Obiektywy o standardzie DIN (Deutsches Institut fuer Normung) – normy określające parametry obiektywów, pozwalające na wykorzystanie również obiektywów innych producentów produkujących zgodnie z tą samą normą.

Mikroskop biologiczny prosty – obiektywy nad stolikiem przedmiotowym Mikroskop biologiczny odwrócony – obiektywy pod preparatem, kondensor i oświetlacz nad stolikiem przedmiotowym Mikroskop metalograficzny – mikroskop przeznaczony do badania specjalnie przygotowanych próbek metalowych, głównie w świetle odbitym (mikroskop odbiciowy) Mikroskop fluorescencyjny – specjalistyczny mikroskop biologiczny wykorzystujący metodę badawczą – fluorescencję Mikroskop polaryzacyjny (polaryskop) – specjalistyczny mikroskop wykorzystujący metodę badawczą – polaryzację Mikroskop warsztatowy - zapewniający różnorodne pomiary w laboratorium mechanicznym np. pomiary parametrów kół zębatych; w tej grupie są również mikroskopy projekcyjne (jeszcze są spotykane) gdzie obraz mierzonego elementu jest wyświetlany na ekranie projekcyjnym (nie komputerowym) Mikroskop stereoskopowy – mikroskopy zapewniające stereoskopowe widzenie; w tej grupie mamy mikroskopy szkolne, laboratoryjne ( np. z kontrastem fazowym czy fluorescencją itp.), operacyjne, stomatologiczne, okulistyczne i inne. Mamy dwie konstrukcje mikroskopu stereoskopowego: Mikroskop stereoskopowy typu Greenougha składa się jakby z dwóch oddzielnych mikroskopów, które względem siebie są pochylone pod kątem – 12°-16°. Aby uzyskać obraz prosty (czyli nie odwrócony) stosuje się np. pryzmaty) Mikroskop stereoskopowy wg Abbego (czasami niewłaściwie nazywany lupą stereoskopową), najczęściej spotykana konstrukcja – posiada jeden główny obiektyw i parę lunetek Galileusza. Jeden i drugi model ma wersje z ciągłą zmianą powiększenia (ZOOM.) Mikroskop konfokalny – najnowocześniejszy a jednocześnie najbardziej fascynujące narzędzie pracy i jednocześnie najdroższy mikroskop optyczny wykorzystujący fluorescencję wywołaną m.in. laserem o różnych długościach fali; służy do badania komórek. Próbka jest oświetlana jest promieniem laserowym punkt po punkcie (dzięki temu próbka dłużej żyje) w całej przestrzeni preparatu (XYZ), uzyskujemy bardzo dokładny rozkład przestrzenny preparatu. Gdy nie było laserów do wzbudzenia kolejnych punktów preparatu używano specjalnych wirujących dysków tzw. dysk Nipkowa. Jeszcze do niedawna tę metodę stosowała firma Nikon (w tym samym czasie produkowała również mikroskopy z wzbudzeniem laserem, kilka laserów o różnej długości fali) Można zastosować również inny podział, który w związku ciągłym rozwojem optyki jest bardzo płynny: Mikroskopy szkolne Mikroskopy studenckie Mikroskopy laboratoryjne Mikroskopy badawcze Każda z kolejnych grup ma stawiane coraz ostrzejsze parametry Współczesne mikroskopy badawcze (i nie tylko) posiadają budowę modułową pozwalającą na łatwy wybór metody badawczej, wybór właściwych kondensorów, obiektywów, okularów czy modułów specjalistycznych (modułów do realizacji ciemnego pola, kontrastu fazowego, modułów polaryzacyjnych, interferencyjno-polaryzacyjnych, fluorescencyjnych, modułów do mikroskopii konfokalnej)

Achromat – usunięta aberracja chromatyczna dla dwóch długości światła, dla długości fali pośredniej skorygowana aberracja sferyczna, spełniony warunek sinusów Apochromat - usunięta aberracja chromatyczna dla trzech długości światła, skorygowana aberracja dla dwóch długości fal, spełniony warunek sinusów Planachromat – achromaty o całkowicie skorygowanej krzywiźnie Planapochromat – apochromaty o wypłaszczonym polu, najwyższy stopień korekcji wszelkich aberracji

