Kính hiển vi quang học và những thông tin cần chú ý

Kính hiển vi quang học là một trong những dụng cụ khoa học tiên tiến, được sử dụng trong nghiên cứu khoa học, học tập. Hiện nay rất nhiều ngành nghề khác nhau đều sử dụng đến kính hiển vi quang học. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về kính hiển vi quang học, giúp bạn không bị bỡ ngỡ nếu lần đầu tiếp xúc với thiết bị này.

Kính hiển vi quang học là gì?

Kính hiển vi quang học là một dụng cụ sử dụng các nguyên tắc quang học để phóng đại hình ảnh các vật thể cực nhỏ mà mắt người không thể nhận biết được, nhờ đó chúng ta có thể trích xuất thông tin về các cấu trúc vi mô.

Kính hiển vi quang học là một dụng cụ quang học tinh vi có lịch sử hơn 300 năm. Kể từ khi kính hiển vi ra đời, con người đã nhìn thấy nhiều sinh vật nhỏ bé và đơn vị cơ bản cấu tạo nên sinh vật sống, tế bào, mà trước đây chưa từng thấy. 

Không chỉ có kính hiển vi quang học có thể phóng đại hơn một nghìn lần, kính hiển vi điện tử có thể phóng đại hàng trăm nghìn lần, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về quy luật hoạt động sống của các cơ thể sống. 

Hầu hết các thí nghiệm được quy định trong giáo trình sinh học của các trường trung học cơ sở thông thường đều được thực hiện bằng kính hiển vi, do đó, hiệu suất của kính hiển vi quang học là chìa khóa để làm tốt các thí nghiệm quan sát.

Kính hiển vi quang học có cấu tạo như thế nào?

Cấu tạo của một chiếc kính hiển vi quang học thông thường chủ yếu được chia thành ba phần: phần cơ học, phần chiếu sáng và phần quang học.

Phần cơ học

• Đế kính: Là đế của kính hiển vi quang học để nâng đỡ toàn bộ thân kính.
• Trụ kính: Là phần thẳng đứng của đế kính, dùng để nối giữa đế kính và tay kính.
• Tay kính: một đầu nối với trụ kính, đầu còn lại nối với ống kính, là phần tay cầm khi nhấc và đặt kính hiển vi quang học.
• Nòng thấu kính: được nối với mặt trước và mặt trên của tay kính, đầu trên của ống kính được trang bị thị kính và đầu dưới được trang bị bộ chuyển đổi vật kính.
• Bộ chuyển đổi vật kính (đĩa quay): Nó được kết nối với đáy của vỏ lăng kính hiển vi quang học và có thể quay tự do.
• Mâm kính: Bên dưới ống kính có hình vuông và hình tròn, dùng để đặt tiêu bản thủy tinh, ở giữa có lỗ sáng.
• Bộ phận điều chỉnh: Có nút loại xoắn ốc được lắp đặt trên trụ kính, làm cho mặt kính di chuyển lên xuống khi điều chỉnh.

Phần chiếu sáng

Được lắp đặt dưới mâm kính, bao gồm gương phản xạ và bộ thu sáng.

1. Gương phản xạ: 

Nó được lắp trên đế kính hiển vi quang học và có thể xoay theo bất kỳ hướng nào. Nó có mặt phẳng và mặt lõm. Chức năng của nó là phản xạ ánh sáng của nguồn sáng tới tụ điện, sau đó chiếu sáng mẫu vật qua đèn – lỗ dẫn truyền. 

Gương lõm tụ ánh sáng, có tác dụng mạnh và thích hợp sử dụng khi ánh sáng yếu, gương phẳng có tác dụng ngưng tụ yếu và thích hợp sử dụng khi ánh sáng mạnh.

1.  Bộ thu sáng (tụ) 

Nằm trên khung thu sáng bên dưới mâm kính, bao gồm một thấu kính tụ và một khẩu độ, và chức năng của nó là tập trung ánh sáng vào mẫu vật cần quan sát.

• Thấu kính tụ: Được cấu tạo bởi một hoặc một số thấu kính, có vai trò hội tụ ánh sáng, tăng cường độ chiếu sáng cho mẫu vật và làm cho ánh sáng đi vào vật kính. Cạnh thân kính hiển vi quang học có một vít điều chỉnh độ sáng.
• Aperture (khẩu độ ánh kim): Bên dưới ống ngưng tụ, nó bao gồm hơn một chục tấm kim loại và một tay cầm nhô ra từ bên ngoài. Điều chỉnh kích thước lỗ mở của nó bằng cách đẩy tay cầm để điều chỉnh lượng ánh sáng cần thiết khi quan sát bằng kính hiển vi quang học.

Phần quang học

1. Thị kính: 

Được lắp ở đầu trên của ống kính, thường là 2-3, với các ký hiệu 5x, 10x hoặc 15x được khắc trên đó để cho biết độ phóng đại của nó. Thông thường người ta hay sử dụng kính hiển vi quang học có thị kính 10x.

