Giới thiệu một số kiến thức về kính hiển vi quang học
Dụng cụ hoặc thiết bị phóng đại một vật thể nhỏ hoặc một phần nhỏ của vật thể ở độ phóng đại cao để quan sát. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp và nông nghiệp và nghiên cứu khoa học. Các nhà sinh vật học và nhân viên y tế cũng sử dụng kính hiển vi rất nhiều trong công việc của họ. Được chia thành kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.
Kính hiển vi quang học là kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến làm nguồn sáng. Kính hiển vi quang học thông thường có thể được chia thành hai phần: hệ thống quang học và thiết bị cơ học. Hệ thống quang học chủ yếu bao gồm thị kính, vật kính, tụ quang, màng ngăn và nguồn sáng. Thiết bị cơ học chủ yếu bao gồm vành ống kính, cột gương, bệ đỡ, đế gương, vít điều chỉnh độ dày và các bộ phận khác (Hình 1). Nguyên tắc quang học cơ bản của nó được thể hiện trong Hình 2. Thấu kính lồi nhỏ bên trái trong hình đại diện cho một nhóm thấu kính có tiêu cự ngắn, được gọi là vật kính. Thấu kính lồi lớn bên phải đại diện cho một nhóm thấu kính có tiêu cự dài, được gọi là thị kính. Vật cần quan sát (AB) đặt hơi nằm ngoài tiêu điểm (f1) của vật kính. Ánh sáng từ vật tạo thành ảnh thật ngược chiều phóng đại (B'A') hơi bên trong tiêu điểm của thị kính (f2) sau khi đi qua vật kính. Mắt người quan sát phóng đại ảnh thật (B'A') thành ảnh ảo ngược chiều (B"A") qua thị kính.
Thị kính nằm phía trên thùng kính hiển vi và thường bao gồm hai thấu kính lồi. Ngoài việc mở rộng hơn nữa hình ảnh thực được hình thành bởi vật kính, nó còn hạn chế trường nhìn mà mắt quan sát được. Theo độ phóng đại, có ba loại thị kính thường được sử dụng: 5 lần, 10 lần và 15 lần.
Vật kính thường được đặt bên dưới nòng kính hiển vi, gần vật được quan sát. Nó bao gồm 8 đến 10 thấu kính. Chức năng của nó là phóng to (tạo ảnh thật phóng to cho vật thể), thứ hai là đảm bảo chất lượng của ảnh, thứ ba là tăng độ phân giải. Các vật kính thường được sử dụng có thể được chia thành độ phóng đại thấp (4×), độ phóng đại trung bình (10× hoặc 20×), độ phóng đại cao (40×) và vật kính ngâm dầu (100×) theo độ phóng đại. Nhiều vật kính được gắn trên bánh xe thay đổi gương và có thể chọn vật kính với bội số khác nhau bằng cách xoay bàn xoay theo yêu cầu.
Độ phóng đại của kính hiển vi là bội số của thị kính nhân với vật kính. Ví dụ: nếu thị kính là 10 lần và vật kính là 40 lần thì độ phóng đại là 40×10 lần (độ phóng đại 400 lần). Một kính hiển vi tốt có thể phóng đại 2000 lần và có thể phân biệt hai điểm cách nhau 1×10-5cm.
Khi ánh sáng trắng đi qua thấu kính hội tụ thì ánh sáng có bước sóng ngắn hơn (tím lam) bị khúc xạ lớn hơn ánh sáng có bước sóng dài (đỏ cam). Do đó, khi chụp ảnh, có nhiều quang phổ khác nhau xung quanh ảnh và có một vòng tròn ánh sáng xanh lam hoặc đỏ. Lỗi màu này được gọi là quang sai màu. Do các góc khác nhau mà ánh sáng đi vào (và đi ra) trên các phần khác nhau của bề mặt thấu kính, ánh sáng đi qua ngoại vi của thấu kính bị khúc xạ ở một góc lớn hơn so với ánh sáng đi qua tâm thấu kính. Do đó, hình ảnh bị mờ và méo xuất hiện xung quanh chu vi hình ảnh trong quá trình chụp ảnh. Khiếm khuyết về độ cong bề mặt hình ảnh này được gọi là quang sai hình cầu. Một loạt các nhóm thấu kính lồi và lõm có hình dạng, cấu trúc và khoảng cách khác nhau phối hợp với nhau để hiệu chỉnh quang sai màu và quang sai hình cầu ở mức độ lớn nhất, tạo thành hình ảnh sáng, rõ ràng và chính xác. Đây là lý do tại sao thị kính hoặc vật kính bao gồm một bộ thấu kính tương ứng. Những thấu kính như vậy được gọi là plan achromats.
