Размеры клеток многих организмов настолько малы, что для их изучения требуются специальные приспособления - увеличительные приборы.
Увеличительные приборы - лупы и микроскопы.
Лупа - простейший увеличительный прибор. Лупа состоит из из увеличительного стекла, которое для удобства работы вставлено в оправу с ручкой. Лупы бывают ручные и штативные.
Ручная лупа может увеличивать рассматриваемый объект от 2 до 20 раз.
Штативная лупа увеличивает объект в 10–20 раз.
На каждой лупе указывается кратность её увеличения.
С помощью лупы можно рассмотреть форму достаточно крупных клеток, но изучить их строение невозможно. Здесь нужен более мощный увеличительный прибор - микроскоп.
Существует несколько типов микроскопов, включая оптические микроскопы и электронные микроскопы.
1. Оптические микроскопы: Это самый распространенный тип микроскопов, который использует свет для увеличения изображения. Они могут быть простыми лупами или более сложными составными микроскопами.
Оптическая система микроскопа состоит из основных элементов — объектива и окуляра. Они закреплены в подвижном тубусе, расположенном на металлическом основании, на котором имеется предметный столик. Увеличение оптического микроскопа без дополнительных линз между объективом и окуляром равно произведению их увеличений (если окуляр х10, а объектив х8 то изображение будет увеличено в 80 раз).
Главный принцип работы светового микроскопа заключается в том, что свет проходит через образец, который помещается на прозрачное предметное стекло и фокусируется с помощью линз на объективе микроскопа. Затем увеличенное изображение формируется в окуляре микроскопа, позволяя наблюдать объекты, которые невозможно увидеть невооруженным глазом.
2. Электронные микроскопы: Эти микроскопы используют пучки электронов вместо света для создания изображения. Они обеспечивают гораздо большее увеличение и разрешение, чем оптические микроскопы, и широко используются в научных исследованиях.
Главный принцип работы электронного микроскопа заключается в использовании пучка электронов вместо света для формирования изображения. Пучок электронов проходит через образец и фокусируется с помощью магнитных и электрических полей на детекторе, который затем создает увеличенное изображение. Электронный микроскоп имеет гораздо большую разрешающую способность по сравнению со световым микроскопом, что позволяет увидеть объекты на микро- и наноуровне.
Электронный микроскоп может увеличивать изображение объекта до нескольких миллионов раз, что значительно превосходит возможности оптических микроскопов.
Профессиональный современный световой микроскоп может увеличить изображение в 2 тысячи раз. Электронный микроскоп дает увеличение до 300 тысяч при разрешающей способности 0,5 нм. На таком увеличении уже можно рассмотреть атомы.
Кроме того, существуют специализированные микроскопы, такие как фазовые контрастные микроскопы, флуоресцентные микроскопы, поляризационные микроскопы и другие, которые предназначены для конкретных видов исследований.