Kính hiển vi: Cấu tạo và ứng dụng

Kính hiển vi là một trong những công cụ không thể thiếu trong lĩnh vực khoa học và y học. Với khả năng quan sát các vật rất nhỏ và tạo ra ảnh phóng đại, kính hiển vi đã đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá và nghiên cứu các cấu trúc và hiện tượng vô cùng nhỏ trong tự nhiên. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về công dụng, cấu tạo cũng như cách thức hoạt động của kính hiển vi.

Cấu tạo kính hiển vi   

Công dụng và cấu tạo của kính hiển vi

– Kính hiển vi là dụng cụ quang học hỗ trợ mắt quan sát các vật vô cùng nhỏ bằng cách tạo ảnh có góc nhìn mở rộng.

– Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn đáng kể so với kính lúp.

– Cấu tạo: Bao gồm hai thành phần chính

+ Vật kính L1 là một thấu kính hội tụ (hoặc hệ thấu kính có tác dụng như thấu kính hội tụ) có tiêu cự cực nhỏ.

+ Thị kính L2 là một kính lúp dùng để quan sát ảnh của vật được tạo bởi vật kính.

+ F1’F2 = δ là độ dài quang học của kính

Sự tạo ảnh bởi kính hiển vi

Sơ đồ tạo ảnh:

– Vật kính tạo ra một ảnh thật A1B1 có kích thước lớn hơn so với vật gốc và nằm trong phạm vi từ quang tâm đến tiêu điểm vật của thị kính (O2F2).

– Thị kính tạo ra một ảnh ảo A2B2 có kích thước lớn hơn vật gốc một cách đáng kể.

– Mắt được đặt phía sau thị kính để quan sát ảnh này.

 Cách thực hiện quan sát:

– Đầu tiên, vật cần quan sát phải là một vật phẳng được kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng trong suốt. Đây là tiêu chuẩn cần thiết.

– Sau đó, đặt vật ở vị trí cố định trên một giá. Dùng ốc vi cấp để dời toàn bộ ống kính từ vị trí gần vật ra xa dần, sao cho ảnh của vật nằm trong phạm vi nhìn rõ của mắt.

– Trong trường hợp ảnh cuối cùng của vật, được ký hiệu là A2B2, được tạo ra ở vô cực, chúng ta sử dụng phương pháp ngắm chừng kính ở vô cực.

Số bội giác của kính hiển vi

Trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực, chúng ta có:

Trong đó:  là số phóng đại bởi vật kính.

là số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực.

Công thức có thể viết dưới dạng khác: 

Trong đó:

D=OCc là khoảng cực cận.

f1, f2 là tiêu cực của vật kính và thị kính.

là độ dài quang học.

Ứng dụng của kính hiển vi

Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau do khả năng của nó trong việc quan sát và phân tích các vật nhỏ. Dưới đây là một số ứng dụng quan trọng của kính hiển vi:

1. Y học: Trong y học, kính hiển vi được sử dụng để nghiên cứu các mẫu dịch tễ học, phân tích mô tế bào, và nghiên cứu các bệnh lý cũng như tìm hiểu về cấu trúc của cơ thể con người và động vật.
2. Nghiên cứu khoa học: Trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, kính hiển vi là công cụ quan trọng giúp nhà khoa học nghiên cứu các hiện tượng vật lý, hóa học, sinh học và các cấu trúc vật chất ở mức độ vô cùng nhỏ.
3. Công nghệ: Trong ngành công nghệ, kính hiển vi được sử dụng để kiểm tra và kiểm soát chất lượng sản phẩm, nghiên cứu và phát triển các vật liệu mới, cũng như quan sát và điều chỉnh các chi tiết cực kỳ nhỏ trong sản xuất và công nghệ chế tạo.
4. Địa chất và khoáng sản: Trong lĩnh vực địa chất và khoáng sản, kính hiển vi giúp các nhà khoa học phân tích các mẫu đất, đá và khoáng sản để hiểu rõ hơn về thành phần và cấu trúc của chúng.
5. Nanotechnologie: Trong lĩnh vực nanotechnologie, kính hiển vi là công cụ không thể thiếu để quan sát và làm việc với các vật liệu và cấu trúc tại mức độ nguyên tử và phân tử.
6. Giáo dục: Kính hiển vi cũng được sử dụng trong giáo dục để giúp sinh viên và học sinh hiểu rõ hơn về thế giới nhỏ bé và tạo động lực cho sự tò mò và khám phá.

Tóm lại, kính hiển vi đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y học, khoa học, công nghệ đến giáo dục và nghiên cứu.