Ludzie od dawna próbują zrozumieć, jak działa otaczający ich świat. Prowadził badania, zaglądał do wnętrza żywych istot i wyciągał wnioski. W ten sposób zgromadzono materiał teoretyczny, który stał się podstawą wielu nauk.
Metody, których użyli, to głównie obserwacja i eksperyment. Szybko jednak okazało się, że skarbiec wiedzy pozostanie tylko w połowie wypełniony, chyba że wynalezione zostaną bardziej złożone, zaawansowane technicznie urządzenia. Takie, które pozwolą ci zajrzeć do środka, odkryć głębokie mechanizmy i rozważyć cechy urządzenia różnych przedmiotów i istot żywych.
Metody studiów w biologii
Główne z nich to:
- Metoda historyczna.
- Opis.
- Obserwacja.
- Porównanie.
- Eksperyment.
Większość z nich wymaga interwencji nowych urządzeń technicznych, które umożliwiłyby uzyskanie obrazu w wielokrotnie powiększonym rozmiarze. To znaczy, w dużym uproszczeniu, należy używać innegourządzenia powiększające. Dlatego potrzeba ich budowy była oczywista.
W końcu jest to jedyny sposób, w jaki ludzie mogą zrozumieć, jak zachodzą procesy życiowe tak maleńkich stworzeń jak pierwotniaki i bakterie, mikroskopijne grzyby, porosty i inne żywe organizmy.
Nowoczesne odmiany sprzętu AGD
Wśród różnorodnych projektów technicznych szczególne miejsce zajmują urządzenia powiększające. W końcu bez nich trudno jest dojść do prawdy i udowodnić tę czy inną teorię, zwłaszcza jeśli chodzi o mikroświat.
Nowoczesne technologie oferują następujące typy takich urządzeń:
1. Lupy. Konstrukcja lupy tego typu jest dość prosta, dlatego jako pierwsze spośród analogowych w działaniu.
2. Mikroskopy. Obecnie istnieje kilka odmian:
- optyczne lub lekkie;
- elektroniczny;
- laser;
- RTG;
- sonda skanująca;
- różnicowy kontrast interferonu.
Każda z nich jest szeroko stosowana nie tylko w naukach biologicznych, ale także w chemii, fizyce, eksploracji kosmosu, inżynierii genetycznej, genetyce molekularnej i tak dalej.
Historia rozwoju lup
Oczywiście taka szykowna różnorodność i doskonałość takich urządzeń nie przyszła od razu. Najbardziej złożone struktury, które pozwalają na ingerencję nawet w procesy falowe i korpuskularne, pojawiły się dopiero w XX-XXI wieku.
Historia pojawienia się iRozwój urządzeń do powiększania ma swoje korzenie w mgle czasu. Jeśli więc mówimy o lupach, wykopaliska wykazały, że Egipcjanie mieli pierwsze takie urządzenia na długo przed naszą erą. Zostały wykonane z kryształu górskiego i tak umiejętnie naostrzone, że dawały powiększenie nawet 1500 razy!
Później zaczęli robić szklane soczewki i badać przez nie mikroskopijne obiekty. Trwało to aż do XVI wieku. Wtedy wielki odkrywca Galileo Galilei zaprojektował swoją pierwszą tubę, która po rozłożeniu przypominała mikroskop i dawała wzrost prawie 300 razy. To był protoplasta współczesnego mikroskopu.
Jeszcze później, w drugiej połowie XVII wieku, naukowiec Tore wykonał małe zaokrąglone lupy. Umożliwiały oglądanie nawet przy powiększeniu 1500x. Dużym przełomem w rozwoju mikroskopii były instrumenty zaprojektowane przez Anthony'ego van Leeuwenhoeka. Wyprodukował serie mikroskopów, które dawały wystarczające powiększenie, aby zobaczyć strukturę komórkową i świat mikroorganizmów.
Od tego czasu przyrządy powiększające (lupy, mikroskopy) stały się integralną częścią prawie wszystkich rodzajów badań, zarówno w naukach biologicznych, jak i innych. Współczesna różnorodność urządzeń technicznych zawdzięcza swoje istnienie ludziom o imionach takich jak:
- L. I. Mandelstam.
- D. S. Rozhdestvensky.
- Ernst Abbe.
- R. Richter i inni.
