§ 6. Микроскоп и лупа — приборы для изучения строения растений

Определения и обозначения

Лупа — оптический прибор с увеличительной линзой. Её используют, чтобы рассмотреть форму листа, жилки, волоски и другие детали, заметные, но слишком мелкие для внимательного наблюдения глазом. Лупа удобна тем, что её легко перемещать над объектом.

Микроскоп — прибор, позволяющий рассматривать мелкие объекты и их детали с большим увеличением. Он нужен для изучения клеток, тонких частей растения и других объектов, которые лупа показать не может. Изображение создаётся системой линз.

Увеличение микроскопа показывает, во сколько раз изображение больше самого объекта. Его определяют умножением увеличения окуляра на увеличение объектива: 10× · 20× = 200×. Это помогает понять, насколько подробным будет наблюдение.

Микропрепарат — объект или его часть, подготовленные для изучения под микроскопом. Обычно это тонкий срез, кусочек кожицы или другая небольшая часть растения, помещённая на предметное стекло. Подготовка нужна, чтобы свет мог пройти через материал и изображение получилось чётким.

Как это устроено

Разные части растения имеют неодинаковый размер, поэтому одного взгляда недостаточно для их изучения. Лупа увеличивает изображение, но её возможностей хватает главным образом для крупных деталей поверхности. Микроскоп даёт большее увеличение и помогает увидеть тонкие слои, клетки и их части.

Школьный микроскоп состоит из оптических и механических частей. Окуляр расположен сверху и обращён к глазу, объектив находится снизу, а между ними размещён тубус; препарат лежит на предметном столике. Такое расположение направляет изображение от объекта через объектив и тубус к окуляру, а винты позволяют менять расстояние для настройки резкости.

Чтобы изображение появилось, свет должен пройти через отверстие предметного столика и прозрачный препарат. Затем он попадает в объектив, который создаёт увеличенное изображение, и в окуляр, который дополнительно его увеличивает для глаза наблюдателя. Поэтому слишком толстый или плохо освещённый препарат рассматривать трудно.

Простейший микропрепарат растения можно сделать из тонкого кусочка кожицы или среза. Материал помещают на предметное стекло, добавляют каплю воды и накрывают покровным стеклом, опуская его наискосок, чтобы уменьшить количество пузырьков воздуха. Затем стекло кладут на предметный столик и закрепляют зажимами, располагая объект над отверстием.

Настройку начинают с малого увеличения, потому что в этом случае поле зрения шире и объект проще найти. Сначала включают освещение, смотрят сбоку при приближении объектива и винтом наводят резкость, не допуская касания линзы препаратом. После получения чёткого изображения можно выбрать большой объектив и осторожно уточнить фокус.

Сравнение лупы и микроскопа

Таблица помогает выбрать прибор по размеру объекта и нужной степени увеличения. Если детали видны без специальной подготовки, сначала стоит попробовать лупу, а для прозрачного тонкого материала используют микроскоп.

Разбор задач

Задача 1

Нужно рассмотреть форму листа и заметные на его поверхности детали. Требуется выбрать прибор, который даст достаточно ясное изображение и будет удобен в работе. Сравним размер объекта с возможностями лупы и микроскопа.

1. Лист достаточно крупный, поэтому его не нужно помещать на предметное стекло.
2. Нужно увеличить только жилки, волоски или неровности поверхности, а не рассматривать клетки.
3. Для такой цели подходит лупа, которую можно перемещать над листом.

Ответ: следует выбрать лупу. Она даст нужное небольшое увеличение и позволит быстро рассмотреть форму листа и видимые детали его поверхности.

Задача 2

На микроскопе указаны увеличение окуляра 10× и увеличение объектива 20×. Нужно определить общее увеличение прибора. Учитываем, что изображение увеличивается последовательно двумя линзами.

1. Записываем данные: окуляр — 10×, объектив — 20×.
2. Перемножаем значения: 10 · 20 = 200.
3. Записываем результат с обозначением увеличения: 200×.

Ответ: общее увеличение микроскопа равно 200×. Нельзя назвать общим только число 10×, потому что оно относится лишь к окуляру.

Задача 3

Ученик сразу поместил препарат под объектив большого увеличения и не видит чёткого изображения. Нужно восстановить правильную последовательность настройки. Действия выполняют спокойно, чтобы не повредить препарат и линзу.

1. Повернуть револьвер и выбрать объектив малого увеличения, затем правильно осветить препарат.
2. Смотреть сбоку при приближении объектива и винтом медленно навести резкость.
3. После появления изображения перейти к большему объективу и осторожно уточнить фокус.

Ответ: начать нужно с малого увеличения, найти объект и получить резкое изображение. Только после этого переходят к большому увеличению, не допуская касания объектива препаратом.

Типичные ошибки

Ошибка — считать увеличением микроскопа только увеличение окуляра. Так поступают, когда забывают об объективе, хотя изображение увеличивается обеими линзами. Проверьте себя: найдите два значения и перемножьте их.

Ошибка — сразу начинать с большого увеличения. При этом поле зрения маленькое, объект трудно найти, а резкость настроить сложнее. Правильная проверка — убедиться, что наблюдение началось с малого объектива.

Ошибка — резко перемещать тубус или объектив и не следить за расстоянием до препарата. Спешка может привести к повреждению покровного стекла или линзы. Двигайте механизм медленно и смотрите сбоку, когда приближаете объектив.

Ошибка — касаться линз пальцами или вытирать их обычной тканью. На поверхности остаются жир и ворсинки, из-за чего изображение мутнеет. Используйте только специальную салфетку и проверяйте чистоту линз перед работой.

Связь с другими темами

До изучения этой темы нужно знать основные части растения и понимать, какие детали видны невооружённым глазом. Тогда легче решить, достаточно ли лупы или потребуется микроскоп. Размер и прозрачность объекта подсказывают способ наблюдения.

Навыки работы с приборами пригодятся при изучении клеточного строения растений. Они также нужны для лабораторных наблюдений, когда школьник сам готовит препарат, настраивает освещение и описывает увиденное. Аккуратная работа помогает получить достоверный результат.

Что запомнить

• Лупа и микроскоп помогают изучать мелкие детали строения растений.
• Микроскоп состоит из оптических и механических частей.
• Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличений окуляра и объектива.
• Наблюдение обычно начинают с малого увеличения.
• Препарат размещают на предметном столике и закрепляют.
• Линзы микроскопа нужно беречь от загрязнения и повреждений.