Žmonės jau seniai bandė suprasti, kaip veikia juos supantis pasaulis. Atliko tyrimus, pažvelgė į gyvų būtybių vidų ir padarė išvadas. Taip buvo kaupiama teorinė medžiaga, kuri tapo daugelio mokslų pagrindu.
Jie daugiausia naudojo stebėjimo ir eksperimentavimo metodus. Tačiau greitai tapo akivaizdu, kad žinių lobynas liks tik pusiau pilnas, nebent būtų išrasti sudėtingesni, techniškai pažangesni įrenginiai. Tokių, kurios leis pažvelgti į vidų, atskleisti giluminius mechanizmus ir atsižvelgti į įvairių objektų ir gyvų būtybių įrenginio ypatybes.
Biologijos studijų metodai
Pagrindiniai yra šie:
- Istorinis metodas.
- Aprašymas.
- Stebėjimas.
- Palyginimas.
- Eksperimentas.
Dauguma jų reikalauja naujų techninių prietaisų, kurie leistų gauti daug kartų padidinto dydžio nuotrauką. Tai yra, paprasčiausiai tariant, reikėtų naudoti skirtingusdidinamieji prietaisai. Štai kodėl būtinybė juos statyti buvo akivaizdi.
Juk tik taip žmonės galėtų suprasti, kaip vyksta tokių mažyčių būtybių, kaip pirmuonys ir bakterijos, mikroskopiniai grybai, kerpės ir kiti gyvi organizmai, gyvybės procesai.
Šiuolaikinės buitinės technikos rūšys
Tarp techninio dizaino įvairovės didinamieji prietaisai užima ypatingą vietą. Juk be jų sunku pasiekti tiesą ir įrodyti tą ar kitą teoriją, ypač kalbant apie mikropasaulį.
Šiuolaikinės technologijos siūlo šių tipų tokius įrenginius:
1. Lupos. Šio tipo didinamieji įrenginiai yra gana paprasta struktūra, todėl jie buvo pirmieji tarp analoginių veikiančių.
2. Mikroskopai. Šiandien yra keletas veislių:
- optinis arba šviesus;
- elektroninė;
- lazeris;
- rentgenas;
- nuskaitymo zondas;
- diferencinis interferonas-kontrastas.
Kiekvienas plačiai naudojamas ne tik biologijos moksluose, bet ir chemijoje, fizikoje, kosmoso tyrinėjimuose, genų inžinerijoje, molekulinėje genetikoje ir pan.
Didintuvų kūrimo istorija
Žinoma, tokia prašmatni tokių įrenginių įvairovė ir tobulumas atsirado ne iš karto. Sudėtingiausios struktūros, leidžiančios trukdyti net banginiams ir korpuskuliniams procesams, atsirado tik XX–XXI a.
Istorija apie atsiradimą irDidinimo prietaisų kūrimo šaknys yra laiko migloje. Taigi, jei kalbėtume apie didintuvus, kasinėjimai parodė, kad egiptiečiai pirmuosius tokius prietaisus turėjo gerokai prieš mūsų erą. Jie buvo pagaminti iš kalnų krištolo ir taip sumaniai pagaląsti, kad padidino iki 1500 kartų!
Vėliau jie pradėjo gaminti stiklinius lęšius ir per juos tirti mikroskopinius dominančius objektus. Tai tęsėsi iki XVI a. Tada didysis tyrinėtojas Galilėjus Galilėjus sukūrė savo pirmąjį vamzdelį, kuris išskleidus priminė mikroskopą ir padidino beveik 300 kartų. Tai buvo šiuolaikinio mikroskopo pirmtakas.
Dar vėliau, antroje XVII amžiaus pusėje, mokslininkas Tore pagamino mažus apvalius didintuvus. Jie suteikė galimybę žiūrėti net 1500 kartų padidinus. Didelis proveržis plėtojant mikroskopiją buvo Anthony van Leeuwenhoeko sukurti instrumentai. Jis gamino mikroskopų partijas, kurios pakankamai padidino, kad matytų ląstelių struktūrą ir mikroorganizmų pasaulį.
Nuo tada didinamieji instrumentai (lupa, mikroskopas) tapo neatsiejama beveik visų rūšių tyrimų tiek biologijos, tiek kitų mokslų dalimi. Šiuolaikinė techninių prietaisų įvairovė yra skolinga žmonėms, kurių vardai:
- L. I. Mandelštamas.
- D. S. Roždestvenskis.
- Ernst Abbe.
- R. Richteris ir kiti.
