Оптика · Гайд

Аксессуары для микроскопа: окуляры, объективы, препараты и камера

Какие аксессуары для микроскопа стоит докупить: стёкла и наборы препаратов, окуляры и объективы, иммерсионное масло, конденсор, камера и C-mount-адаптер.

Первое, что стоит докупить к любому микроскопу, — чистые предметные и покровные стёкла и набор готовых препаратов. Дальше всё зависит от задачи. Для фото и видео — окулярная камера или C-mount-адаптер. Для объектива 100× — иммерсионное масло. Окуляры и объективы меняют, только если они совместимы с вашим микроскопом, и помня про предел полезного увеличения.

Расходники: с этого начинают все

  • Предметные стёкла стандартного размера 76×26 мм. Удобно взять упаковку чистых, чтобы не отмывать каждое после опыта.
  • Покровные стёкла. Объективы рассчитаны на покровное стекло толщиной около 0,17 мм — так их обычно и продают. Без покровного стекла картинка на объективе 40× заметно хуже.
  • Набор готовых препаратов. Окрашенные, тонкие, запечатанные препараты: срезы растений, ткани, насекомые. Для начала это лучше самодельных — сразу понятно, как должна выглядеть хорошая картинка.
  • Красители — йод и метиленовый синий. Как ими пользоваться, — в материале «Препараты для микроскопа».
  • Пипетки, пинцет, препаровальные иглы и салфетки для оптики.
Открытая коробка с рядами микропрепаратов на стёклах
Коробка для препаратов: стёкла стоят в пазах и не касаются друг друга. Фото: Siduduziwe Nxumalo / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Увеличение: где предел

Увеличение микроскопа — увеличение объектива, умноженное на увеличение окуляра. Объектив 40× с окуляром 10× — это 400×.

Но предел задаёт не арифметика, а числовая апертура объектива — число, которое написано на нём рядом с увеличением, например 40/0,65. Полезное увеличение — примерно от 500 до 1000 значений апертуры.

ОбъективТипичная апертураПолезное увеличениеС окуляром 10×С окуляром 16×
4×0,1050–100×40×64×
10×0,25125–250×100×160×
40×0,65325–650×400×640×
100× масляный1,25625–1250×1000×1600× — уже пустое

Отсюда вывод: окуляр 16× или 20× с объективами 10× и 40× ещё работает, а со 100× даёт пустое увеличение. Если на коробке детского микроскопа написано «1600×» или «2000×», это почти всегда такой случай.

Окуляры

Какой у вас посадочный диаметр. У большинства учебных и лабораторных микроскопов окуляры с посадкой 23,2 мм, у некоторых — 30 мм. Проверьте перед покупкой.

Окуляр со шкалой — с делениями внутри поля зрения. Нужен, если вы хотите измерять объекты: длину клетки, толщину волоса. Шкалу калибруют по объект-микрометру — стеклу с точной миллиметровой шкалой — отдельно для каждого объектива.

Широкопольные окуляры с маркировкой WF показывают большее поле, чем простые. На многих есть второе число, например WF10×/18: 18 мм — диаметр поля, чем больше, тем больше видно сразу.

Для очков ищите окуляры с высокой точкой выхода зрачка — на них часто рисуют значок очков.

Объективы

Ахроматы и планахроматы. Простые ахроматы дают резкую картинку в центре, а края поля заметно размыты. Планахроматы — с маркировкой Plan — дают плоское поле, резкое почти до краёв. Для фотографии через микроскоп разница особенно заметна.

Совместимость. Это главное. Объективы выпускаются для двух разных оптических схем: с длиной тубуса 160 мм и «бесконечной», с маркировкой ∞. Они не взаимозаменяемы, даже если резьба у них одинаковая. Перед покупкой посмотрите маркировку на своих объективах и берите тот же тип.

Иммерсионный объектив 100× с пометкой «oil» или «МИ» работает только с каплей иммерсионного масла между покровным стеклом и линзой. Без масла картинка будет мутной. После работы масло сразу снимают бумагой для линз — как это делать, мы писали в гиде по уходу за оптикой.

