Практикум по цитологии растений - Паушева З.П.
ISBN 5-10-000614-5
Скачать (прямая ссылка):
В ультрафиолетовых лучах возможен микроспектральпый анализ. Для этого микроскоп снабжают спектрографом.
В заключение следует отметить, что ультрафиолетовый микроскоп позволяет возбуждать флуоресценцию препарата как длинноволновыми, так и коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами.
Метод инфракрасной микроскопии
Инфракрасные лучи меньше рассеиваются, чем видимые. Непрозрачные объекты, которые трудно или нельзя рассматривать в видимом свете, можно сделать видимыми в инфракрасных лучах при помощи электронно-оптического преобразователя. Это позволяет изучать объекты с хитиновым покровом, гифы и споры грибов, семена растений и т. д.
Т. А. Борщева с соавторами в 1971 г. предложили использовать инфракрасные лучи для диагностики повреждений вредителями зерновок пшеницы, в частности вредной черепашкой.
Для работы методом инфракрасной микроскопии к обычному микроскопу необходима инфракрасная насадка НИК (рис. 23). Ее устанавливают вместо тубуса. Благодаря электронно-оптическому преобразователю невидимое инфракрасное изображение превращается в видимое. В комплект входят поля-фильтры, один из которых помещают на откидное кольцо конденсора, а другой — сверху на объектив в иасадке.
При просмотре под микроскопом неповрежденное зерно выглядит прозрачным, а поврежденное — имеет темные пятна различной конфигурации. Метод позволяет выявить сортовые различия, а также повреждение зерна вредителями (тлями, трип-сами), поражение болезнями. Используются в работе модели НИК-1, НИК-2.
Рис. 23. Инфракрасная насадка с биологическим микроскопом. По Т. А. Борщевой с соавт.
Электронная микроскопия
В отличие от рассмотренных выше типов светового микроскопа электронный микроскоп основан не на световых, а на электронных лучах. Длину волны движущихся электронов (Я) вычисляют по формуле
(12)
mv
где h — постоянная Планка, /г = (6,623774- 0,00018) 10~28 мкДж-с; т — масса; и — скорость.
Из формулы видно, что длина волны электрона обратно пропорциональна его массе и скорости. Так, электроны* ускоренные напряжением 100 В, имеют длину волны 12,3 нм, при напряжении 50 000 В — всего 0,5 нм. Таким образом, при более высоком напряжении длина волны электрона уменьшается.
Сравнивая длины волн обычного света (40 000—80 000 нм) и электронов, можно видеть, что они сильно отличаются. Из формулы (1) (см. с. 9) видно, что, используя электроны, имеющие короткую длину волны, можно резко повысить разрешающую способность микроскопа. В световом микроскопе разрешающее расстояние составляет 0,24 мкм, а в электронном микроскопе — 50—100 нм. Это одно из самых существенных отличий электронного микроскопа от светового.
Рассмотрим схему электронного микроскопа (рис. 24). |
Источником электронов в электронном микроскопе просвечивающего типа служит вольфрамовая проволока, которую сильно нагревают электрическим током. От катода К электроны устремляются к аноду А, в центре которого есть отверстие. Разность потенциалов между катодом и анодом составляет несколько тысяч вольт. Благодаря огромному напряже-
Рис. 24. Принцип действия магнитного просвечивающего электронного микроскопа:
К — катод; ФЭ — фокусирующий электрод; А — анод; KJI — конденсорная линза; О — объект; ОЛ — объективная линза; ПIf — плоскость промежуточного изображения; ПЛ — проекционная линза; ДП — диафрагма поля-зрения;1 Э — плоскость второго увеличенного изображения. По 10. М. Кушниру.
Электронная ' J „ пушка
и \
Iи Ч
ч
If
ч\
3
нию электроны приобретают большую скорость. Эту часть микроскопа называют электронной пушкой.
Прямолинейное распространение электронов возможно только в безвоздушном пространстве. В микроскопе это достигается при помощи вакуумной системы. Из пушки электроны попадают в магнитное поле конденсорной линзы КЛ, которая сужает поток электронов в узкий пучок. Достигая объекта О, электроны рассеиваются и попадают в объективную линзу ОЛ, которая создает первичное увеличенное изображение. Это изображение объекта еще раз увеличивается проекционной линзой ПЛ. Она образует конечное изображение, видимое на флуоресцирующем экране (3) микроскопа и фиксируемое на фотопластинке Ф. От рассеяния и поглощения электронов объектом зависит контраст изображения.
Такова упрощенная схема электронного микроскопа. По сравнению со световым в нем источник света заменен потоком электронов, движением которых управляют электрические и магнитные линзы, а изображение можно видеть только благодаря флуоресцирующему экрану.
Наиболее распространены просвечивающие и сканирующие (растровые) электронные микроскопы. В просвечивающих объект пронизывает пучок электронов, создающий на экране изображение (рис. 25). В сканирующих микроскопах изображение создают вторичные электроны, испускаемые поверхностью объекта при облучении ее пучком первичных электронов. Выше рассмотрена схема наиболее распространенного микроскопа просвечивающего типа, который требует применения сложной заливки объектов в специальные смолы и ультратонких срезов, но обладает высокой разрешающей способностью.