Obserwacja preparatu w jasnym polu – preparat oglądamy w jasnym polu Obserwacja preparatu w ciemnym polu – widzimy obszary rozpraszające światło na tle ciemnego pola Obserwacja preparatu w kontraście fazowym – obiekty fazowe (przezroczyste w jasnym polu, posiadające różny współczynnik załamania) widzimy w kontraście fazowym dodatnim (pozytywowym) w jasnym polu a w kontraście fazowym ujemnym (negatywowym) w ciemnym polu Obserwacja preparatu przy pomocy kontrastu interferencyjno-różniczkowego (DIC) – system Nomarskiego – duża plastyczność preparatu, bardzo mała głębia ostrości pozwala na precyzyjne badanie subtelnych fragmentów preparatu leżących na różnych głębokościach Obserwacja preparatu przy użyciu metody fluorescencyjnej – obserwacja preparatów barwionych przy pomocy specjalnych związków. Wzbudzenie wtórne następuje pod wpływem oświetlenia preparatu światłem ultrafioletowym. Stosuje się szereg różnych filtrów. Metoda ta rozwinęła się w kierunku mikroskopii konfokalnej. Obserwacja preparatu w świetle spolaryzowanym – badanie przedmiotów anizotropowych (pomiar dwójłomności, wyznaczanie osi kryształów itp.)

Maksymilian Pluta – Mikroskopia optyczna Hans G. Schlegel – Mikrobiologia Ogólna Eugene W. Straus, Alex Straus – 100 największych osiągnięć medycyny Frantisek Gel – Pogromca niewidzialnych drapieżników wikipedia Mikroskopia świetlna w badaniach komórki roślinnej - ćwiczenia Dorota Borowska-Wykręt, Ewa U. Kurczyńska, PWN 2007

- Opisy technik mikroskopowych, historia, działanie mikroskopu (strony interaktywne – z wykorzystaniem oprogramowania Java) http://micro.magnet.fsu.edu/ http://www.microscopyu.com/ http://www.olympusmicro.com/ http://www.udel.edu/biology/ketcham/microscope/scope.html - zasady BHP w laboratoium mikrobiologicznym, narzędzia, przygotowanie próbek http://www.ar.krakow.pl/~aduda-chodak/dydaktyka/materialy/MZ_dzienne/cwiczenie_1.pdf - różne programy do tworzenia zdjęć trójwymiarowych http://stereos.com.pl/teor.php?id=b06 - interesujące fora internetowe, na których można poruszać problemy związane z obserwacją mikroskopową http://www.bio-forum.pl/messages/board-topics.html http://www.biotechnolog.pl/forum/ http://www.entomo.pl/forum/index.php http://www.forum.biolog.pl/ http://paleontologia.pl.ewolucja.org/forum/ kolekcje starych mikroskopów http://www.antique-microscopes.com/links.html strony poświęcone bakteriom http://www.cellsalive.com/ http://www.microbes.info/ inne ciekawe strony http://education.denniskunkel.com/index.php http://krebsmicro.com/

Oznaczenia obiektywów

Aberacja sferyczna – obraz punktu leżącego na osi jest tworzony w różnej odległości od soczewki w zależności od tego czy promień biegnie przez brzeg soczewki czy jest przyosiowy Koma – obraz punktów leżących poza osią jest w kształcie komety (gdy ogon komety od osi – koma wewnętrzna, dodatnia w przeciwnym razie – koma zewnętrzna, ujemna Astygmatyzm – obraz punktu pozaosiowego leży w różnych odległościach od soczewki pomiędzy dwoma wzajemnie prostopadłymi odcinkami Krzywizna pola – zakrzywienie płaszczyzny obrazowej Dystorsja - Różne powiększenia poprzeczne w osi i na brzegu Aberacja chromatyczna (poprzeczna i podłużna) - Aberacja chromatyczna poprzeczna – obraz punktu jest rozmytą barwną plamką (różny kolor w środku i na brzegu) a obrazy ciągłe mają rozmyte barwne brzegi Aberacja chromatyczna poprzeczna – obraz punktu dla rożnych długości fali powstaje w różnej odległości od soczewki

