تبیان، دستیار زندگی

میکروسکوپ‌های امروزی چگونه ساخته شده‌اند؟ علوم پایه ششم

میکروسکوپ دستگاهی‌ است که از تعدادی عدسی مختلف تشکیل شده‌ که به صورت ترکیبی با هم کار می‌کنند، این دستگاه از لنزها و نور برای بزرگتر نشان دادن اشیا و ایجاد وضوح تصویر استفاده می‌کند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
میکروسکوپ
میكروسكوپ از دو واژه‌ی یونانی میكرو (كوچک) و اسكوپ (دیدن) گرفته شده است، به همین دلیل میكروسكوپ دستگاهی است که دیدن اجسامی که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند را امکان پذیر می کند. در روزگاران قدیم، كوچک ترین موجودات زنده ای كه مردم می شناختند آن هایی بودند كه به زحمت با چشم دیده می شدند. 

البته در آن زمان هم مردم با وسایلی می توانستند كاری كنند كه ذرات خیلی كوچک، بزرگ تر از آنچه بودند نشان داده شوند. مثلاً بعضی از مردم متوجه شده بودند كه اگر از میان شیشه ای كه سطح آن منحنی باشد به ذرات خیلی كوچک نگاه كنند، آن ها بزرگتر از آنچه هستند به نظر می آیند.

در حدود سال 1650 میلادی دانشمندان با این شیشه های منحنی به چیزهای خیلی كوچک نگاه كردند و به دقت به بررسی آن ها پرداختند. اسم این شیشه ها را كه سطح منحنی داشتند، عدسی گذاشتند.

زیرا شكل آن ها مثل دانه های عدس بود. معمولاً برای اینكه به چیز های بسیار كوچک نگاه كنند، بیش از یک عدسی به كار می بردند و عدسی ها را در دو انتهای یک لوله ی فلزی جا می دادند، اسم این لوله را با عدسی هایی كه درون آن بود، میكروسكوپ گذاشتند.

ساختمان میکروسکوپ های امروزی پیشرفته است و میتوان با آن ها سلول ها را به صورت بزرگنمایی شده زیادی مشاهده کرد اما در میکروسکوپ های قدیمی سلول ها را خیلی بزرگ نشان نمی داد. همچنین میکروسکوپ های امروزی مجهز به دوربین جهت عکس و فیلمبرداری لحظه ای از عملکرد شما را دارد و از هر لحظه ای که شما بخواهید می تواند فیلمبرداری یا عکسبرداری کند اما در میکروسکوپ های قدیمی چنین امکانی وجود نداشت.
میکروسکوپ

تاریخچه اختراع میکروسکوپ‌ها

براساس مدارک موجود در تاریخ علمی جهان اعتقاد بر این است که اولین میکروسکوپ در سال ۱۵۹۰ ساخته شده است. این میکروسکوپ از ترکیب دو لنز توسط‌ هانس و زکریاس جانسن، پدر و پسر عینک سازی که در هلند زندگی می‌کردند،
ساخته شد. با این حال، از آنجا که بزرگنمایی این وسیله در آن زمان کم بود، به نظر می‌رسد به عنوان یک اسباب بازی دیده می‌شود که به مردم اجازه می‌دهد چیزهای کوچک را ببینند.

اولین میکروسکوپ را 400 سال پیش رابرت هوک ساخت و با آن توانست قطعه‌ای از چوب پنبه را با دقت ببیند، اصطلاح سلول به معنای اتاق کوچک است و رابرت هوک برای حفره‌های چوب پنبه به کار برد. پس از آن میکروسکوپ دیگری ساخته شد که با آن توانستند موجودات ریز درون آب را ببینند، با پژوهش‌های بیشتر پیشرفت های چشمگیری در شیوه ساختن عدسی شیئی بدست آمد.

به‌طوری که عدسی‌های دیگر به صورت ذره بین‌های معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آن‌ها که به کج‌نمایی معروف هستند، رفع شده‌اند و آن‌ها می‌توانستند جزئیات یک شی را دقیقاً نشان دهند، پس از آن در طی پنجاه سال، پژوهشگران بسیاری کوشیدند تا بر کیفیت و مرغوبیت این ابزار بیفزایند.

پس از این اختراع، به طور عمده در آلمان مطالعاتی در جهت پیشرفت ساختمان میکروسکوپ صورت گرفت که در طی آن‌ها لنزهای مختلف میکروسکوپ و سیستم روشنایی به آن اضافه شد که به تدریج ساختار اساسی میکروسکوپ‌های مدرن به وجود آمد. مدت‌ها بعد در سال ۱۷۸۱ اولین میکروسکوپ در ژاپن از جنس چوب ساخته شد و پس از آن در سال ۱۸۸۰ میکروسکوپ‌های فلزی از آلمان و سایر کشورها به ژاپن وارد شدند.

