TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc)

Átírás

1 Összeállította: Törökné Török Ildikó TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: Az egysejtű élőlények sejtjei és a többsejtű élőlények sejtjei is csak mikroszkóppal láthatóak. Az első mikroszkópot (görögül mikron = kicsi + szkopein = nézni) kb. 400 évvel ezelőtt alkották meg Jansen (1590)Leeuwenhoek (17.század), majd Robert Hooke. (A mikroszkópokról többet tudhatsz meg itt: és A mikroszkópoknak két csoportját különböztetjük meg: 1. fénymikroszkópok (optikai mikroszkópok) (1.ábra) Fényhullámmal történik a képalkotás 2. elektronmikroszkópok ( (2.ábra) Nem fényhullámmal, hanem elektronsugárzással, az elektronhullámmal világítja meg a tárgyat. Az elektronsugárzás hullámhossza lényegesen kisebb a fénysugár hullámhosszánál, ami sokkal nagyobb nagyítást tesz lehetővé. 1. ábra: Régi típusú fénymikroszkóp 2.ábra Az 1933-ban Ernst Ruska által készített elektronmikroszkóp 1. oldal / 14

2 Mi az ún. egyokuláros tanulói mikroszkóppal (ez egy fénymikroszkóp) (3.ábra) fogunk megismerkedni, illetve ennek az optikai leképezését modellezzük. A mikroszkóp felépítésének optikai modellje: A mikroszkóp több lencséből, ún. lencserendszerből épül fel: tárgylencse (objektív)- a vizsgált objektum felett lévő gyűjtőlencse szemlencse (okulár) vizsgáló szeme előtt lévő gyűjtőlencse (egyéb gyűjtőlencsék a mikroszkóp tubusában) 3.ábra: A tanulói fénymikroszkóp felépítése 2. oldal / 14

3 Összeállította: Törökné Török Ildikó 4.ábra: A fénymikroszkóp optikai leképezése (Budó Ágoston) A mikroszkóppal különböző nagyítás érhető el. A nagyítását növelve ( 4x 10x 40x 100x) a sejtek egyre nagyobbnak és élesebben látszódnak, bár a legnagyobb nagyításnál már nem biztos hogy minden metszetnél éles képet kapunk. Például ezt láthatod a mikroszkóp különböző nagyításánál a burgonya szárgumó keresztmetszetén: 4x 10x 40x 100x Ezeken a metszeteken a fénymikroszkóppal a sejtek alakja jól látszik, de az egyes sejtalkotók (pl. sejtmag) csak az elektronmikroszkópokkal lennének jól láthatóak. A vizsgálódás célja: A fénymikroszkóp felépítésének megismerése. A fénymikroszkóp optikai leképezésének modellezése. A fénymikroszkóp beállításának elsajátítása egy-egy kész szöveti metszet beállításával. Eszközszükséglet: 1 db tálca, 1 db egyokuláros tanulói mikroszkóp, 1 db kész növényi vagy állati szöveti metszet Optikai tanulókísérleti készletből: 1 db optikai pad, 4db csúszószorító, 3 db gyűjtőlencse: +50, +100, (mm fókusztávolságú), 1 db üres lencsetartó, 1 db diatartó, 1 db dia (mikroszkopikus tárgy) 3. oldal / 14

4 Összeállította: Törökné Török Ildikó Eszközismertető, kísérletismertető: Először a mikroszkóp felépítésével fogunk megismerkedi. Másodszor összeállítjuk a mikroszkóp optikai leképezésének modelljét. Harmadszor a mikroszkóppal az éles kép beállítását gyakoroljuk kész szöveti metszetekkel., illetve rajzot készítünk a látottakról. 4. oldal / 14

5 A mérés, kísérlet, megfigyelés menete: 1. feladat:a mikroszkóp felépítésének megismerése Vedd magad elé a mikroszkópot, s próbáld beazonosítani az alábbi ábra alapján az egyes részeit! szemlencse (1db) elfordítható tárgylencsék (4X, 10X, 40X, 100X nagyítású) tárgylemezt leszorító kar tárgyasztal fényforrás tárgyasztalmozgató-csavarok (2db) durva beállító csavar finom beállító csavar talapzat Láthatod, hogy a tárgylencsékre számok vannak írva. Az első érték a nagyítást jelöli. Ezzel a mikroszkóppal 4x, 10x, 40x és 100x nagyítás lehetséges. 5. oldal / 14

