Ihmiset ovat pitkään yrittäneet ymmärtää, kuinka heidän ympärillään oleva maailma toimii. Teki tutkimusta, katsoi elävien olentojen sisään ja teki johtopäätöksiä. Näin kerättiin teoreettista materiaalia, josta tuli perusta monille tieteille.
He käyttivät enimmäkseen havainnointia ja kokeilua. Pian kävi kuitenkin selväksi, että tiedon aarre säilyisi vain puoliksi täynnä, ellei keksitä monimutkaisempia, teknisesti edistyneempiä laitteita. Sellaisia, joiden avulla voit katsoa sisään, paljastaa syvät mekanismit ja pohtia eri esineiden ja elävien olentojen laitteen ominaisuuksia.
Biologian opiskelumenetelmät
Tärkeimmät ovat seuraavat:
- Historiallinen menetelmä.
- Kuvaus.
- Havainto.
- Vertailu.
- Kokeilu.
Useimmat niistä vaativat uusien teknisten laitteiden väliintuloa, jotka mahdollistaisivat kuvan saamisen moninkertaisesti suurennetussa koossa. Eli yksinkertaisesti sanottuna pitäisi käyttää erilaistasuurennuslaitteet. Siksi niiden rakentamisen tarve oli ilmeinen.
Tämä on loppujen lopuksi ainoa tapa, jolla ihmiset voivat ymmärtää, kuinka pienten olentojen, kuten alkueläinten ja bakteerien, mikroskooppisten sienten, jäkäläjen ja muiden elävien organismien elämänprosessit tapahtuvat.
Modernit kodinkoneet
Teknisten mallien joukossa suurennuslaitteilla on erityinen paikka. Loppujen lopuksi on vaikea saavuttaa totuutta ja todistaa tämä tai toinen teoria ilman niitä, varsinkin kun on kyse mikromaailmasta.
Nykyaikaiset tekniikat tarjoavat seuraavan tyyppisiä tällaisia laitteita:
1. Luupit. Tämän tyyppisten suurennuslaitteiden rakenne on melko yksinkertainen, joten ne olivat ensimmäisiä analogisista toiminnassa.
2. Mikroskoopit. Nykyään on useita lajikkeita:
- optinen tai kevyt;
- elektroninen;
- laser;
- röntgen;
- skannausanturi;
- differentiaalinen interferoni-kontrasti.
Jokaista käytetään laajasti biologian lisäksi myös kemiassa, fysiikassa, avaruustutkimuksessa, geenitekniikassa, molekyyligenetiikassa ja niin edelleen.
Suurennuslasien kehityshistoria
Tällaisten laitteiden tyylikäs valikoima ja täydellisyys ei tietenkään tullut heti. Monimutkaisimmat rakenteet, joiden avulla voidaan häiritä jopa a alto- ja korpuskulaarisia prosesseja, ilmestyivät vasta 1900-2000-luvuilla.
Tarina esiintymisestä jaSuurennuslaitteiden kehityksen juuret ovat ajan sumuissa. Joten jos puhumme suurennuslaitteista, kaivaukset ovat osoittaneet, että egyptiläisillä oli ensimmäiset tällaiset laitteet kauan ennen meidän aikakauttamme. Ne oli tehty vuorikristallista ja teroitettu niin taitavasti, että ne antoivat jopa 1500-kertaisen suurennuksen!
Myöhemmin he alkoivat valmistaa lasilinssejä ja tutkia niiden kautta kiinnostavia mikroskooppisia kohteita. Tämä jatkui 1500-luvulle asti. Sitten suuri tutkimusmatkailija Galileo Galilei suunnitteli ensimmäisen putkensa, joka avattuna muistutti mikroskooppia ja lisäsi lähes 300-kertaiseksi. Tämä oli nykyaikaisen mikroskoopin esikuva.
Jopa myöhemmin, 1600-luvun jälkipuoliskolla, tiedemies Tore teki pieniä pyöristettyjä suurennuslasia. Ne mahdollistivat katselun jopa 1500x suurennuksella. Suuri läpimurto mikroskopian kehityksessä olivat Anthony van Leeuwenhoekin suunnittelemat instrumentit. Hän valmisti eriä mikroskooppeja, jotka antoivat riittävän suurennuksen nähdäkseen solurakenteen ja mikro-organismien maailman.
Siitä lähtien suurennuslaitteista (luuppi, mikroskooppi) on tullut olennainen osa lähes kaikentyyppistä tutkimusta sekä biologian että muiden tieteiden alalla. Nykyaikainen teknisten laitteiden valikoima on velkaa ihmisille, joilla on seuraavat nimet:
- L. I. Mandelstam.