میکروسکوپ

معرفی اجزای مختلف میكروسكوپ 

برای تنظیم فاصله‌ی دو عدسی، ابتدا آن را روی حداكثر قرار می دهیم، داخل عدسی ها را نگاه می كنیم، دو دایره‌ی مجزا دیده می شود به آهستگی فاصله‌ی دو عدسی را كم می كنیم تا دو دایره بر هم منطبق شوند.

اختراع میكروسكوپ تحول بزرگی در علم زیست شناسی بوجود آورد با به كارگیری این ابزار قوی، بشر توانست ذراتی را كه با چشم دیده نمی شوند مشاهده كند.یک سلول جانوری را در نظر بگیرید كه قطر متوسط آن بین 10 تا 20 میکرون است، این سلول 50 بار کوچکتر از ریزترین جسم قابل روییت با چشم غیر مسلح است، بنابر این تنها با اختراع میکروسوپ نوری بود که آدمی توانست سلول را ببیند.

عدسی های چشمی: این عدسی ها كه تصویر نمونه را به چشم می رسانند در انتهای لوله ای قرار دارند که در برخی میكروسكوپ‌ها به‌صورت پیچ و در بعضی به‌صورت كشویی وارد لوله می شوند. روی آن ها بزرگنمایی نوشته شده است، معمولاً بزرگنمایی آن ها ×10 است ولی در بعضی ×5 و ×20 نیز ممكن است باشد.

در میكروسكوپ‌های دوچشمی فاصله‌ی این دو عدسی قابل تنظیم است، در بین آن ها بخش میلمتری وجود دارد كه روی آن اعدادی نوشته شده است، هر شخصی فاصله‌ی دو چشم ثابتی دارد كه می تواند آن را برای خود تنظیم كند تا نمونه‌ها را بهتر مشاهده نماید.

میکروسکوپ
عدسی های شیئی: این عدسی ها بر روی صفحه‌ی دایره‌ای به نام صفحه‌ی چرخان قرار دارند و اندازه‌های متفاوتی دارند، با چرخاندن این صفحه، می توان هر كدام را در مسیر نور قرار داد.

قرار گرفتن عدسیدر مسیر نور با صدای چفت‌شدن خاصی همراه است، اگر عدسی دقیقاً در مسیر نور نباشد میدان دید به صورت تاریک تا دایره‌ی ناكامل دیده می شود. تعداد عدسی های شیئی در میكروسكوپ‌های قدیمی متفاوت است ولی معمولاً 4 عدد است:
- بزرگنمایی كم كه معمولاً ×4 است (كوچكترین عدسی).
- بزرگنمایی متوسط كه معمولاً ×10 است.
- بزرگنمایی زیاد كه معمولاً ×40 است.
- بزرگنمایی خیلی زیاد یا روغنی كه معمولاً ×100 است (بزرگترین عدسی).

صفحه‌ی میكروسكوپ: صفحه‌ی سوراخ‌دار كه نمونه روی آن قرار می گیرد.

گیره‌ی نگهدارنده:  نمونه را در محل خود محكم نگه می دارد و با فنری محكم شده است.

پیچ حركت لام: در میكروسكوپ‌های جدید وجود دارد. دو پیچ جداگانه یا سوار بر هم هستند كه یكی لام را به جلو و عقب و دیگری آن را به چپ و راست می برد.

كندانسور (متمركزكننده‌ی نور): مجموعه‌ای از عدسی ها و یک دریچه (دیافراگم) است كه نور را از لامپ گرفته، بر روی نمونه متمركز می كند. دیافراگم كه با اهرمی باز و بسته می شود میزان نور ورودی بر روی نمونه را كم یا زیاد می كند.

كندانسور با پیچی در محل خود محكم شده است كه با شل كردن آن می توان كندانسور را تنظیم و حتی خارج نمود، میكروسكوپ‌های قدیمی ممكن است كندانسور نداشته باشند.

پیچ‌های تنظیم‌كننده‌ی تصویر: در بیشتر میكروسكوپ‌ها دو عدد هستند كه یا جداگانه یا بر روی هم قرار گرفته‌اند.

- پیچ ماكرو یا تند (پیچ بزرگتر): فاصله‌ی نمونه و عدسی را به سرعت تغییر مدهد. در ابتدای كار با میكروسكوپ، برای یافتن تصویر و در بزرگنمایی كم، بیشتر از آن استفاده می شود.

- پیچ میكرو یا كند (پیچ كوچكتر): فاصله‌ی نمونه و عدسی را با سرعت كم و میكرومتری تغییر می دهد و در بزرگنمایی های زیاد و برای تنظیم دقیق تصویر از آن استفاده می شود.

لامپ میكروسكوپ: نور را تأمین می كند. معمولاً در زیر پایه‌ی میكروسكوپ جاسازی شده و می توان در صورت نیاز، آن را تعویض نمود.

پایه‌ی میكروسكوپ: میكروسكوپ با كمک آن بر روی میز قرار می گیرد و بخش‌های مختلف میكروسكوپ روی آن قرار دارند.

