Для чего нужен микроскоп 5 класс информатика
1. Продолжите фразы:
2. Заполните таблицу:
3. Определите вид информации в следующих ситуациях (установите соответствие):
4. Отметьте галочками характеристики предметов и явлений, которые человек воспринимает при помощи:
a) органов зрения: светлый, яркий, огромный, тусклый, широкий, близкий;
б) органов слуха: громкий, мелодичный, звонкий, ритмичный;
в) органов осязания: мягкий, огромный, шершавый, мокрый, высокий;
г) органов вкуса: горький, сладкий, кислый, солёный;
д) органов обоняния: свежий, цветочный, ароматный.
5. Внимательно прочитайте русские приметы. Каждой примете поставьте в соответствие органы чувств, обеспечивающие человека соответствующими данными.
6. Для каждого животного укажите 1-2 наиболее развитых у него чувства.
7. Для чего человеку нужны линейка, транспортир, термометр, барометр, компас, телескоп, микроскоп? Какие еще приборы и приспособления вы знаете? Запишите ответы, продолжив следующие фразы.
а) Линейка нужна для измерения длины, ширины, высоты предмета.
б) Транспортир нужен для измерения углов.
в) Термометр нужен для измерения температуры.
г) Барометр нужен для измерения давления.
д) Компас нужен для определения направления движения.
е) Телескоп нужен для наблюдений за небесными телами.
ж) Микроскоп нужен для исследования очень маленьких объектов.
з) Весы нужны для определения массы тела.
и) Секундомер нужен для измерения отрезков времени.
8. Заполните таблицу.
9. Укажите жизненные ситуации, в которых осуществляется:
а) Получение информации:
Ученик слушает объяснения учителя
Папа слушает по авторадио информацию о пробках на дороге
Бабушка пробует на вкус варенье, приготовленное по новому рецепту
б) Передача информации:
Сын рассказывает родителям, как прошёл день в школе
Вы отправляете электронное письмо
Раздаётся бой курантов
в) Хранение информации:
Мама сохраняет в своём мобильном телефоне номер классного руководителя
Туристы фотографируются на фоне достопримечательностей
Пятиклассница заучивает стихотворение наизусть
г) Обработка информации:
Шахматист обдумывает очередной ход
Ученики выполняют перевод текста с английского языка на русский
10. Разгадайте кроссворд «Виды информации по форме представления».
11. Когда в школе объявили день вежливости, каждый мальчик из 5А класса поздоровался за руку с каждой девочкой из своего класса. Всего при этом было 77 рукопожатий. Сколько учеников в 5А классе?
По условию у нас 77 рукопожатий.
Микроскоп

История возникновения
Микроскоп представляет собой прибор, с помощью которого можно значительно увеличить изображение, детально изучить строение и структур рассматриваемого объекта, а также замерить его детали, плохо различимые или вообще невидимые невооруженным глазом.
Методы и технологии, позволяющие использовать данный прибор в практических целях носят название микроскопия.
Самыми первыми изобретенными устройствами были оптические микроскопы. К тому же невозможно с уверенностью сказать о том, кому принадлежат лавры такого изобретения. В 1538 году венецианский врач Джироламо Фракасторо предложил использовать комбинацию из двух линз для достижения наибольшего увеличения. А самые ранние упоминания именно о микроскопе датируются 1590 годом и уходит корнями в голландский город Мидделбург, где работали двое мастеров Иоанн Липперсгей и Захарий Янсен, которые изготавливали очки.
Примерно в 1624 году свой первый составной прибор под названием «оккиолино», что в переводе с итальянского означает «маленький глаз», представил итальянский физик и астроном Галилео Галилей. И только спустя год его товарищ Джованни Фабер предложил называть полученное изобретение микроскопом.
Виды микроскопов
На сегодняшний момент существует множество разновидностей данного прибора. Микроскопы бывают: оптические и электронные, рентгеновские и сканирующие зондовые. Есть также дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп.
Оптические приборы в свою очередь делятся на ближнепольные, конфокальные и двухфотонные лазерные микроскопы. Электронные подразделяются на просвечивающие и растровые устройства. Сканирующие представляют собой совокупность атомно-силовых и туннельных микроскопов, а рентгеновские приборы бывают лазерными, отражательными и проекционными.