Metody badawcze – jasne pole, kontrast fazowy itp

Zdolność rozdzielcza mikroskopu, przy oświetleniu preparatu wiązką prostopadłą do płaszczyzny preparatu, jest określona wzorem a=λ/A a przy oświetleniu wiązką skośną a=λ/2A, gdzie λ – długość fali światła użytego do obserwacji, dla światła białego przyjmuje się długość fali światła λ=0,556µm, dla której oko jest najbardziej czułe

Zacharias Janssen (1580-1638) wraz ze swoim ojcem prawdopodobnie po raz pierwszy skontruowali mikroskop (dwie soczewki dające powiększenie 10x) ok. 1590r., wklęsły okular Francisco Fontana (1580-1656) wypukła soczewka okularu Robert Hook (1635-1703)– dzieło ‘Micrographia’ poświęcone mikroskopii optycznej Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) – duński naukowiec, który skonstruował mikroskop powiekszający ok. 200x, opisywał oglądany przez siebie mikroświat Ernst Abbe – (1840-1905) – opracował teorię falową mikroskopu optycznego oraz zdefiniował ‘warunek sinusów Abbego’ (1872), wprowadzenił pojęcie apertury numerycznej, August Karl Johann Valentin Köhler (1866-1948) – (1893) konstrukcja i zasada pracy oświetlacza zapewniająca optymalne warunki oświetlenia preparatu (zasada Koehlera) K. Reichert (1883-1953) oraz O.Heimstadt – (1911r.) zbudowali pierwszy mikroskop fluorescencyjny (fluorescencja pierwotna) M.Hitinger (1933r.) – wykorzystanie rozcieńczonych barwników organicznych do uzyskania fluorescencji wtórnej A.H. Coons – immunofluorescencyjna diagnostyka chorób zakaźnych (1941?) Frits Zernike – holenderski fizyk, opracował ok. 1931- 1932 zasadę kontrastu fazowego; opublikował w 1935r., nobel w dziedzinie fizyki w 1953r. Georges (Jerzy) Nomarski – (1919-1997) twórca kontrastu interferencyjno-różniczkowego w mikroskopii (system DIC Nomarskiego) Marvin Lee Minsky – (1927) – twórca mikroskopu konfokalnego (1957)

Euklides z Aleksandrii – (365p.n.e.-300p.n.e.) w.pn.e.- dzieło Optica (prawo odbicia światła, zasada prostoliniowego rozchodzenia się promieni świetlnych) Seneka (I wiek n.e.) – wskazał na właściwości optyczne naczyń szklanych wypełnionych wodą (bez wyjaśnienia zjawiska załamania światła) Ptolomeusz – zbadał i opisał zjawisko załamania światła, wyjaśnił zjawisko załamania światła w powietrzu (refrakcja atmosferyczna) Alhazen (ok. 1000 r.n.e.) – arabski matematyk i optyk, napisał pracę na temat zjawisk świetlnych (załamanie światła, refrakcji atmosferycznej, zależność między między załamaniem światła a powiększeniem) Witelo, Witelon, Vitello Thuringopolonis (1230- 1280?1314)- polski optyk, filozof – napisał pracę ‘Perspectiva’, w której zebrał i rozszerzył wiadomości o optyce Roger Bacon (XIIIw.) zalecał użycie lup do oglądania przedmiotów małych Jan Kepler (1571-1630) – napisał ‘Dioptrykę’, w której przedstawił prostą teorię lunety, mikroskopu i oka Willebrord Snell, Sneliusz (1580-1626) – sformułował prawo załamania światła, prawo Snella Rene Descartes, Kartezjusz (1596-1650) – niezależnie od Sneliusza sformułował prawo załamania światła, wyjaśnił przyczyny aberracji przyrządów optycznych Pierre de Fermat (1601-1665)– matematyk, odkrył prawo najkrótszej drogi światła Izaak Newton (1643 -1727) – przedstawił podstawowe wzory do obliczeń układów optycznych; opracował cząsteczkową teorię swiatła (nie mogł jednak wytłumaczyć ugięcia światła przez drobne przedmioty), zbadał zjawisko rozszczepienia światła przez pryzmat Christiaan Huygens (1629-1695) – stwierdził, iż światło ma naturę falową Chester Moor Hall (1703-1771)- odkrył możliwość tworzenia zestawu soczewek pozbawionych aberacji chromatycznej Carl Friedrich Gauss (1777-1855) – opracował teorię przyrządów optycznych – optykę przyosiową lub gaussowską