Объектив микроскопа ZEISS и его разрез с системой линз внутри
Объектив микроскопа ZEISS и его разрез: внутри — сложная система линз, поэтому объективы разных схем не взаимозаменяемы. Фото: ZEISS Microscopy / Wikimedia Commons, CC BY 2.0

Конденсор и освещение

Конденсор Аббе — линзы под столиком, которые собирают свет на препарат. На объективах 40× и 100× он нужен обязательно. У многих детских микроскопов конденсора нет, и это ограничивает работу на большом увеличении.

Тёмное поле. Специальный конденсор или вставка-заслонка, при которой фон становится чёрным, а прозрачные объекты — простейшие, бактерии, тонкие волокна — светятся. Отличный способ увидеть живые организмы в капле воды без окраски.

Фазовый контраст — набор из специальных объективов и конденсора, который делает видимыми прозрачные клетки без окраски. Это лабораторный уровень и заметно дороже.

Запасная лампа или светодиод, блок питания. У старых микроскопов с галогенной лампой она перегорает — проверьте модель лампы по инструкции. Аккумуляторные микроскопы удобны на даче и в походе.

Камера: смотреть на экране и снимать

Есть три пути.

  1. Телефон через окуляр. Держатель для смартфона, который крепится на окуляр. Самый дешёвый способ, качество зависит от телефона и аккуратности центровки.
  2. Окулярная камера вставляется вместо окуляра и подключается к компьютеру. Учтите, что поле зрения на экране меньше, чем в окуляре.
  3. Камера через C-mount на тринокулярном микроскопе — с третьим выходом специально для камеры. C-mount — стандартная резьба для камер машинного зрения и микроскопии. Адаптер с коэффициентом 0,5× уменьшает изображение, чтобы на небольшую матрицу помещалась большая часть поля зрения.

Чем отличаются эти варианты по качеству и что выбрать, мы разобрали в гиде «Цифровой микроскоп или камера к обычному».

Для стереомикроскопа

  • Кольцевой осветитель — свет вокруг объектива без теней от рук и инструмента. Для пайки и работы с монетами — одна из самых полезных покупок.
  • Насадка-объектив 0,5× или 2× меняет увеличение и рабочий отрезок: 0,5× даёт больше места под объективом, но вдвое меньшее увеличение.
  • Штатив-кронштейн для крупных плат и деталей.

Подробнее — в разборе «Лупа или стереомикроскоп».

Хранение

  • Пылезащитный чехол — главное средство ухода, накрывайте микроскоп после каждого занятия.
  • Коробка для препаратов с пазами, чтобы стёкла не касались друг друга.
  • Силикагель в шкафу с запасными объективами и окулярами — против грибка.

Порядок покупок

  1. Чистые стёкла и набор готовых препаратов — сразу.
  2. Держатель для телефона — если хочется делиться увиденным.
  3. Тёмнопольная вставка — если интересно рассматривать живое в капле воды.
  4. Окуляр 16× — только если объективы 10× и 40× хорошие, а увеличения не хватает.
  5. Окулярная камера или C-mount — для регулярной съёмки.

Если вы только выбираете микроскоп, начните с гида «Микроскоп для школьника».

Вопросы и ответы

Можно ли поставить окуляр 20× и получить 2000×?

Поставить можно, но деталей больше не станет. Полезное увеличение ограничено числовой апертурой объектива: примерно от 500 до 1000 её значений. Для объектива 100× с апертурой 1,25 это около 1250×. Всё, что выше, — пустое увеличение: картинка крупнее, но размытее.

Подойдёт ли объектив от другого микроскопа?

Только если совпадают резьба и оптическая схема. Объективы для микроскопов с длиной тубуса 160 мм и для «бесконечной» оптики не взаимозаменяемы, даже если резьба одинаковая. Перед покупкой посмотрите маркировку на своих объективах.

Зачем иммерсионное масло?

Оно нужно только для объективов 100× с пометкой «oil» или «МИ». Капля масла между стеклом и объективом позволяет собрать больше света и получить разрешение, которого без масла у этого объектива не будет. С объективами 4×, 10× и 40× масло не используют.