Естественной оптической системой является глаз человека. При этом она характеризуется точным разрешением. Нормальное разрешение для обычного глаза составляет примерно 0,2 мм. Это характерно при удалении объекта на расстояние оптимального видения, которое составляет 250 мм. Стоит заметить, что размеры животных и растительных клеток, различных микроорганизмов, деталей структуры металлов и разного рода сплавов, а также мелких кристаллов намного меньше нормального разрешения для человеческого глаза.
Ученые примерно до середины прошлого века использовали в работе только видимое оптическое излучение, диапазоном от четырехсот до семисот нанометров. Иногда применялись приборы с ближним ультрафиолетом. Получается, что оптические микроскопы способны различать вещества с расстоянием между элементами до 0,20 мкм, а это значит, что он может добиться максимального увеличения 2000 крат.

У электронных устройств разрешающая способность в несколько тысяч раз превышает разрешение светового оптического микроскопа. А в современных приборах она может быть даже менее десяти нанометров.
Сканирующие зондирующие микроскопы – это класс приборов, работа которых основана на сканировании зондом различных поверхностей. Это достаточно новые устройства, изображение на которых получается при помощи фиксирования соприкосновений между поверхностью и зондом. На данный момент в таких устройствах удалось добиться фиксации взаимодействия зонда с некоторыми молекулами и атомами, что выводит сканирующий зондирующий микроскоп на уровень электронных приборов. А в некоторых показателях такие устройства даже превосходят их.
Рентгеновские микроскопы представляют собой прибор, позволяющий исследовать очень малые объекты, величины которых можно сопоставить с длиной рентгеновской волны. Работа такого прибора основана на электромагнитном излучении, имеющим длину волны до одного нанометра. Разрешающая способность рентгеновских устройств намного выше оптических, но ниже электронных микроскопов.
Строение микроскопа
Стандартный оптический прибор имеет в своем строении следующие детали:

В настоящее время многие детские микроскопы содержат в себе линзу Барлоу, применение которой позволяет добиться плавного увеличения изображения до 1000 крат и выше. Однако качество изображения при этом существенно страдает, что делает использование этой линзы в таких устройствах достаточно сомнительным.
В профессиональных устройствах для изменения увеличения используют только различные комбинации качественных объективов и окуляров. И уж конечно, в таких приборах никогда не будет использовать линза столько сомнительного качества.
Механическая система микроскопа представляет собой штатив, тубус, револьверную головку, механизмы фокусировки и предметный столик.
Для фокусировки изображения применяются механизмы фокусировки. Макрометрический винт применяют в работе с небольшими увеличениями, а микрометрический используется при высоких увеличениях. Стандартные школьные или детские микроскопы обычно комплектуются лишь макрометрическим винтом грубой фокусировки. Для лабораторных исследований в обязательном порядке понадобится и механизм тонкой фокусировки. Оптические устройства могут иметь раздельные механизмы грубой и точной фокусировки, а также содержать в себе коаксиальные винты микро и макрометрической регулировки фокуса.
Фокусировка прибора осуществляется при помощи перемещения предметного столика или тубуса устройства в вертикальной плоскости.
Предметный столик необходим для расположения на нем объекта. Можно выделить несколько их разновидностей:
Более комфортным для работы считается координатный предметный столик, которые позволяет перемещать образец для исследования в горизонтальной плоскости.
Объективы микроскопа располагаются непосредственно на револьверной головке. Ее вращение позволяет выбрать какой-либо из объективов, тем самым меняя увеличение. Профессиональные устройства оснащены как правило съемными объективами, которые вкручиваются в револьверную головку. Дешевые же варианты микроскопов имеют встроенные объективы.
Тубус микроскопа содержит в себе окуляр. В устройствах с тринокулярной или бинокулярной насадкой существует возможность регулировки расстояния между зрачками, а также коррекции диоптрий, что позволяет подстроить микроскоп под индивидуальные особенности каждого наблюдателя. В детских устройствах в тубусе помимо окуляра может находиться также линза Барлоу.
Осветительная система оптического устройства представляет собой диафрагму, конденсор и источник света.