Nauka o świetle, jego naturze i zjawiskach oraz oddziaływaniu na człowieka i przyrządy.

Prawo prostolinijnego rozchodzenia się światła w powietrzu Prawo odbicia Prawo załamania

Niebo w dużych miastach nie zachwyca. Zaświetlenie nieba przez latarnie uliczne sprawia że niekiedy trudno jest dostrzec gwiazdy nawet trzeciej wielkości gwiazdowej. Nie oznacza to że obserwator zamieszkujący np. Warszawę z góry skazany jest na obserwacyjną porażkę. Współczesna technika obserwacyjna przyniosła szereg pożytecznych osiągnięć na czele z filtrami pozwalającymi odcinać pewne niewygodne dla obserwatora długości fali. Poniżej przegląd filtrów które mogą pomóc pod rozświetlonym niebem a) Baader Neodymium Moon & Skyglow Dość klasycznie działający filtr LP pozwalający poprawić widoczność w mieście. Działanie tego filtru polega na wybiórczym wycinaniu kilku pasm emitowanych przez latarnie sodowe i rtęciowe, w szczególności usuwana jest dość skutecznie żółta linia sodowa. Filtr ten nie wprowadza znaczących strat do zasięgu gwiazdowego, jest stosunkowo jasny stąd nadaje się on do teleskopów o dowolnych rozmiarach, także do tych mniejszych. Obserwowany obraz ma lekko różową dominantę kolorystyczną. Jest to filtr stosunkowo tani. b) Baader UHC-S Klasyczny filtr mgławicowy, tutaj zamiast wycinania pasm odpowiedzialnych za swiecenie miejskiego nieba mamy sytuacje odwrotną - przepuszczane są tylko pasma w których promieniują mgławice emisyjne, w przypadku tego filtru są to pasma O-III oraz H-alfa. W tym tło nieba staje się już bardzo ciemne, co więcej szerokości przepuszczanych pasm są niewielkie. Aby w pełni odczuć korzyści związane z użytkowaniem takiego filtru potrzebny jest teleskop o średnicy minimum kilkunastu centymetrów. Filtr ten wzmacnia kontrast przy mgławicach emisyjnych, uwidacznia w nich pewne struktury. Ze względu na to że wycina dużą część widma ciągłego raczej nie sprawdzi się przy obserwacjach gromad gwiazdowych czy galaktyk. c) Baader O-III Najciemniejszy z oferowanych wizualnych filtrów mgławicowych, przepuszcza tylko zieloną linię tlenową O-III. Wprowadza drastyczny spadek jasności tła nieba, uwidacznia słabe mgławice emisyjne i charakterystyczne dla nich struktury. Może też przynieść interesujące efekty przy obserwacjach komet uwidaczniając warkocz jonowy czy też zieloną otoczkę wokół głowy komety. Wymaga dość dużego sprzętu optycznego, przyjmuje się że teleskop o średnicy 20cm lub większy będzie odpowiedni do wizualnych obserwacji z tego typu filtrem.

