеличения окуляра и объектива складывают, например 10 + 20. Так делают, потому что воспринимают две части как два отдельных прибавления. Проверьте себя: в правиле должно быть умножение, ведь увеличение происходит последовательно.

Окуляр путают с объективом, называя объективом часть, у которой находится глаз. Ошибка возникает из-за похожих названий и незнания расположения деталей. Запомните проверку: объектив находится у препарата, а в окуляр смотрят.

Некоторые считают, что лупа и микроскоп одинаково подходят для любых объектов. Но лупа увеличивает умеренно, а микроскоп нужен для гораздо более мелких деталей. Перед выбором оцените, виден ли объект глазом и насколько сильное увеличение требуется.

Резкость иногда пытаются получить резким движением тубуса или препарата. Из-за этого изображение теряется, а предметное стекло или детали прибора можно повредить. Настраивайте микроскоп медленно и плавно, наблюдая за изменением изображения.

Связь с другими темами

При изучении живых организмов мы узнаём, что они состоят из частей, размеры которых могут быть слишком малы для наблюдения без приборов. Поэтому увеличительные устройства помогают перейти от общего вида организма к рассмотрению его клеток и тканей.

Навыки работы с лупой и микроскопом пригодятся при изучении клеточного строения, тканей и органов растений и животных. Умение правильно осветить препарат и настроить резкость делает наблюдение точным.

Что запомнить

• Лупа помогает рассматривать мелкие детали с помощью выпуклой линзы.
• Микроскоп нужен для изучения объектов, неразличимых невооружённым глазом.
• Объектив расположен рядом с препаратом, а окуляр — у глаза наблюдателя.
• Изображение в микроскопе увеличивается сначала объективом, затем окуляром.
• Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличений окуляра и объектива.
• Для получения чёткого изображения препарат освещают и настраивают микроскоп.