Источник света может быть как внешний, так и встроенный. Стандартный микроскоп обычно включает в себя нижнюю подсветку. В некоторых детских устройствах иногда используют боковую подсветку, но она не несет за собой никакого практического эффекта.
Конденсор и диафрагма используется для регулировки освещения микроскопа. Конденсоры могут быть однолинзовыми, двухлинзовыми или трехлинзовыми. При опускании или поднятии конденсора происходит либо рассеивание, либо конденсирование света, который освещает исследуемый образец.
Диафрагма представлена в двух вариантах: ирисовая, с плавным изменением диаметра, и ступенчатая, состоящая из нескольких отверстий разных диаметров. Соответственно увеличивая или уменьшая диаметр светового отверстия можно ограничить или увеличить поток света, льющегося на образец. Некоторые конденсоры оснащаются фильтродержателем, в который могут вставляться различные светофильтры.
Выводы
Микроскоп – это оптический прибор, позволяющий многократно увеличивать изображение исследуемого предмета, что позволяет изучать вещества, невидимые невооруженным глазом. В настоящий момент существует много различных видов современных устройств, отличающихся между собой разрешительной способностью, что позволяет различать и изучать очень малые предметы.
Подборка материала по теме «Микроскоп. Для чего он нужен?» (5-8 классы)
Подборка материала по теме
«Микроскоп. Для чего он нужен?»
Шаронова С.М.
учитель физики, математики
Для чего нужен микроскоп?
Биологический микроскоп LEVENHUK 320
Профессиональный микроскоп, предназначенный для биохимических, патологоанатомических, цитологических, гематологических, урологических, дерматологических, биологических и общеклинических исследований в лабораториях любого медицинского учреждения. Увеличение от 40х до 1600х. Четырехгнездная револьверная головка. Плавная регулировка освещения. Монокулярная насадка.
Микроскопы, применяющиеся на производстве (при пайке микросхем, сборке и обработке мелких деталей, в ювелирном деле), должны обладать достаточно большим полем зрения и плавной регулировкой увеличения. При больших увеличениях уменьшается глубина резкости, что не позволяет четко видеть обрабатываемый предмет, поэтому на производстве пользуются микроскопами с небольшим увеличением и относительно большим полем зрения.
Для детских или школьных биологических исследований подходят простые монокулярные микроскопы с относительно небольшим увеличением, легкие и удобные в работе. Диапазон увеличений таких микроскопов обычно от 40х до 1000х, можно исследовать прозрачные или тонкие объекты в проходящем свете, в светлом поле.
Микроскоп LEVENHUK 3L NG
Микроскоп улучшенной комплектации для начинающих исследователей. Увеличение микроскопа: 64-640x. В комплекте поставки: зеркало, пинцет, коробочка для разведения артемии, микротом, флакон с дрожжами, флакон со смолой для изготовления препаратов, флакон с морской солью, флакон с артемией, чистые предметные стекла, 5 образцов, руководство «Интересный микроскоп. Изучаем Микромир».
Как смотреть в микроскоп
Классификация микроскопов
Методы контраста
Светлое поле
Темное поле
На темном поле выделяется светлый объект. Темнопольная микроскопия основана на способности микроорганизмов сильно рассеивать свет. Для темнопольной микроскопии пользуются обычными объективами и специальными темнопольными конденсорами. У конденсоров темного поля затемнена центральная часть, поэтому объект освещается только косыми боковыми лучами.
На фото: макротрикс, съемка в темном поле, увеличение 200х.
Поляризация
Поляризованный свет нередко позволяет выявлять структуру объектов, лежащую за пределами обычного оптического разрешения. При наблюдении анизотропных объектов (это минералы, угли, некоторые животные и растительные ткани и клетки, искусственные и естественные волокна) используются их поляризационные свойства. В микроскоп помещается поляризатор (перед осветительной системой) и анализатор (после объектива). Поляризатор пропускает к предмету только поляризационный свет с определенными свойствами. В случае, когда сам предмет создает поляризацию, он может изменять плоскость поляризации падающего света, так что видимый образ может порождаться анализатором. При скрещенных поляризаторе и анализаторе в темном поле зрения микроскопа видны темные, светлые или окрашенные анизотропные элементы объекта. Вид этих элементов зависит от положения объекта относительно плоскости поляризации и от величины двойного лучепреломления.