Lupy budowlane: szkło powiększające
Z czegoCzym są te urządzenia i jak działają? Urządzenia powiększające – szkło powiększające, mikroskop – mają w zasadzie tę samą budowę. Działanie opiera się na wykorzystaniu specjalnych okularów - soczewek.
Lupa powiększająca to wypukła soczewka, która jest oprawiona w specjalną zewnętrzną ramkę - ramkę. Sama soczewka to specjalne szkło optyczne z dwustronną wypukłością. Ramka może być dowolna:
- metal;
- plastik;
- guma.
Urządzenia powiększające, takie jak lupy, pozwalają uzyskać obrazy w rozmiarze 25x. Oczywiście istnieją różne urządzenia według tego wskaźnika. Niektóre lupy dają powiększenie 2 razy, a bardziej unowocześnione i doskonałe - nawet 30.
Co to są lupy?
Głównym zastosowaniem lupy jest lekcja biologii. Tego rodzaju urządzenia powiększające pozwalają na uwzględnienie delikatnych struktur budowy roślin i zwierząt. Mogą być używane różne opcje produktu.
- Lupa na statywie to urządzenie, w którym obiektyw jest zamocowany w specjalnej ramce na statywie w celu ułatwienia użytkowania.
- Urządzenie z uchwytem. Dzięki tej opcji w ramce wbudowane jest małe, wygodne pokrętło, za pomocą którego można regulować jakość obrazu, przybliżając lub oddalając urządzenie.
- Podświetlane szkło powiększające z wbudowanym kompasem. Jest to przydatne do badań terenowych w leśnej tajdze. Obecność żarówek diodowych pozwoli na obserwację nawet w nocydni.
- Szkło powiększające typu kieszonkowego, które składa się i zamyka pokrywką. Bardzo wygodna opcja do ciągłego noszenia przy sobie.
Często zdarzają się również kombinacje powyższych: statyw ze światłem, kieszeń ze sznurkiem lub z uchwytem, i tak dalej.
Mikroskop - przyrząd powiększający
Jakie urządzenie ma ten przedmiot? Dziś w klasach szkolnych używa się tylko takich urządzeń powiększających: lupy, mikroskopu. Zajmowaliśmy się już budową, działaniem i odmianami pierwszego urządzenia. Jednak do badania głębszych procesów zachodzących w komórkach, badania składu bakteryjnego wody itp. siła powiększająca lupy jest wyraźnie niewystarczająca.
W tym przypadku głównym narzędziem pracy staje się mikroskop, najczęściej konwencjonalny, świetlny lub optyczny. Zastanów się, jakie elementy konstrukcyjne wchodzą w jego skład.
- Podstawą całej konstrukcji jest statyw. Jest to zakrzywiony element, do którego przymocowane są wszystkie pozostałe części urządzenia. Jego szeroka podstawa podtrzymuje cały mikroskop i utrzymuje go stabilnie w pozycji stojącej.
- Lustro, które jest mocowane do statywu od spodu urządzenia. Konieczne jest uchwycenie światła słonecznego i skierowanie wiązki na scenę. Mocowana jest z obu stron na ruchomych zawiasach, co ułatwia proces ustawiania światła.
- Stół przedmiotowy - konstrukcja mocowana na statywie, najczęściej zaokrąglona lub prostokątna, wyposażona wmetalowe zapięcia. To na nim zainstalowany jest badany mikropreparat, który jest wyraźnie zamocowany z obu stron i pozostaje nieruchomy.
- Luneta zakończona okularem z jednej strony i soczewkami o różnych powiększeniach z drugiej. Również bezpiecznie przymocowany do statywu.
- Cele znajdują się bezpośrednio nad sceną i służą do skupienia i powiększenia obrazu. Najczęściej są trzy, z których każdy może być przesuwany i naprawiany w zależności od potrzeb.
- Okular znajduje się na szczycie teleskopu i jest przeznaczony do bezpośredniej obserwacji obiektu.
- Ostatnią ważną częścią, jaką posiadają wszystkie tego typu urządzenia powiększające, są śruby makro i mikro. Służą do regulacji ruchu teleskopu w celu ustawienia najlepszej jakości obrazu.