- D. S. Rozhdestvensky.
- Ernst Abbe.
- R. Richter ja muut.
Rakennussuurennuslasit: suurennuslasi
MistäMitä nämä laitteet ovat ja miten ne toimivat? Suurennuslaitteilla - suurennuslasilla, mikroskoopilla - on periaatteessa sama rakenne. Toiminta perustuu erikoislasien - linssien käyttöön.
Suurennuslaitteen suurennuslasi on kupera linssi, joka on kehystetty erityiseen ulkokehykseen - kehykseen. Itse linssi on erityinen optinen lasi, jossa on kaksipuolinen kupera. Kehys voi olla mikä tahansa:
- metalli;
- muovi;
- kumi.
Suurennuslaitteiden, kuten luuppien, avulla voit saada kuvia 25-kertaisena. Tietenkin tämän indikaattorin mukaan on erilaisia laitteita. Jotkut suurennuslasit antavat 2-kertaisen suurennuksen ja nykyaikaisemman ja täydellisemmän - jopa 30.
Mitä suurennuslasit ovat?
Suurennuslasin pääasiallinen käyttötarkoitus on biologian oppitunti. Tällaisten suurennuslaitteiden avulla voit tarkastella kasvien ja eläinten rakenteen hienoja rakenteita. Voidaan käyttää eri tuotevaihtoehtoja.
- Jalustan suurennuslasi on laite, jossa objektiivi on kiinnitetty erityiseen kehykseen jalustaan käytön helpottamiseksi.
- Kahvallinen laite. Tällä vaihtoehdolla kehykseen on sisäänrakennettu pieni kätevä nuppi, jolla voit säätää kuvanlaatua lähentämällä tai loitonnamalla laitetta.
- Valaistu suurennuslasi sisäänrakennetulla kompassilla. Tästä on hyötyä kenttätutkimuksessa metsätaigan alueella. Diodilamppujen läsnäolo antaa sinun tarkkailla jopa yölläpäivää.
- Taskutyyppinen suurennuslasi, joka taittuu ja sulkeutuu kannella. Erittäin kätevä vaihtoehto jatkuvaan kantamiseen mukanasi.
Yllä olevien välillä on myös hyvin yleisiä yhdistelmiä: kolmijalka valolla, tasku narulla tai kahvalla ja niin edelleen.
Mikroskooppi - suurennuslaite
Mikä laite tässä tuotteessa on? Nykyään koululuokissa käytetään vain sellaisia suurennuslaitteita: suurennuslasia, mikroskooppia. Olemme jo käsitelleet ensimmäisen laitteen rakennetta, toimintaa ja lajikkeita. Soluissa tapahtuvien syvempien prosessien tutkimiseen, veden bakteerikoostumuksen ja niin edelleen tutkimiseen suurennuslasin suurennusteho on kuitenkin selvästi riittämätön.
Tässä tapauksessa päätyövälineeksi tulee mikroskooppi, useimmiten tavanomainen, kevyt tai optinen. Harkitse, mitä rakenneosia sen koostumukseen sisältyy.
- Koko rakenteen perusta on kolmijalka. Se on kaareva elementti, johon kaikki muut laitteen osat on kiinnitetty. Sen leveä pohja tukee koko mikroskooppia ja pitää sen vakaana seistessä.
- Peili, joka kiinnitetään jalustaan laitteen pohjasta. On tarpeen vangita auringonvalo ja suunnata säde lavalle. Se on kiinnitetty molemmilta puolilta siirrettäviin saranoihin, mikä helpottaa valon säätöä.
- Aihetaulukko - jalustaan kiinnitetty rakenne, useimmiten pyöristetty tai suorakaiteen muotoinen, varustettumetalliset kiinnikkeet. Juuri siihen asennetaan tutkittava mikrovalmiste, joka on selvästi kiinnitetty molemmille puolille ja pysyy liikkumattomana.
- Tämätähtäin, jonka toisella puolella on okulaari ja toisella puolella eri suurennoksia omaavat linssit. Kiinnitetty myös tukevasti jalustaan.
- Tavoitteet sijaitsevat välittömästi näyttämön yläpuolella ja ne auttavat tarkentamaan ja suurentamaan kuvaa. Useimmiten niitä on kolme, jokaista voidaan siirtää ja korjata tarpeen mukaan.
- Okulaari on kaukoputken yläosa, ja se on suunniteltu tarkkailemaan kohdetta suoraan.
- Viimeinen tärkeä osa, joka kaikissa tämän tyyppisissä suurennuslaitteissa on, ovat makro- ja mikroruuvit. Niitä käytetään säätämään kaukoputken liikettä parhaan kuvanlaadun saavuttamiseksi.