На фото: разложение аспирина в поляризованном свете, увеличение 200х.
Фазовый контраст
На светло-сером фоне наблюдается темно-серый рельефный объект с ярко выраженным контуром. Применяется для исследования неокрашенных прозрачных объектов, в частности, живых клеток. Фазово-контрастное устройство может быть установлено на любом световом микроскопе и состоит из набора объективов со специальными фазовым пластинками, конденсора с поворачивающимся диском. В нем установлены кольцевые диафрагмы, соответствующие фазовым пластинкам в каждом из объективов и вспомогательного микроскопа для настройки фазового контраста.
На фото: хетонат, увеличение 60х.
Флюорисценция
Хоффмановский контраст
Метод косого освещения, повышающий контраст объекта за счет образования градиента оптических фаз. Хоффмановский контраст пoзвoляeт нaблюдaть тpexмepнoe изoбpaжeниe живыx oбpaзцoв в плacтикoвыx чaшкax c выcoкoй чeткocтью, чтo дaeт pacшиpeнныe вoзмoжнocти для peшeния нaучныx и cпeциaльныx мeдицинcкиx зaдaч. За счет использования бoльшиих paбoчих paccтoяний и выcoких чиcлoвых aпepтуp метод позволяет тoчнo oтcлeживaть движeние в пoлe зpeния, нaпpимep, пpи проведении микроманипуляций.
На фото: гидра, увеличение 100х.
Дифференциально-интерференционный контраст
Термины
Хроматические аберраци и вызываются различиями в длинах волн разных цветов. Красный и синий свет, излучаемый одной и той же точкой предмета, сфокусируются в разных точках. Резкий красный образ накладывается на синее пятно или наоборот.
Оптический микроскоп
Современный оптический бинокуляр Nikon Stereo microscope
Оптические микроскопы являются самыми старыми, нередко и самыми простыми из микроскопов.
Цифровых микроскопы имеют видеокамеру с зарядовой связью, которая даёт возможность исследовать образец и получить изображение непосредственно на экране компьютера без применения дорогой оптики, типа окуляров.
Общие сведения
2000 крат. То есть способность различать структуры с расстоянием между точками до
Но это было до 2006 года.
История
Первый микроскоп был создан в 1595 году Захариусом Йансеном.
Устройство оптического микроскопа
Схема микроскопа (середина ХХ века): A) Окуляр, B) Объектив, C) Исследуемый объект, D) Конденсор, E) Предметный столик, F) Осветительное зеркало
Простейший микроскоп содержал лишь одну линзу (в качестве которой когда-то использовались даже капельки воды). Микроскоп Левенгука имел одну линзу, закреплённую в бронзовой пластинке, и винтовой механизм для фиксации исследуемого предмета. Demonstrations by British microscopist have images from such basic instruments.
Компоненты и узлы
В современном микроскопе практически всегда есть осветительная система (в частности, конденсор с ирисовой диафрагмой ), макро- и микро- винты для настройки резкости, система управления положением конденсора, держатель для светофильтров. В зависимости от назначения, в специализированных микроскопах могут быть использованы дополнительные устройства и системы.
Объективы
Трёхкомпонентный объектив микроскопа (в разрезе): ахромат с численной апертурой 0,65 и увеличением 40 раз
Иммерсия
Может быть сухой и масляной.
б) масляная: используется при работе с мелкими объектами n=1,33.
Окуляры. Система освещения препарата
В первых микроскопах применяли естественные источники света. Для улучшения освещённости применяли зеркало, затем — вогнутое зеркало, с помощью которого на препарат направляли лучи света (солнца, лмпы и др.) В современных микроскопах освещение регулируют с помощью конденсоров.
Конденсор
Предметный столик
Специальные модификации. Микроскопия
Современный оптический микроскоп
Виды оптических микроскопов:
монокулярные микроскопы, недорогие и простые флюоресцентный наноскоп и люминесцентный микроскоп (ультрафиолетовый микроскоп)
В основе наноскопии лежит впервые сформулированный новый метод российского ученого Андрея Климова, позволяющий увеличить разрешение оптических микроскопов на два порядка.
