ตั้งค่าการอ่าน

ค่าเริ่มต้น

  • เลื่อนอัตโนมัติ
    Biology for High School Student

    ลำดับตอนที่ #2 : Unit 1 : Introduction to Biology (Part II)

    • อัปเดตล่าสุด 4 พ.ค. 54


    Scientific Methods: วิธีการทางวิทยาศาสตร์

    ฝากรูป

    1. การสังเกต (observation) วิทยาศาสตร์ทุกแขนงเริ่มต้นด้วยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเสมอ

    2. ปัญหา (Questions) เมื่อสังเกตแล้วจะทำให้มีปัญหาเกิดขึ้นตามมา

    3. สมมติฐาน (Hypothesis) การตั้งสมมติฐานเป็นการคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นจากข้อมูล ที่ค้นคว้ามา หรือจาก ประสบการณ์เดิม อาจจะถูกหรือผิดก็ได้ จนกว่าจะได้ทำการทดลองนั้น

    4. การทำนาย (Predictions) คาดคะเนเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นก่อนการทดลอง

    5. การทดลอง (Tests (experiments)) เพื่อเป็นการพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งขึ้นว่าถูกต้องหรือไม่ ขณะที่ทดลอง ต้องมีการเก็บข้อมูลด้วย เพื่อนำไปวิเคราะห์ผลด้วยเมื่อพิสูจน์สมมติฐานได้ว่ามีโอกาสเป็นความจริงมาก สมมติฐานนั้นก็จะกลายเป็น ทฤษฎีไป ซึ่งเราสามารถนำไปใช้เป็นหลัก ในการอธิบายหรือทำนายปรากฏการณ์ได้อย่างถูกต้อง

    Microscope: กล้องจุลทรรศน์

    กล้องจุลทรรศน์ "Microscope" มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก "ไมครอน" (micron) หมายถึง ขนาดเล็ก และ "สโคปอส" (scopos) หมายถึง เป้าหมายหรือมุมมอง

    กล้องจุลทรรศน์ เป็นทัศนูปกรณ์ที่มีความสำคัญต่อการศึกษาในวิชาชีววิทยา โดยจะขยายภาพสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าให้ใหญ่ขึ้น

    §  Stereo Microscope (SM) : กล้องจุลทรรศน์เสตอริโอ

    §  Light Microscope (LM) : กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง

    §  Electron Microscope (EM) : กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

    ประโยชน์ของกล้องจุลทรรศน์

    1. ช่วยในการมองเห็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กกว่าตาเราจะมองเห็น
    2. ช่วยในการศึกษาหาข้อมูลหลักฐานทางชีววิทยา

    หลักการการทำงานของกล้องจุลทรรศน์

    กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการมองวัตถุที่มีขนาดเล็ก เป็นเครื่องช่วยตาในการศึกษาลักษณะโครงสร้างของเซลล์ให้ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งกล้องจุลทรรศน์มีความสามารถขยาย (Magnification) ได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความสามารถในการแจกแจงรายละเอียด (Resolution / Resolving power) หมายถึง ความสามารถของกล้องจุลทรรศน์ในการแยกจุดสองจุดซึ่งอยู่ใกล้กันที่สุดให้มองเห็นแยกเป็นสองจุดได้ (Two points of discrimination) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ

    - ความยาวคลื่นแสงที่ส่องผ่านเลนส์ ซึ่งถ้าแสงมีความยาวคลื่นที่สั้น จะช่วยเพิ่ม resolving power

    - ความสามารถในการรวมแสงของเลนส์วัตถุ (numerical aperture of objective lens / NA)
    โดยที่ค่า NA ยิ่งมากภาพที่ได้ก็จะยิ่งคมชัดมากขึ้นตาม

    ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์

    1. ลำกล้อง (Body tube) เป็นส่วนที่เชื่อมโยงอยู่ระหว่างเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วัตถุ มีหน้าป้องกันไม่ให้แสงจากภายนอกรบกวน

    2. แขน (Arm) คือส่วนที่ทำหน้าที่ยึดระหว่างส่วนลำกล้องกับฐาน เป็นตำแหน่งที่จับเวลายกกล้อง

    3. แท่นวางวัตถุ (Speciment stage) เป็นแท่นใช้วางแผ่นสไลด์ที่ต้องการศึกษา

    4.ที่หนีบสไลด์ (Stage clip) ใช้หนีบสไลด์ให้ติดอยู่กับแท่นวางวัตถุ ในกล้องรุ่นใหม่จะมี Mechanical stage แทนเพื่อควบคุมการเลื่อนสไลด์ให้สะดวกขึ้น

    5. ฐาน (Base) เป็นส่วนที่ใช้ในการตั้งกล้อง ทำหน้าที่รับน้ำหนักตัวกล้องทั้งหมด

    6. กระจกเงา (Mirror) ทำหน้าที่สะท้อนแสงจากธรรมชาติหรือแสงจากหลอดไฟภายในห้องให้ส่องผ่านวัตถุโดยทั่วไปกระจกเงามี 2 ด้าน ด้านหนึ่งเป็นกระจกเงาเว้า อีกด้านเป็นกระจกเงาระนาบ สำหรับกล้องรุ่นใหม่จะใช้หลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งสะดวกและชัดเจนกว่า

    7. เลนส์รวมแสง (condenser) ทำหน้าที่รวมแสงให้เข้มขึ้นเพื่อส่งไปยังวัตถุที่ต้องการศึกษา

    8. ไดอะแฟรม (diaphragm) อยู่ใต้เลนส์รวมแสงทำหน้าที่ปรับปริมาณแสงให้เข้าสู่เลนส์ในปริมาณที่ต้องการ