6 2. feladat: A mikroszkóp optikai leképzésének modelljének összeállítása Tedd a diatartót az üres lencsetartóba, majd tedd bele a vizsgálandó diát, amin a mikroszkopikus tárgy van! Tedd az optikai padra a 4 db csúszószorítót, rakd bele a gyűjtőlencséket és a diát az alábbi rajz alapján! (Az ábrán jelölt távolságokra helyezd az optikai padon a lencséket!) FIGYELEM! Ne erőltesd az egyes elemek összeállítását, mert eltörhetnek az eszközök! Ha nem megy, szólj a szaktanárnak! Állítsd az optikai padot világos ablak (vagy fényforrás) irányába úgy, hogy a szemünk az optikai főtengelyen legyen! Állítgasd úgy az optikai rendszer elemeit, hogy a dián lévő képet élesen lásd! (Változtasd: a szem és az okulár távolságát, a lencsék távolságát!) Tapasztalataidat írd le a munkafüzet 2. feladatánál! 6. oldal / 14

7 3. feladat: A mikroszkóp beállítása, kész metszet vizsgálata mikroszkóppal Tegyél a mikroszkópba egy kész metszetet, s próbáld a mikroszkópot beállítani a különböző nagyításoknál úgy, hogy éles képet kapj! o FIGYELEM! A tárgylemezeket két ujjal fogjuk meg, mert törékeny, vágási sérülést okozhat! o FIGYELEM! A szemünket óvjuk az nyomástól, ütéstől a mikroszkóp - használat során! Ha szemüveget viselsz, most VEDD LE, anélkül dolgozz! o FIGYELEM! KÖVESD a mikroszkóphasználat lépéseit! 1. Kapcsold be a mikroszkópot, így a fényforrást is bekapcsolod! (A vezetéke legyen bedugva a hálózatba!) 2. Állítsd a durva beállító csavarral egymástól a legtávolabb a tárgyasztalt és a tárgylencsét (objektívet)! 3. Helyezd a tárgylemezt ( a metszetet) a tárgyasztalra! 4. Fordítsd a tárgylemez fölé a legkisebb nagyítású (4x) tárgylencsét (objektívet)! 5. A tárgyasztalon illeszd a tárgylemezt a fény útjába a tárgyasztalmozgató-csavarokkal! 7. oldal / 14

8 6. A tárgyasztalt közelítsd a tárgylencséhez addig, amíg csak lehet a beállító-csavarral úgy, hogy oldalról nézed, amit csinálsz! 7. MOST NÉZZ BELE a szemlencsébe (okulárba)! 8. Élesítsd a képet FINOMAN (! )a beállító-csavarral ( élesítő csavarral ) a tárgyasztal eltávolításával a tárgylencsétől úgy, hogy ne koppanjon a tárgylencse és a tárgylemez, mert eltörik. 9. A 2. lépéstől megismételve állítsd be az eggyel nagyobb (10x) nagyítású tárgylencsét a lencsék átforgatásával, majd élesítsd a képet! 10. Ezt addig ismételd, amíg a legnagyobb nagyításig ( 40x és 100x) eljutsz! Készíts rajzot a munkafüzet 3. feladatánál! 8. oldal / 14

9 A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása A megfigyelés elvégzése után OLDD MEG az alábbi feladatokat! 1. feladat: Egészítsd ki az alábbi szöveget! A szövetes növényi és állati szervezet legkisebb anatómiai és működési egysége, amely méteres nagyságrendű, ezért szabad szemmel nem láthatóak. A mikroszkóp tulajdonképpen egy, amellyel a tárgyról képet készítünk. A mikroszkópoknak két fajtája van: a mikroszkópok és az mikroszkópok. A fénymikroszkóp látható hullámmal alkot képet, az elektronmikroszkóp az hullámmal, amely hullámhossza jóval a látható fény hullámhosszánál, ezért nagyítás érhető el vele. A tanulói mikroszkópok a mikroszkópok közé tartoznak, ezért egy-egy sejt jól látszik, de a legtöbb sajnos ezzel nem láthatjuk. A tanulói mikroszkóp alapvetően a következő részekből áll: A fénymikroszkópok lencséi: 1. (más néven ), amely a tárgy felett helyezkedik el (Ennél a mikroszkópnál darab tárgylencse van.) 2. (más néven ), amely az emberi szem előtt helyezkedik el 9. oldal / 14

10 2. feladat: Jelöld az alábbi ábrán azokat a távolságokat, ahol a diát élesen láttad a mikroszkóp optikai modelljében! 3. feladat: Rajzold le a mikroszkópban látott képeket a különböző nagyításoknál! A metszet neve: 4X nagyítás 10X nagyítás A rajzodon jól láthatóan jelölj meg egy tetszőleges sejtet! Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Dr. Budó Ágoston Dr. Mátrai Tibor: Kísérleti Fizika III. (Optika és Atomfizika) o Dr. Németh Endre: Biológiai kézikönyv (Szeged, 2003.) o Dr. Lénárd Gábor: Biológiai laboratóriumi vizsgálatok (tankönyvkiadó, Budapest, 1987.) internetes hivatkozások: o o o o oldal / 14