Khi ánh sáng được chiếu từ một môi trường (chẳng hạn như không khí) sang một môi trường khác đặc hơn (chẳng hạn như thủy tinh), nó sẽ uốn cong thành "đường pháp tuyến" (đường vuông góc với giao diện của môi trường), chẳng hạn như đường BOA trong Hình 3. Khi ánh sáng đi từ môi trường đặc (thủy tinh) sang môi trường không đặc (không khí), nó sẽ lệch khỏi "đường chuẩn", chẳng hạn như đường AOB (Hình 3a). Khi ánh sáng đi qua kính tụ quang (chiết suất 1,51) và đi vào không khí, nó cũng sẽ bị lệch và khúc xạ ra ngoài, do đó lượng ánh sáng đi vào vật kính giảm đi rất nhiều, đồng thời độ phân giải của ảnh cũng giảm theo. Khi sử dụng vật kính 100x, nếu dầu được đổ vào giữa vật kính và kính che (chỉ số khúc xạ cũng là 1,51) để cách ly không khí, thì ánh sáng có thể đi vào vật kính gần như không bị khúc xạ, giúp tăng độ sáng và độ phân giải của vật kính. bức hình . Những vật kính như vậy được gọi là vật kính ngâm dầu (Hình 3b).
Tụ quang nằm dưới bệ kính hiển vi, có thể hội tụ ánh sáng từ nguồn sáng, tập trung ánh sáng vào mẫu vật, làm cho mẫu vật được chiếu xạ đồng đều với cường độ ánh sáng vừa phải. Đầu dưới của thiết bị ngưng tụ được trang bị một chốt chặn khẩu độ (màng chắn) để kiểm soát độ dày của chùm tia.
Nguồn chiếu sáng của kính hiển vi quang học thông thường nằm dưới tụ điện, là một bóng đèn mạnh đặc biệt với độ chiếu sáng đồng đều và được trang bị một biến trở để thay đổi cường độ ánh sáng.
Do ánh sáng nguồn sáng của kính hiển vi quang học thông thường truyền từ đáy thân thấu kính, đi qua thấu kính hội tụ, vật kính và đến thị kính nên mẫu cần quan sát phải được cắt thành những lát mỏng có độ dày khoảng 6 μm có thể truyền ánh sáng trong nghiên cứu y học và sinh học. Và để nhuộm màu để hiển thị các mô và tế bào khác nhau và các cấu trúc tốt khác. Toàn bộ quá trình xử lý được gọi là kỹ thuật cắt lát mô thông thường, bao gồm lựa chọn vật liệu mô thích hợp, cố định chúng bằng dung dịch formaldehyde (formalin), khử nước bằng cồn từng bước, nhúng parafin, cắt mô thành lát mỏng bằng microtome và gắn chúng trên các phiến kính, và sau đó Sau khi nhuộm bằng thuốc nhuộm hematoxylin-eosin, các phiến mô cuối cùng được gắn vào keo nhựa quang học. Các slide mô đã chuẩn bị có thể được lưu trữ trong một thời gian dài.
Thị kính và vật kính của kính hiển vi được lắp đặt ở cả hai đầu của ống kính và khoảng cách của chúng là cố định. Đặt lam kính lên bàn soi và xoay vít điều chỉnh thô để đưa bàn soi đến gần vật kính. Lát mô đi vào mặt phẳng tiêu cự của vật kính và hình ảnh mô trong mẫu vật có thể được nhìn thấy trong thị kính. Sau đó dùng vít điều chỉnh tinh cho ảnh ở thị kính được rõ nét để quan sát. Khi thay đổi độ phóng đại, thị kính hoặc vật kính phải được thay thế.
