donderdag 22 december 2011

Geschiedenis van de microscoop


De oudste lenzen die zijn gevonden komen uit de 7de eeuw voor Christus en werden waarschijnlijk gebruikt als vergroot glas. 
In 1595 in Middelburg (Nederland) werd de eerste microscoop met twee lenzen gemaakt, maar men weet niet precies wie de microscoop heeft gemaakt. Er zijn drie mogelijke uitvinders: Sacharias Jansen zijn vader Hans Maartens of Hans Lippershey zij waren allemaal brillen slijpers.


De microscoop van Antoni van Leeuwenhoek had maar één lens, maar kon wel tot 480 keer vergroten, terwijl de microscopen met twee lenzen tot maar 30 keer konden vergroten.


Bij het gebruik van een microscoop had men vroeger last van Axiale chromatische aberratie dat betekent, dat er aan de randen van het vergrote voorwerp een paars of blauw lijntje komt, omdat het licht niet allemaal even goed gebroken wordt.

In 1662 bedacht Christiaan Huygens een Achromatice lens, die van dit probleem geen last had. Deze lens wordt tot op vandaag nog steeds gebruikt. 


Natuurlijk is de microscoop in de jaren verfijnt, maar er waren geen echte doorbraken.


Oculair

Een oculair vergroot meestal 10x.
Diafragma
De licht bron bestaat uit een halogeen lampje dat een helder wit licht geeft. De kabel kan aangesloten worden op een normale 220V bron. Het lampje is regelbaar met een oplichtende regelschroef. Via een spiegel wordt het lamplicht door een opening in het statief in de richting van het object gestuurd. De vergrootte van het verlichte veld in ht preparaat kan met behulp van het velddiafragma geregeld worden zonder dat de helder van het beeld verandert. Door de opening van het velddiafragma zo in te stellen dat net het hele gezichtveld is, wordt voorkomen dat er strooi door het preparaat valt. De diafragmaopening is afgesloten met een stofdicht glas waarop eventueel een grijs of kleurfilter gelegd kan worden.

Onderdelen van de microscoop
1: tubus, 2: revolver, 3: objectief, 4: klemmen, 5: diafragma, 6: lamp, 7: oculair, 8: statief, 9: tafel, 10: grote en kleine (verstel)schroef en 11: voet.



Het licht dat uit het velddiafragma komt wordt door de condensor ( een systeem bestaande uit een tweetal lenzen), op het preparaat gebundeld geprojecteerd. Het brandpunt van de condensor moet precies in het vlak van het preparaat vallen en ook in het centrum van dit vlak. Om de hoogte van het brandpunt van de condensor Y-richting: ( Deze XY-positie is in de practicum microscopen meestal al goed ingesteld). De condensor is ook uitgrenst met een diafragma, het condensordiafragma, dat de lichtbundel begrenst.



In de optica is een diafragma een ( meestal ronde of veelhoekige) opening in de lichtbaan van een lens of objectief die een bepaalde hoeveelheid licht door kan laten of tegen houden. Het midden van het diafragma valt samen met de optische as van de binnenvallende licht bundel in het in het instrument of objectief. Een diafragma bestaat uit een ijzeren plaatje die in het midden een opening vrijlaat. De opening kun je groter of kleiner maken. Ook zijn er diafragma’s die bestaan uit een ijzeren schijf met gaten van verschillende grootten.

Objectieven

Objectieven bestaan uit meerdere bolle lenzen zodat ze het licht geleidelijker breken en hoe meer bolle lenzen  er in het objectief aanwezig is hoe groter het object wordt.
Als de bolle lenzen niet goed op 1 lijn liggen dan wordt het object niet goed vergroot en niet goed weerspiegeld.




Wet van Snellius


Bij de wet van snellius gaat het om de overgang van lucht naar een vloeistof of vaste stof.
Dit is een voorbeeld van een overgang van lucht naar een vloeistof of vaste stof.
 Zoals je ziet heb je hier te maken met twee hoeken. De hoek waar 20 graden bij staat is de hoek van inval. De hoek waar het rode pijltje bij staat heet de hoek van breking.

Als je de hoek van breking wilt berekenen gebruik je de volgende formule:


Hoe je de formule moet gebruiken. Voorbeeld 1:

Stel dat een lichtstraal vanuit lucht op glas valt en dat de hoek van inval 31° is. Je kunt dan met de wet van snellius de hoek van breking berekenen. Daarvoor moet je allereerst de brekingsindex van glas weten. In een tabel kan je vinden dat n= 1,5. Met de wet van snellius krijg je dan:
             Sin (i)     sin (31 °)      0,515
Sin(r)= ̶̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶  = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ =  ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶  = 0,343
               N             1,5              1,5

Uit sin(r) = 0,343 blijkt dat de hoek van breking 20° is.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Voorbeeld 2:

Stel dat een lichtstraal overgaat van diamant naar lucht waarbij de hoek van inval 20° is. Je kunt dan met de wet van snellius de hoek an breking berekenen. Allereerst meot je weer de brekingsindex weten. Voor diamant geldt n= 2,4.
Met de wet van snellius krijg je dan:

Sin (r)= n × sin (i) = 2,4 × sin (20°) = 2,4 × 0, 342 = 0,82
Uit sin(r) = 0,82 blijkt dat de hoek van breking 55° is.