Oczywiście konstrukcja mikroskopu nie jest zbyt skomplikowana. Jest to jednak typowe tylko dla modeli optycznych. Średnie powiększenie, jakie jest w stanie wykonać mikroskop świetlny, nie przekracza 300 razy.
Jeżeli mówimy o nowoczesnych projektach, które dają powiększenie tysiące razy, to ich struktura jest znacznie bardziej skomplikowana.
Co to są mikroskopy i gdzie są używane?
Istnieją różne rodzaje mikroskopów. Najprostsze z nich, lekkie lub optyczne, stanowią większość projektów przeznaczonych dla uczniów. Szkło powiększające i mikroskop to najbardziej akceptowalne urządzenia powiększające. Klasa 6 (biologia to przedmiot szkolny, w którym wykorzystuje się te lekcje)obiektów) oznacza znajomość urządzenia, zasady działania tych urządzeń.
Jednak uczniowie powinni mieć pojęcie o rodzajach mikroskopów, z którymi pracują naukowcy, fizycy, chemicy, biolodzy, astronomowie i tak dalej. Jest 5 głównych, zostały wymienione powyżej. Urządzenia laserowe i elektroniczne umożliwiają uzyskanie obrazów setki tysięcy razy większych niż ich rzeczywiste wymiary. Pozwala to zajrzeć do wnętrza nawet najmniejszych cząsteczek i dokonać wielu odkryć w różnych dziedzinach nauki i techniki.
Przygotowanie mikroskopu
Lekcja "Urządzenie powiększające" nie jest jedyną w szkolnym toku nauczania, która dotyczy pracy z takimi urządzeniami. Wraz ze strukturą i zasadami stosowania dzieci powinny przedstawić do rozpatrzenia podstawową wiedzę z zakresu przygotowania mikropreparatów.
Służą do tego następujące elementy:
- szkło przesuwne;
- kartka tytułowa;
- igła preparacyjna;
- papier filtracyjny;
- zakraplacz;
- woda.
Jeżeli trzeba zbadać np. skórkę cebuli, należy ją ostrożnie rozciąć igłą i nałożyć na szkiełko w postaci cienkiego filmu. Należy go umieścić w kropli wody wstępnie uformowanej za pomocą pipety. Od góry preparat przykrywamy cienką nakrywką i mocno dociskamy. Nadmiar cieczy usuwa się dotykając bibuły filtracyjnej. Należy uważać, aby pod szkiełkiem nakrywkowym nie było pęcherzyków powietrza, w przeciwnym razie tylko one będą widoczne pod mikroskopem.
Leki fabryczne lub naprawione
Oprócz produkcji „żywych” preparatów, w szkołach często stosuje się gotowe, utrwalone preparaty. Są kolorowe i bardziej nasycone informacyjnie, ponieważ wykonane są przy użyciu specjalnych technologii o wysokim stopniu naturalności. Według nich można opanować mikrostrukturę wszystkich znanych elementów konstrukcyjnych zarówno zwierząt, jak i roślin. Ponadto preparaty stałe umożliwiają badanie bakterii, mikroskopijnych grzybów, pierwotniaków i innych małych stworzeń.
Nauka lup w szkole
Jak wspomnieliśmy powyżej, urządzenia powiększające są koniecznie studiowane w szkole. Klasa 6 to początek w opanowaniu zasady działania, podstaw budowy urządzeń.
W tym okresie nabiera się również umiejętności samodzielnego umieszczania preparatu na stole przedmiotowym, łapania światła i badania obrazu, osiągając wysoką rozdzielczość w dostrojeniu. Na kolejnych etapach edukacji dzieci już pewnie wykorzystują mikroskopy i lupy do różnych badań, ponieważ w pełni opanowują technikę obsługi urządzeń.
Praca laboratoryjna w szkole przy użyciu mikroskopów świetlnych
Tak naprawdę jest ich całkiem sporo. Każdy nauczyciel sam decyduje, jakie rodzaje pracy należy wykonać. W końcu wszystko zależy od ilości sprzętu i jego wydajności. Najczęstsze testy laboratoryjne wymagające użycia lup to:
- Badanie struktury liścia rośliny.
- Badanie procesu transpiracji roślin. Struktura aparatów szparkowych.
- Strzępki pleśni.
- Zarodniki roślin, ich struktura.
- Badanie wewnętrznego składu komórki i innych.
