Лабораторная работа 1. Устройство увеличительных приборов и правила работы с ними

Определения и обозначения

Лупа — увеличительный прибор, который помогает рассматривать небольшие объекты. Её основные части — линза и держатель, за который прибор удобно держать. Лупа нужна, когда детали объекта слишком малы для обычного рассматривания, но не требуется сложная настройка.

Микроскоп — прибор для наблюдения объектов, слишком мелких для изучения невооружённым глазом. Он увеличивает изображение препарата и помогает рассмотреть его детали. С помощью микроскопа изучают, например, клетки и тонкие части растений.

Окуляр — часть микроскопа, в которую смотрят. Он находится в верхней части тубуса — трубки, соединяющей оптические части прибора. Окуляр нужен, чтобы рассматривать изображение, созданное объективом.

Объектив — линза или система линз, расположенная возле рассматриваемого объекта. Она создаёт увеличенное изображение препарата. Объективы могут давать разное увеличение, поэтому с их помощью выбирают, насколько подробно рассматривать объект.

Как это устроено

Лупа состоит из увеличительной линзы и держателя. Чтобы получить чёткое изображение, расположите объект перед лупой и посмотрите через неё, не закрывая глаз. Затем медленно изменяйте расстояние между лупой и объектом или глазом: резкое движение может помешать найти положение, при котором изображение хорошо видно. Держатель помогает удерживать прибор устойчиво, а линза должна оставаться чистой.

У микроскопа есть тубус, штатив, предметный столик, зеркало или осветитель и винты настройки. Тубус держит окуляр и объектив на нужном расстоянии, а штатив поддерживает конструкцию. На предметный столик кладут препарат — образец для наблюдения; зажимы не дают ему сдвигаться. Зеркало направляет свет на препарат, а осветитель сам создаёт освещение. Винты перемещают части прибора для настройки резкости, поэтому их вращают плавно.

Объектив и окуляр увеличивают изображение последовательно. Сначала объектив создаёт увеличенное изображение препарата, затем окуляр увеличивает его для глаза наблюдателя. Поэтому общее увеличение находят не сложением, а умножением: общее увеличение = увеличение окуляра × увеличение объектива. Если на окуляре указано 10×, а на объективе 40×, микроскоп увеличивает в 400 раз.

Перед наблюдением установите микроскоп на ровную устойчивую поверхность и направьте зеркало или осветитель так, чтобы препарат был освещён. Положите готовый препарат на предметный столик и закрепите зажимами: иначе он может сдвинуться во время настройки. Сначала выберите объектив с малым увеличением, потому что при нём легче найти нужное место на препарате. Убедитесь, что изображение освещено и препарат удерживается надёжно.

Чтобы настроить резкость, смотрите в окуляр и медленно вращайте винт настройки, пока детали не станут видны чётко. Начинать следует с малого увеличения: поле наблюдения шире, а найти объект проще. Перемещайте объектив осторожно и следите, чтобы он не коснулся препарата. Не трогайте линзы пальцами, а при переноске держите микроскоп двумя руками — за штатив и основание.

Увеличительные приборы и их использование

Чтобы воспользоваться таблицей, найдите прибор или его часть и прочитайте, какую задачу она выполняет. Затем сверьтесь с правилом работы перед наблюдением. Так проще проверить, всё ли подготовлено и безопасно ли настроен микроскоп.

Разбор задач

Рассмотреть мелкий объект с помощью лупы и получить чёткое изображение

Лупа увеличивает объект, но чёткость зависит от положения прибора. Резко отодвигать лупу или объект не стоит: так трудно заметить, где изображение становится резким. Подбирайте расстояние постепенно и держите лупу устойчиво.

1. Расположите небольшой объект так, чтобы на него падал свет.
2. Посмотрите на объект через лупу и медленно изменяйте расстояние между лупой и объектом.
3. Когда изображение станет чётким, удерживайте лупу в этом положении и рассмотрите детали.

Ответ: чёткого изображения добиваются, плавно подбирая расстояние и не совершая резких движений.

Подготовить микроскоп к наблюдению готового препарата при малом увеличении

Для начала нужно обеспечить устойчивость прибора, освещение и неподвижность препарата. Малое увеличение удобно для первого наблюдения, потому что через него проще найти объект. Настраивать прибор следует осторожно, чтобы не задеть препарат объективом.

1. Поставьте микроскоп на ровную устойчивую поверхность и проверьте, что выбран малый объектив.
2. Направьте зеркало или осветитель так, чтобы свет падал на препарат.
3. Положите готовый препарат на предметный столик и закрепите его зажимами.
4. Посмотрите в окуляр и медленно вращайте винт, пока изображение не станет резким.

Ответ: микроскоп готов к наблюдению, если препарат закреплён, освещён и виден чётко при малом увеличении.

Увеличение окуляра составляет 10×, а объектива — 40×. Определить общее увеличение микроскопа и настроить резкость

Сначала вычислим, во сколько раз увеличивается изображение в целом. Окуляр и объектив действуют последовательно, поэтому их увеличения перемножают. После расчёта резкость всё равно настраивают осторожно, начиная с малого увеличения.

1. Запишите увеличение окуляра: 10×.
2. Запишите увеличение объектива: 40×.
3. Перемножьте значения: 10 × 40 = 400.
4. Для настройки выберите малое увеличение, найдите изображение, плавно настройте резкость, а затем при необходимости перейдите к большему увеличению.

Ответ: общее увеличение равно 400×. Резкость настраивают осторожно, начиная с малого увеличения, чтобы легче найти объект и не повредить препарат.

Типичные ошибки

Ошибка — складывать увеличения окуляра и объектива. Так могут поступить, потому что оба числа указаны на микроскопе, но оптические части увеличивают изображение последовательно. Проверьте себя: для значений 10× и 40× должно получиться 400×, так как 10 × 40 = 400.

Начинать наблюдение с большого увеличения — неудобно: объект труднее найти и настроить. Иногда кажется, что большее увеличение сразу даст лучший результат, но сначала важно обнаружить нужную область препарата. Проверьте себя: перед поиском объекта выбран малый объектив.

Резко вращать винты или опускать объектив к препарату опасно, потому что можно повредить препарат или линзу. Быстрое движение не помогает точнее настроить изображение. Проверьте себя: винты вращаются плавно, а объектив не касается препарата.

Нельзя брать микроскоп за тубус или трогать линзы пальцами. Тубус не заменяет надёжную опору при переноске, а отпечатки загрязняют оптические поверхности. Переносите прибор двумя руками, поддерживая штатив и основание, и проверьте, что линзы остались чистыми.

Связь с другими темами

Перед лабораторной работой нужно знать правила безопасного обращения с оборудованием и готовыми препаратами. Они помогают избежать повреждений прибора и образцов. Если микроскоп используется аккуратно, препарат остаётся пригодным для наблюдения.

Навык работы с микроскопом понадобится при изучении клеток, тканей и микроорганизмов. Умение находить объект и настраивать резкость помогает рассмотреть их строение. Знание увеличения пригодится, чтобы сравнивать микроскопические объекты и понимать, насколько крупно они показаны.

Что запомнить

• Лупу используют для рассматривания небольших объектов.
• В микроскопе окуляр расположен со стороны глаза, объектив — рядом с препаратом.
• Общее увеличение микроскопа равно произведению увеличений окуляра и объектива.
• Перед наблюдением препарат закрепляют на предметном столике.
• Настройку изображения начинают с малого увеличения.
• Винты вращают осторожно, линз не касаются пальцами.