Метод флюоресцентной микроскопии состоит в том, что покрашенные контрастируемыми флуоресцентными красителями образцы просматриваются с разрешениями в границах 1-10 нанометров — откуда и пошло «наноскопия».
5 разных типов микроскопов и их применение
Как и многие другие технологические устройства, микроскопы имеют очень долгую историю. Самые ранние микроскопы содержали простое увеличительное стекло с малой мощностью (до 10 раз). Их использовали для наблюдения за маленькими насекомыми, такими как блохи.
Ранние версии оптических микроскопов были разработаны в конце 15 века. Хотя изобретатель неизвестен, за эти годы было сделано несколько заявлений. Использование микроскопов для исследования органических тканей появилось только в 1644 году.
Сегодня у нас есть микроскопы, которые могут обеспечить разрешение в 50 пикометров с увеличением до 50 миллионов раз, что достаточно для наблюдения ультраструктуры различных неорганических и биологических образцов.
1. Оптические микроскопы
Оптические микроскопы являются наиболее распространенными микроскопами, которые используют свет, чтобы пройти через образец для генерации изображений. Они могут иметь очень простую конструкцию, хотя сложные оптические микроскопы направлены на повышение разрешения и контрастности образца.
В дальнейшем их можно подразделить на два типа: простые и сложные микроскопы. Простой микроскоп использует одну линзу (например, увеличительное стекло) для увеличения, в то время как сложные микроскопы используют несколько линз для увеличения образца.
Они часто оснащены цифровой камерой, поэтому образец можно наблюдать с помощью компьютера. Это позволяет провести глубокий анализ микроскопического изображения.
Оптические микроскопы могут обеспечивать увеличение до 1250 раз с теоретическим пределом разрешения 0,250 микрометров. Тем не менее развитие сверхразрешенной флуоресцентной микроскопии в последнее десятилетие привело оптическую микроскопию в наноразмерность.
Варианты оптического микроскопа
Применение
Основные оптические микроскопы часто встречаются в классах и дома. Сложные широко используются в фармацевтических исследованиях, микробиологии, микроэлектронике, нанофизике и минералогии.
Они часто используются для исследования тканей с целью изучения проявлений заболеваний. В клинической медицине исследование биопсии или хирургического образца относится к гистопатологии.
2. Электронные микроскопы
Электронный микроскоп использует пучок ускоренных электронов для получения изображения образца. Точно так же, как оптические микроскопы используют стеклянные линзы, электронные микроскопы используют фасонные магнитные поля для создания систем электронно-оптических линз.
Поскольку длина волны электрона может быть намного короче, чем у фотонов, электронные микроскопы имеют более высокую разрешающую способность и увеличение, чем обычные оптические микроскопы. Они могут выявить структуры объектов размером с пикометр.
Первый электронный микроскоп, который превысил разрешение, достигнутое с помощью оптического микроскопа, был разработан немецким физиком Эрнстом Руской в 1933 году. С тех пор были сделаны многочисленные улучшения для дальнейшего улучшения увеличения и разрешения микроскопа.
Современные электронные микроскопы способны увеличивать образцы до 2000000 раз, однако они все еще полагаются на прототип Руска (разработанный в 1931 году) и его связь между разрешением и длиной волны.
Электронные микроскопы имеют некоторые ограничения: они дороги в изготовлении, обслуживании и должны быть размещены в стабильных средах, таких как системы подавления магнитного поля. Также объекты должны просматриваться в вакууме.
Современный просвечивающий электронный микроскоп | Предоставлено: Дэвид Морган из Кембриджа, Великобритания.
Два основных типа электронного микроскопа
1. Просвечивающий электронный микроскоп: используется для наблюдения за тонкими образцами, через которые могут проходить электроны, создавая проекционное изображение. Он может захватывать мелкие детали размером с колонку атомов.
В этом случае образец обычно представляет собой очень тонкий срез (
Современный сканирующий зондовый микроскоп
Распространенные типы сканирующих зондовых микроскопов
А) Атомно-силовой микроскоп: имеет разрешение порядка долей нанометра, что позволяет получать изображения практически любого типа поверхности, включая стекло, полимеры и биологические образцы.
B) Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля: может достигать производительности пространственного разрешения сверх классического дифракционного предела. Он может быть использован для изучения всех проводящих, непроводящих и прозрачных образцов.