- Refraktor Achromatyczny Dobrze sprawdza się jako niewielki sprzęt dla początkującego obserwatora - przy aperturach mniejszych niż 10cm spisuje się znacznie efektywniej niż porównywalnej wielkości reflektory newtona. Wersje krótkoogniskowe a zwłaszcza te wyposażone w wyciąg okularowy 2" pozwalają na uzyskiwanie znacznych pól widzenia co pozwala na komfortowe obserwacje gwiazd zmiennych, komet i rozległych obiektów mgławicowych. Podstawową wadą takiego sprzętu jest aberracja chromatyczna. - Refraktor Apochromatyczny Odmiana refraktora wyposażona w dobrej klasy obiektyw wieloelementowy dające obrazy o szczątkowej aberracji chromatycznej. Sprzęt tego typu jest dość drogi ale wydaje się być najbardziej uniwersalnym i najdoskonalszym systemem optycznym. Nadaje się jednakowo dobrze do obserwacji planetarnych, mgławicowych (przy większych aperturach) jak też w połączeniu z montażem paralaktycznym do astrofotografii - Reflektor Newtona Teleskop którego optyka składa się ze zwierciadła głównego sferycznego lub parabolicznego, zwierciadła wtórnego płaskiego oraz okularu. Tego typu sprzęt jest tani w produkcji i oferuje najlepszy stosunek możliwości obserwacyjnych do ceny. Stosunkowo łatwo zdobyć jest teleskopy newtona o średnicach nawet powyżej 30cm. Sprzęt tego typu ze względów ekonomicznych jest idealnym rozwiązaniem dla początkującego obserwatora (tu polecamy teleskopy newtona o średnicy równej lub większej 15cm), największe instrumenty tego typu są niedoścignione jeśli chodzi o szczegółowość obrazów obiektów mgławicowych, ich duża apertura skutecznie wynagradza pewne wady charakterystyczne dla tego układu. Podstawową jest tutaj koma którą korygować można przy użyciu odpowiednich korektorów soczewkowych. -Teleskop systemu Maksutowa Teleskop składający się z płyty korekcyjnej, meniskowej, zwierciadła głównego oraz zwierciadła wtórnego umieszczonego na wewnętrznej części menisku. Teleskopy tego typu mają zredukowaną komę, z reguły wykazują jedynie szczątkową aberracje chromatyczną, dają ostre, wyraziste obrazy. Ze względu na znaczną ogniskową i niewielką światłosiłę doskonale nadają się one do obserwacji planetarnych, ze względu na kłopoty z uzyskiwaniem dużych ja pól widzenia raczej nie nadaje się do obserwacji mgławicowych. Konstrukcja tego rodzaju dobrze spisuje się w warunkach wielkomiejskich gdzie na jasnym niebie trudno jest zaobserwować jakiekolwiek obiekty mgławicowe. Wielka zaletą teleskopów Maksutowa jest niewielka ich długość, zwarta konstrukcja i na ogół niewielka masa. Mniejsze konstrukcje tego typu bywają wykorzystywane jako teleobiektywy fotograficzne oraz jako konstrukcje do obserwacji przyrodniczych. - Teleskop systemu Schmidta-Cassegraina Teleskop składający się ze zwierciadła głównego, asferycznej płyty korekcyjnej, zwierciadła wtórnego oraz nasadki kątowej z okularem. Teleskopy Schmidta-Cassegraina mają z reguły krótsze ogniskowe niż teleskopy maksutowa, znajdują bardziej uniwersalne zastosowania. Są krótkie, stosunkowo lekkie, przy dużych aperturach znaczenie praktyczniejsze w zastosowaniu niż teleskopy Newtona. Co ciekawe teleskopu SCT (podobnie jak i teleskopy maksutowa) nie posiadają wyciągów okularowych w klasycznym tego słowa znaczeniu. Ustawianie ostrości odbywa się przy pomocy pokrętła w tylnej ściance teleskopu, obrót pokrętła powoduje przesunięcie się zwierciadła takiego teleskopu w przód lub w tył co powoduje zmianę położenia ogniska na wyjściu tuby optycznej.