Mikroskoopin rakenne ei tietenkään ole liian monimutkainen. Tämä on kuitenkin tyypillistä vain optisille malleille. Keskimääräinen suurennus, johon valomikroskooppi pystyy, on enintään 300-kertainen.
Jos puhumme moderneista malleista, jotka suurentavat tuhansia kertoja, niiden rakenne on paljon monimutkaisempi.
Mitä mikroskoopit ovat ja missä niitä käytetään?
Mikroskooppeja on erilaisia. Yksinkertaisin niistä, kevyt tai optinen, muodostaa suurimman osan koululaisten käyttöön tarkoitetuista malleista. Suurennuslasi ja mikroskooppi ovat hyväksyttävimmät suurennuslaitteet. Luokka 6 (biologia on kouluaine, jossa näitä tunteja käytetäänesineet) tarkoittaa laitteen tuntemista ja näiden laitteiden toimintaperiaatteita.
Opiskelijoille tulisi kuitenkin antaa käsitys mikroskoopeista, joita tutkijat, fyysikot, kemistit, biologit, tähtitieteilijät ja niin edelleen käyttävät. Niitä on 5, ne on lueteltu yllä. Laser- ja elektroniikkalaitteet mahdollistavat kuvien saamisen, jotka ovat satoja tuhansia kertoja suurempia kuin niiden todelliset mitat. Näin voit katsoa pienimpienkin hiukkasten sisään ja tehdä paljon löytöjä tieteen ja teknologian eri aloilla.
Mikroskoopin valmistelu
Oppitunti "Suurennuslaitteiden laite" ei ole ainoa koulun opintojaksolla, joka käsittelee tällaisten laitteiden kanssa työskentelyä. Rakenteen ja käyttösääntöjen ohella lasten tulee asettaa perustiedot mikrovalmisteiden valmistuksesta harkittavaksi.
Seuraavia elementtejä käytetään tähän:
- liukulasi;
- kansilehti;
- leikkausneula;
- suodatinpaperi;
- pisara;
- vesi.
Jos sinun on tutkittava esimerkiksi sipulin kuorta, se tulee leikata huolellisesti neulalla ja laittaa lasilevylle ohuen kalvon muodossa. Sinun on asetettava se pipetillä valmiiksi muodostettuun vesipisaraan. Ylhäältä valmiste peitetään ohuella kansilasilla ja puristetaan tiukasti. Ylimääräinen neste poistetaan koskettamalla suodatinpaperia. On huolehdittava siitä, että kansilasin alla ei ole ilmakuplia, muuten vain ne näkyvät mikroskoopin alla.
Tehdaslääkkeet tai kiinteät
"Elävien" valmisteiden tuotannon lisäksi kouluissa käytetään usein valmiita, kiinteitä valmisteita. Ne ovat värillisiä ja informatiivisempia kylläisiä, koska ne on valmistettu erityisillä teknologioilla, joilla on korkea luonnollisuus. Heidän mukaansa voidaan hallita sekä eläinten että kasvien kaikkien tunnettujen rakenneosien mikrorakennetta. Lisäksi kiinteät valmisteet mahdollistavat bakteerien, mikroskooppisten sienten, alkueläinten ja muiden pienten olentojen tutkimisen.
Suurennuslasien opiskelu koulussa
Kuten yllä totesimme, suurennuslaitteita opiskellaan välttämättä koulussa. Luokka 6 on toimintaperiaatteen, laitteiden rakenteen perusteiden hallinnan alku
Tänä aikana on myös mahdollisuus asettaa valmistetta itsenäisesti esinepöydälle, tarttua valoon ja tutkia kuvaa, mikä saavuttaa korkean tarkkuuden virittämisessä. Koulutuksen seuraavissa vaiheissa lapset käyttävät jo luottavaisesti mikroskooppeja ja suurennuslaitteita erilaisiin tutkimuksiin, koska he hallitsevat täysin laitteiden käyttötekniikan.
Laboratoriotöitä koulussa valomikroskoopeilla
Niitä on itse asiassa aika vähän. Jokainen opettaja päättää itse, millaista työtä hän tekee. Loppujen lopuksi kaikki riippuu laitteiden määrästä ja sen suorituskyvystä. Yleisimmät suurennuslasien käyttöä vaativat laboratoriotutkimukset ovat:
- Kasvin lehden rakenteen tutkiminen.
- Tutkimus kasvien haihtumisprosessista. stomatan rakenne.
- Muottihyfit.
- Kasvien itiöt, niiden rakenne.
- Solun sisäisen koostumuksen ja muiden tutkimus.