دسته‌ ی میكروسكوپ: عدسی ها روی آن سوار شده‌اند و برای حمل میكروسكوپ، آن را در یک دست می گیرند و دست دیگر را زیر پایه‌ی میكروسكوپ قرار می دهند.

كلید روشن و خاموش: در بعضی میكروسكوپ‌ها به‌صورت چرخان است و میزان نور را نیز تنظیم می كند و در بعضی دیگر این دو مورد جدا از هم هستند.

میکروسکوپ

میکروسکوپ‌های امروزی چگونه ساخته شده‌اند؟

اختراع میکروسکوپ تحول بزرگی در علم زیست شناسی بوجود آورد، با بکار گیری این ابزار قوی بشر توانست ذراتی را که با چشم دیده نمی شد، مشاهده نماید.

به طور مثال یک سلول جانوری را در نظر بگیرید که قطر متوسط آن بین 10 الی 20 میکرون باشد، این سلول 50 بار کوچکتر از ریزترین جشم قابل رویت با چشم غیر مسلح است. به همین دلیل تنها با اختراع میکروسکوپ نوری بود که انسان توانست سلول ها را ببیند.

بعد از گذشت چند قرن، میكروسكوپ همچنان نقش مهمی در پژوهش های زیستی ایفا می كند و در سال های اخیر تحولات شگرفی در بهبود كیفیت آن صورت گرفته است. یكی از عمده ترین پیشرفت ها در ساخت میكروسكوپ، اختراع نوع الكترونی آن در دهه 1940 بود كه امكان مشاهده ی ذرات و اندامك های درون سلولی را بهتر از گذشته فراهم كرد.

امروزه میكروسكوپ نه تنها جهت بررسی شكل و ساختار نمونه های زیستی مورد استفاده قرار می گیرد، بلكه در تعیین ارتباط بین ساختارهای تشكیل دهنده ی سلول و فعالیت های گوناگون آن ها نیز نقش به سزایی دارد، همچنین در علم فیزیک برای مشاهده کردن ساختار داخلی مولکول ها، در علم شیمی برای مشاهده و بررسی ترکیبات شیمیایی و پیوند اتمی مولکولی مورد استفاده قرار می گیرد.

میکروسکوپ

سوالات درس علوم پایه ششم

کاربرد میکروسکوپ چیست؟
بیشتر برای مشاهده سلول ها و جانداران تک سلولی از میکروسکوپ استفاده می شود.

در بدن انسان چه مقدار سلول وجود دارد؟
در بدن انسان ٥٠ تا ٧٥ میلیون میلیون سلول وجود دارد

ذره بین اجسام را چند برابر بزرگ می کند؟
ذرّه بین اجسام را ١٠ تا ٢٠ برابر بزرگ می کند

اولین میکروسکوپ ها چگونه ساخته شدند؟
اوّلین میکروسکوپ ها با قرار دادن ذرّه بین ها در کنار همدیگر ساخته شدند

اولین میکروسکوپ توسط چه کسی ساخته شد و چه چیزی با آن مشاهده شد؟
رابرت هوک حدود ٤٠٠ سال پیش اوّلین میکروسکوپ را ساخت و با آن توانست قطعه ای از چوب پنبه را با دقّت ببیند و تصویر آن را رسم کند

اصطلاح سلول چه معنایی دارد؟
سلول به معنای اتاق کوچک است

میکروسکوپ های امروزی چگونه کار می کنند؟
در میکروسکوپ ها امروزی نور از یک منبع نوری به نمونه تابیده می شود. نور از نمونه و عدسی ها عبور می کند و ما می توانیم تصویر نمونه را به صورت روشن و بزرگ تر از خود آن ببینیم.

میکروسکوپ های نوری نمونه را تا چند برابر می توانند بزرگ تر نشان دهند؟
میکروسکوپ های نوری می توانند نمونه را تا ٢٠٠٠ برابر بزرگ تر نشان دهند

وظیفه ی سلول های نگه دارنده روزنه (سلول نگهبان روزنه) در برگ گیاهان چیست؟
باز وبسته نگه داشتن روزنه های هوایی برگ را بر عهده دارد.

رشته های سبز رنگی را که از کنار هم قرار گرفتن …. تشکیل شده اند .…. ساده هستند و ….. نام دارند.
- سلول ها
- پرسلولی های
- جلبک های رشته ایمیکروسکوپ های امروزی چگونه کار می کنند؟
در میکروسکوپ ها امروزی نور از یک منبع نوری به نمونه تابیده می شود. نور از نمونه و عدسی ها عبور می کند و ما می توانیم تصویر نمونه را به صورت روشن و بزرگ تر از خود آن ببینیم.

این مطلب صرفا جهت اطلاع کاربران از فضای رسانه‌ای بازنشر شده و محتوای آن لزوما مورد تایید تبیان نیست .