4. Практическая часть.

4.1.Используемое оборудование и материалы:

а) микроскоп поляризационно-интерференционный типа BIOLAR с набором вспомогательного оборудования;

б) набор биологических микрообъектов для исследования: гистологические срезы, клеточные структуры, мазки крови и т.п. (предлагается преподавателем).

4.2. Порядок проведения исследований:

а) подготовить к работе микроскоп и препараты;

б) провести сравнительное качественное исследование микрообъектов дифференциальным и обычным (светополным) методом;

в) определить увеличение микроскопа при проводимых качественных исследованиях;

г) определить разрешение и полезное увеличение микроскопа;

д) произвести калибровку микроскопа для количественного анализа (согласно пп. 3.2.4, 3.2.5);

е) установить вместо окулярной насадки видеонасадку с Web-камерой (см. п.3.3). Получить изображение микрообъекта на экране компьютера и произвести подстройку в рамках приложения Quick Cam. Привести в соответствие характеристики изображения с данными калибровки (п. 4.2, д);

ж) выбрав соответствующие микрообъекты (по согласованию с преподавателем), сохранить необходимое количество изображений в файлах с тем, чтобы вести дальнейшую обработку изображений в рамках соответствующих программ (либо стандартных типа Photoshop, либо оригинальных, на усмотрение самих студентов);

з) определить поперечные размеры, геометрическую толщину и показатель преломления исследуемого объекта.

и) распечатать несколько типичных картин, наблюдаемых на дисплее (при выполнении заданий пп. 4.2, ж,з) и составить таблицу калибровочных и измеренных величин.

к) представить отчет о проделанной работе.

Контрольные вопросы.

1. Почему для ПИМ выбирается схема освещения по Кёлеру, хотя, казалось бы, при очень больших потерях светового потока более выгодна критическая схема освещения?

2. Каково главное преимущество микроскопа перед лупой, обуславливающее все трудности конструирования различных типов микроскопов?

3. Какие аберрации более существенны для объектива микроскопа, а какие – для окуляра?

4. Почему для ДПП выбрана схема Волластона?

5. Почему настройка на интерференционные полосы и на однородный цвет производится при скрещенных поляризаторе и анализаторе?

6. Полный набор возможных цветов фона и объекта заключен в пределах фазового набега 2π. В случае превышения этой величины цвета повторяются. Как определить оптическую толщину наблюдаемого объекта, если априори неизвестна величина фазового сдвига?

7. По какой причине может нарушаться однородность окраски фона при дифференциальном методе наблюдения? Пояснить смысл перемещения ДПП при настройке на однородный цвет вдоль и поперек оптической оси. Зачем нужны затенители, ограничивающие не ширину, а длину щели?

8. В описании работы предлагается методика калибровки дифференциальной ДПП по цветовой настройке. Такая методика калибровки не годится в случае использования монохроматического освещения. Как изменить ее, если мы все же хотим применять дифференциальный метод микроанализа и в этом случае?

9. Оценить ширину щелевой диафрагмы, при которой исчезает картина интерференционных полос. Почему при бóльшем увеличении микроскопа картина полос исчезает при бóльшей ширине щели?

10. Оценить предельно разрешаемый размер деталей объекта при наименьшем регистрируемом искажении интерференционных полос, равном 1/10 полосы.

11. Оценить число видимых порядков интерференции при наблюдении в белом свете (ширина спектра от 0,4 до 0,76 мкм) и при использовании интерференционного фильтра (ширина полосы пропускания 50 нм).

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

1. Световая микроскопия в биологии. Методы: Пер. с англ./ Под ред. А. Лейси. ─ М., Мир, 1992. ─ 464 с.

2. Пантелеев В.Г., Егорова О.В., Клыкова Е.И. Компьютерная микроскопия. ─ М., Техносфера, 2005. ─ 304 с.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики в 5 томах. Т.4, Оптика. – М., Наука, 1980. ─ 752 с.

4. Саржевский А.М. Оптика. Полный курс. Изд. 2-е. ─ М., Едиториал УРСС, 2004. ─ 608 с.

Таблица 1.

Цена деления микрометрической шкалы окуляра 12Х для микроскопа типа BIOLAR, измеренная с помощью микрометрической плитки по п. 3.2.4.

(в зависимости от увеличения объектива)

Объектив	Число измерений	Цена деления (мкм)
10Х	6	6,250±0,000
20Х	7	3,343±0,002
40Х	6	1,647±0,003
100Х	10	0,669±0,023

Таблица 2.

Межполосное расстояние (в мкм) для микроскопа типа BIOLAR

(ориентировочные данные для измерения по п. 3.2.5)

Межполосное расстояние h (мкм)	Свет от источника	ДПП № 1 (дифференциальная)	ДПП № 2 (с полосами)
	Зеленый (λ = 546 νм)	2500	190
	Оранжевый (λ = 590 нм)	2750	205
	Белый (λср = 550 нм)	2550	193