Statybiniai didintuvai: didinamasis stiklas
Nuo koKas yra šie įrenginiai ir kaip jie veikia? Didinamieji prietaisai – didinamasis stiklas, mikroskopas – iš esmės turi tą pačią struktūrą. Veiksmas pagrįstas specialių akinių – lęšių – naudojimu.
Didinamasis didinamasis stiklas yra išgaubtas lęšis, kuris įrėmintas specialiame išoriniame rėmelyje – rėmelyje. Pats objektyvas yra specialus optinis stiklas su dvipusiu išgaubimu. Rėmas gali būti bet koks:
- metalas;
- plastikas;
- guma.
Didinimo įrenginiai, pvz., lupos, leidžia gauti 25 kartų didesnius vaizdus. Žinoma, pagal šį rodiklį yra įvairių įrenginių. Kai kurie didintuvai padidina 2 kartus, o modernesni ir tobulesni - net 30.
Kas yra didintuvai?
Pagrindinis didinamojo stiklo panaudojimas yra biologijos pamoka. Tokio tipo didinimo prietaisai leidžia įvertinti smulkias augalų ir gyvūnų struktūros struktūras. Gali būti naudojamos skirtingos produkto parinktys.
- Trikojo didintuvas yra prietaisas, kuriame objektyvas pritvirtinamas specialiame rėmelyje ant trikojo, kad būtų lengviau naudoti.
- Įrenginys su rankena. Pasirinkus šią parinktį, rėmelyje įmontuota nedidelė patogi rankenėlė, kuria galite reguliuoti vaizdo kokybę priartindami arba tolindami įrenginį.
- Apšviestas didinamasis stiklas su įmontuotu kompasu. Tai naudinga atliekant lauko tyrimus miško taigos srityje. Diodų lempučių buvimas leis stebėti net naktįdienų.
- Kišeninis didinamasis stiklas, kuris susilanksto ir užsidaro dangteliu. Labai patogus pasirinkimas nuolatiniam nešiojimui su savimi.
Taip pat labai dažni deriniai tarp pirmiau minėtų dalykų: trikojis su šviesa, kišenė su virvele arba su rankena ir pan.
Mikroskopas – didinamasis instrumentas
Koks įrenginys turi šį elementą? Šiandien mokyklos klasėse naudojami tik tokie didinamieji prietaisai: didinamasis stiklas, mikroskopas. Mes jau aptarėme pirmojo prietaiso struktūrą, veikimą ir rūšis. Tačiau norint tirti gilesnius ląstelėse vykstančius procesus, tirti vandens bakterinę sudėtį ir pan., didinamojo stiklo didinamosios galios akivaizdžiai nepakanka.
Šiuo atveju pagrindiniu darbo įrankiu tampa mikroskopas, dažniausiai įprastas, lengvas arba optinis. Apsvarstykite, kokios konstrukcinės dalys yra įtrauktos į jo sudėtį.
- Visos konstrukcijos pagrindas yra trikojis. Tai lenktas elementas, prie kurio tvirtinamos visos kitos įrenginio dalys. Jo platus pagrindas palaiko visą mikroskopą ir išlaiko jį stabilų stovint.
- Veidrodis, kuris pritvirtinamas prie trikojo iš įrenginio apačios. Būtina užfiksuoti saulės šviesą ir nukreipti spindulį į sceną. Jis tvirtinamas iš abiejų pusių ant judančių vyrių, o tai palengvina šviesos nustatymo procesą.
- Temų lentelė – ant trikojo pritvirtinta konstrukcija, dažniausiai suapvalinta arba stačiakampė, sumetalinės tvirtinimo detalės. Būtent ant jo sumontuotas tiriamas mikropreparatas, kuris aiškiai pritvirtinamas iš abiejų pusių ir lieka nejudantis.
- Staikiklis, kurio vienoje pusėje yra okuliaras, o kitoje – skirtingo didinimo lęšiai. Taip pat saugiai pritvirtintas prie trikojo.
- Tikslai yra tiesiai virš scenos ir padeda sufokusuoti bei padidinti vaizdą. Dažniausiai jų būna trys, kiekvienas gali būti perkeltas ir tvirtinamas pagal poreikį.
- Okuliaras yra teleskopo viršus ir jis skirtas tiesiogiai stebėti objektą.
- Paskutinė svarbi dalis, kurią turi visi tokio tipo didinimo įrenginiai, yra makro ir mikro varžtai. Jie naudojami teleskopo judėjimui reguliuoti, siekiant nustatyti geriausią vaizdo kokybę.