C) Сканирующие туннельные микроскопы: могут достигать бокового разрешения 0,1 нм и глубины 0,01 нм. Образцы могут быть отображены в экстремальных условиях, при температурах от почти абсолютного нуля до более 1000 ° C.
Применение
Сканирующие зондовые микроскопы используются в широком спектре естественных наук, включая медицину, клеточную и молекулярную биологию, физику твердого тела, химию полимеров и полупроводниковую науку и технику.
Например, в молекулярной биологии этот метод микроскопии используется для анализа структуры и механических характеристик белковых комплексов и сборок. В клеточной биологии он используется для определения взаимодействия между определенными клетками и различения нормальных клеток и раковых клеток на основе твердости клеток.
В физике твердого тела он используется для изучения взаимодействия между соседними атомами и изменений в расположении атомов посредством атомных манипуляций.
4. Сканирующие акустические микроскопы
Сканирующий акустический микроскоп измеряет изменения акустического импеданса с помощью звуковых волн. Он в основном используется для неразрушающей оценки, анализа отказов и выявления дефектов в недрах материалов, в том числе обнаруженных в интегральных микросхемах.
Этот тип микроскопа был впервые разработан в 1974 году в микроволновой лаборатории Стэнфордского университета. С тех пор были сделаны многочисленные улучшения для повышения его точности и разрешения.
Микроскоп непосредственно фокусирует звук от датчика в маленькой точке на образце. Звук, падающий на объекты, либо поглощается, либо рассеивается под разными углами. Эти рассеянные импульсы, распространяющиеся в определенном направлении, дают полезную информацию об образце.
Разрешение образца изображения либо ограничено шириной звукового луча (зависит от частоты звука), либо физическим разрешением сканирования.
В отличие от обычных оптических микроскопов, которые позволяют наблюдать поверхность образца, акустические микроскопы фокусируются на определенной точке и получают изображения из более глубоких слоев. Кроме того, они обеспечивают более точные результаты и увеличивают объём данных, сохраняя при этом целостность образца.
Сканирующий акустический микроскоп Sonix HS 1000
Применение
Многие компании используют этот тип микроскопии в аналитических лабораториях для определения качества своих электронных компонентов. Производители также используют его для контроля качества, квалификации поставщиков, тестирования надежности продукции, а также для исследований и разработок.
В биологии эти микроскопы предоставляют полезные данные о физических силах, удерживающих структуры в определенных формах, таких как эластичность клеток и тканей. Это чрезвычайно полезно при изучении процесса подвижности клеток (способность организма самостоятельно передвигаться, используя метаболическую энергию).
5. Рентгеновский микроскоп
Рентгеновские микроскопы генерируют увеличенные изображения объектов, используя электромагнитное излучение в мягком луче. Они способны выдавать 3D-изображение компьютерной томографии относительно больших образцов с высоким разрешением.
Для идентификации рентгеновских лучей, проходящих через образец, используется детектор с зарядовой связью. Поскольку рентгеновские лучи легко проникают сквозь вещество, микроскопы этого типа могут отображать внутреннюю часть образцов, непрозрачных для видимого света.
Современные рентгеновские микроскопы позволяют наблюдать различные образцы, в том числе те, которые имеют низкий контраст поглощения и более плотный материал, например керамические композиты. Чтобы достичь этого, микроскоп изменяет длину волны рентгеновского излучения, что увеличивает контраст или проникновение.
Его разрешение лежит между оптической микроскопией и электронной микроскопией. В отличие от традиционных электронных микроскопов, рентгеновские микроскопы могут отображать толстые биологические материалы в их естественном состоянии.
Рентгеновский микроскоп ZEISS Xradia 510 Versa
Применение
Рентгеновская микроскопия оказалась чрезвычайно полезной в области медицины и материаловедения. Он был использован для анализа структуры различных тканей и образцов биопсии.
В области материаловедения рентгеновские микроскопы могут определять структуру кристалла вплоть до размещения отдельных атомов внутри его молекул. Он также обеспечивает неразрушающий, неинвазивный метод поиска дефектов в трех измерениях.
























