Об’ємна мікроскопія
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Сучасні мікроскопи доведені до високого ступеня досконалості. Але навіть кращим з них властивий великий недолік: мала глибина різкості. Під мікроскопом видно лише надзвичайно тонкий шар аналізованого на просвіт препарату, а все, що знаходиться хоча б на частку мікрона ближче або далі, розпливається. Тому при великих збільшеннях не можна охопити поглядом порівняно товсті об’єкти, наприклад капілярну кровоносну судину або нервове волокно, а який-небудь рухомий мікроб легко йде з фокусу. Тим більше в мікроскоп не можна побачити подібний товстий об’єкт стереоскопічно, тобто, відчуваючи його глибину і об’єм.
Два англійських вчених з Кембриджського університету – психолог Грегорі і фізіолог Дональдсон – знайшли спосіб бачити в будь-який мікроскоп об’ємне зображення. Спосіб цей надзвичайно простий. Винахідники прикріпили скельця, з прозорим препаратом до гілки камертона, що здійснює 50 коливань на секунду. Завдяки цьому за кожну соту частину секунди всі верстви препарату встигають побувати в площині ясного бачення. За допомогою простого оптичного пристосування збільшене зображення проектується на екран. На нерухомому екрані зображення вийшло б розпливчастим тому, що площина ясного зображення коливається подібно до об’єкта на предметному склі. Але хитромудрі вчені і екран прикріпили на гілки такого ж камертона і змусили його коливатися синхронно з об’єктом. Тому зображення на екрані виходять завжди різкими.
Отже, спостерігач бачить не одне зображення одного шару, але за кожну секунду перед його очима сто разів проходять незліченні зображення всіх шарів досліджуваного препарату. І подібно до того, як у кінематографі змінюються 24 рази на секунду кадри, зливаються і створюють враження руху, так і змінюються зображення шарів препарату, зливаються в об’ємне зображення. Око стереоскопічно бачить всю товщу випромінюваного об’єкта.
Перший прилад англійських вчених ще дуже недосконалий – адже він був виготовлений тільки для перевірки правильності їх ідеї. Він застосовується лише при збільшенні не більше ніж у сто разів. Однак робота з ним показала винахідникам, що, замінивши камертон досконалішими вібраторами і поліпшивши систему освітлення, можна буде при будь-якому збільшенні бачити хороші об’ємні зображення. Відкриття, зроблене психологом і фізіологом в далекій від них галузі фізики, показує всю важливість «співдружності наук».
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.