Akivaizdu, kad mikroskopo struktūra nėra pernelyg sudėtinga. Tačiau tai būdinga tik optiniams modeliams. Vidutinis šviesos mikroskopo padidinimas yra ne didesnis kaip 300 kartų.
Jei kalbėtume apie šiuolaikinius dizainus, kurie padidina tūkstančius kartų, tada jų struktūra yra daug sudėtingesnė.
Kas yra mikroskopai ir kur jie naudojami?
Yra įvairių mikroskopų tipų. Paprasčiausias iš jų – šviesus ar optinis – sudaro didžiąją dalį moksleiviams skirtų dizainų. Lupa ir mikroskopas yra priimtiniausi didinamieji prietaisai. 6 klasė (biologija yra mokyklinis dalykas, kuriame naudojamos šios pamokosobjektai) reiškia susipažinimą su įrenginiu, šių įrenginių veikimo principais.
Tačiau mokiniams turėtų būti suteikta informacija apie mikroskopų tipus, su kuriais dirba mokslininkai, fizikai, chemikai, biologai, astronomai ir kt. Yra 5 pagrindiniai, jie buvo išvardyti aukščiau. Lazeriniai ir elektroniniai prietaisai leidžia gauti vaizdus, šimtus tūkstančių kartų didesnius nei tikrieji jų matmenys. Tai leidžia pažvelgti į net mažiausias daleles ir padaryti daug atradimų įvairiose mokslo ir technologijų srityse.
Mikroskopo paruošimas
Pamoka „Didinamieji prietaisai“nėra vienintelė mokyklos mokymo kurse, kurioje kalbama apie darbą su tokiais įrenginiais. Kartu su struktūra ir naudojimo taisyklėmis vaikai turėtų pateikti pagrindines žinias apie mikropreparatų ruošimą.
Tam naudojami šie elementai:
- stumdomas stiklas;
- viršelio lapelis;
- skrodžianti adata;
- filtravimo popierius;
- lašinėlis;
- vanduo.
Jei reikia ištirti, pavyzdžiui, svogūno odelę, atsargiai išpjaustykite ją adata ir uždėkite ant stiklelio plonos plėvelės pavidalu. Jį reikia įdėti į vandens lašą, iš anksto suformuotą pipete. Iš viršaus preparatas uždengiamas plonu dengiamuoju stiklu ir stipriai prispaudžiamas. Skysčio perteklius pašalinamas palietus filtravimo popierių. Turite pasirūpinti, kad po dengiamuoju stikleliu nebūtų oro burbuliukų, nes priešingu atveju jie bus matomi tik po mikroskopu.
Gamykliniai vaistai arba fiksuoti
Be „gyvų“preparatų gamybos, mokyklose dažnai naudojami jau paruošti, fiksuoti preparatai. Jie yra spalvoti ir labiau informatyvūs, nes pagaminti naudojant specialias technologijas, pasižyminčias dideliu natūralumu. Anot jų, galima įvaldyti visų žinomų tiek gyvūnų, tiek augalų struktūrinių elementų mikrostruktūrą. Be to, fiksuoti preparatai leidžia tirti bakterijas, mikroskopinius grybus, pirmuonius ir kitus smulkius padarus.
Studijuoju didintuvus mokykloje
Kaip minėjome aukščiau, didinimo prietaisai būtinai mokomi mokykloje. 6 klasė – veikimo principo, įrenginių sandaros pagrindų įsisavinimo pradžia.
Taip pat šiuo laikotarpiu atsiranda galimybė savarankiškai sudėti preparatą ant objekto stalo, pagauti šviesą ir apžiūrėti vaizdą, pasiekiant aukštą derinimo raišką. Kituose ugdymo etapuose vaikai jau užtikrintai naudojasi mikroskopais ir didintuvais įvairiems tyrimams, nes visiškai įvaldo prietaisų naudojimo techniką.
Laboratorinis darbas mokykloje naudojant šviesos mikroskopus
Jų iš tikrųjų yra nemažai. Kiekvienas mokytojas pats nusprendžia, kokius darbus atlikti. Juk viskas priklauso nuo įrangos kiekio ir jos veikimo. Dažniausiai atliekami laboratoriniai tyrimai, kuriems reikia naudoti didintuvus:
- Augalų lapų struktūros tyrimas.
- Augalų transpiracijos proceso tyrimas. Stomos struktūra.
- Pelėsiniai hifai.
- Augalų sporos, jų struktūra.
- Ląstelės vidinės sudėties ir kitų tyrimas.