1. Vật kính: 

Được lắp trên trục quay ở đầu dưới của ống kính, thường có 3-4 vật kính, trong đó vật kính ngắn nhất được khắc ký hiệu “10x” để phóng đại thấp và vật kính dài hơn được khắc biểu tượng “40×”. 

Lưu ý:  Độ phóng đại của kính hiển vi là tích số của độ phóng đại của vật kính và độ phóng đại của thị kính, ví dụ, nếu vật kính là 10x và thị kính là 10x thì độ phóng đại là 10×10 = 100.

Kính hiển vi quang học và nguyên tắc hoạt động

Sau khi tìm hiểu về cấu tạo cơ bản của kính hiển vi quang học, chúng ta sẽ đi tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động của nó. Kính hiển vi quang học có nguyên tắc hoạt động như sau:

• Kính hiển vi quang học sử dụng nguyên tắc tạo ảnh phóng đại của thấu kính lồi để phóng đại các vật thể cực nhỏ mà mắt người không thể phân biệt được với kích thước mà mắt người có thể phân biệt được. 
• Công suất phóng đại của chúng được biểu thị bằng độ phóng đại góc M. Vì góc mở của cùng một vật đến mắt liên quan đến khoảng cách của vật đến mắt nên người ta quy định chung rằng độ phóng đại của ảnh cách mắt 25cm (khoảng cách thị giác) là độ phóng đại của các dụng cụ. 
• Góc nhìn của kính hiển vi thường rất nhỏ, do đó, tỷ lệ của các góc nhìn có thể được thay thế bằng tỉ số của các tiếp tuyến của nó.

Kính hiển vi quang học sử dụng như thế nào?

Kính hiển vi quang học là một thiết bị phục vụ khoa học với thiết kế tinh vi, vậy nên khi sử dụng nó cũng cần hết sức cẩn thận. Sau đây là cách sử dụng kính hiển vi quang học đơn giản nhất.

Bước 1: Lấy kính hiển vi quang học ra và đặt đúng vị trí

• Khi sử dụng, trước tiên hãy lấy kính hiển vi ra khỏi hộp kính. 
• Bạn phải giữ giá kính bằng một tay và đế kính bằng tay kia để giữ cho thân của kính hiển vi quang học thẳng đứng. 
• Không dùng một tay để nghiêng và cầm kính để tránh cho thị kính bị rơi. 
• Để xử lý cẩn thận, hãy đặt thân kính hướng về phía bạn, cách mép bàn 5-10 cm.
•  Vị trí đặt kính hiển vi phải cân đối, mặt bàn sạch sẽ, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào vị trí kính hiển vi quang học.

Bước 2: Bật nguồn sáng và bật công tắc nguồn.

Bước 3: Đặt mẫu lam kính 

• Đặt mẫu lam kính cần kiểm tra bằng kính hiển vi quang học lên mâm kính sao cho vật liệu hướng vào tâm của lỗ trong. 
• Sau đó kẹp hai đầu của tấm trượt bằng kẹp lò xo để ngăn không cho mẫu trượt di chuyển. Trong trường hợp bộ chuyển động trượt, hãy gắn mẫu trượt vào bộ chuyển động trượt, sau đó điều chỉnh bộ chuyển động trượt để di chuyển vật liệu cần xem bằng kính hiển vi quang học đến tâm của lỗ trong.

Bước 4: Quan sát bằng vật kính có độ phóng đại thấp 

Khi quan sát tiêu bản bằng kính hiển vi, trước hết cần tìm ảnh của vật bằng vật kính có độ phóng đại thấp. Vì vật kính có độ phóng đại thấp có phạm vi quan sát lớn nên việc tìm ảnh của vật sẽ dễ dàng hơn. Khi đó chúng ta có thể định hình được chi tiết cần quan sát kỹ hơn bằng kính hiển vi quang học. Cách quan sát như sau:

• Xoay vít điều chỉnh thô, quan sát từ bên cạnh bằng mắt và hạ ống kính hiển vi quang học xuống cho đến khi vật kính có độ phóng đại thấp cách mẫu khoảng 0,5 cm.
• Quan sát từ thị kính bằng mắt trái, mở tự nhiên mắt phải và từ từ vặn vít điều chỉnh độ thô bằng tay để ống kính nhô dần lên cho đến khi ảnh trong trường nhìn rõ nét. Sau đó, sử dụng vít tinh chỉnh để điều chỉnh độ dài tiêu cự một chút để hình ảnh vật thể được rõ ràng nhất.
• Nhẹ nhàng di chuyển trang chiếu hoặc điều chỉnh trình di chuyển bằng tay để tìm phần bạn muốn quan sát. Cần lưu ý rằng hình ảnh đối tượng trong trường nhìn của kính hiển vi quang học là một hình ảnh đảo ngược và hình chiếu sẽ di chuyển theo hướng ngược lại.

Trên đây là những kiến thức cơ bản về kính hiển vi quang học, hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn trong việc nghiên cứu, sử dụng loại thiết bị khoa học tiên tiến này.Kính hiển vi quang học và những thông tin cần chú ý