    9. ปุ่มปรับภาพหยาบ (Coarse adjustment) ทำหน้าที่ปรับภาพโดยเปลี่ยนระยะโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ (เลื่อนลำกล้องหรือแท่นวางวัตถุขึ้นลง) เพื่อทำให้เห็นภาพชัดเจน

    10. ปุ่มปรับภาพละเอียด (Fine adjustment) ทำหน้าที่ปรับภาพ ทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนมากขึ้น

    11. เลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens) จะติดอยู่กับจานหมุน (Revolving nose piece) ซึ่งจานหมุนนี้ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ ตามปกติเลนส์ใกล้วัตถุมีกำลังขยาย 3-4 ระดับ คือ 4x 10x 40x 100x ภาพที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุเป็นภาพจริงหัวกลับ

    12. เลนส์ใกล้ตา (Eye piece) เป็นเลนส์ที่อยู่บนสุดของลำกล้อง โดยทั่งไปมีกำลังขยาย 10x หรือ 15x ทำหน้าที่ขยายภาพที่ได้จากเลนส์ใกล้วัตถุให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้เกิดภาพที่ตาผู้ศึกษาสามารถมองเห็นได้ โดยภาพที่ได้เป็นภาพเสมือนหัวกลับ

    Stereo Microscope (SM)

    ฝากรูป

     Ø ใช้ศึกษาโครงสร้างภายนอก
    Ø ไม่ต้องเตรียมวัตถุ สามารถดูได้ทันที
    Ø ภาพที่ได้จะเป็นภาพเสมือนมีความชัดลึกและเป็นภาพสามมิติ
    Ø เลนส์ใกล้วัตถุมีกำลังขยายต่ำ คือ น้อยกว่า 1 เท่า
    Ø ใช้ศึกษาได้ทั้งวัตถุโปร่งแสงและวัตถุทึบแสง
    Ø ระยะห่างจากเลนส์ใกล้วัตถุกับวัตถุที่ศึกษาอยู่ในช่วง 63-225 มิลลิเมตร

    Light Microscope (LM)

    ฝากรูป

    Ø อาศัยเลนส์นูน 2 ตัว ในการเกิดภาพ คือ

    -         เลนส์ใกล้ตา (Eyepiece)

    -         เลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens

    Ø
    แสงมาจากแหล่งกำเนิดแสง

    -         ปรับแสงโดยการใช้การเปิด-ปิดม่านปรับแสง (diaphragm)

    -         มีเลนส์รวมแสง (condenser) เป็นตัวปรับระนาบแสง

    Ø  ใช้ศึกษาวัตถุโปร่งแสง

    ลักษณะของภาพที่เกิดจากกล้องจุลทรรศน์

    §  ภาพที่ได้จะมีลักษณะ หัวกลับ , กลับซ้ายไปขวา

    §  ภาพมีทิศทางแตกต่างกับวัตถุทั้ง2ทาง ดังนั้นการเลื่อนวัตถุไปทางใดทางหนึ่ง ภาพจะมีทิศทางตรงข้าม

    ฝากรูป

    กำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ

    §  เลนส์ใกล้วัตถุจะมีกำลังขยายคือ 4X, 10X, 40X, 100X โดยวางอยู่บนแป้นสามารถหมุนปรับได้


    ฝากรูป


     

    ขอบเขต

    จำนวน

    รายละเอียด

    ความสว่าง

    LOW

    กว้าง

    แคบ

    น้อย

    สว่างมาก

    HIGH

    แคบ

    น้อย

    มาก

    สว่างน้อย

    *หลักการใช้ LM คือ เริ่มใช้จากหัว Low ก่อนค่อยไป High (ขอบเขตกว้างจะหาภาพง่าย)

    กำลังขยายรวมของกล้อง (m) = กำลังขยายเลนส์ใกล้ตา X กำลังขยายเลนส์ใกล้วัตถุ

    ฝากรูป

    หลักการปรับภาพของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

    §  ปัญหาที่เกิดจากการใช้กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงคือ ภาพไม่ชัด มี 2 ปัญหาคือ

    o  แสงไม่เหมาะสม                    ให้ปรับ diaphragm

    o  ระยะโฟกัสไม่เหมาะสม    ให้ปรับปุ่มปรับหยาบและละเอียด

    §  หากภาพยังไม่ชัดเจนจะไม่มีการเปลี่ยนกำลังขยายของกล้องโดยเด็ดขาด

    การเตรียม Slide

    Ø เพื่อคงสภาพของเซลล์ไม่ให้เซลล์เหี่ยวหรือแตก โดยใช้ 0.9% NaCl

    Ø เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้นจะย้อมสี (Stain) โดยสีที่ใช้ย้อมขึ้นอยู่กับสิ่งที่ต้องการศึกษา เช่น

    o   H&E                       ย้อมเนื้อเยื่อทั่วไป

    o   Giemsa                  ย้อมโครโมโซม, ย้อมปรสิต

    o   Gram’s stain            ย้อมแบคทีเรีย มีสีย้อม 2 ชนิด คือ

    § Crystal Violet (สีม่วง)   ถ้าย้อมติดสีม่วงเรียกว่า Gram positive +

    § Safranin (สีแดง)         ถ้าย้อมติดสีแดงเรียกว่า Gram negative -

    o   Wright stain            ย้อมเซลล์เม็ดเลือด ไขกระดูก

    o   Acid fast stain         ย้อมเชื้อวัณโรค

    o   Indian ink                ย้อมเชื้อรา

    o   Iodine                    ย้อมปรสิต

    Ø เมื่อย้อมเรียบร้อยก็นำ cover slit มาปิด

    ฝากรูป

    Electron Microscope (EM)

    เป็นกล้องที่ใช้อิเล็กตรอนความถี่สูงให้การทำงานแทนแสง สามารถขยายได้ถึง 500,000 เท่า จนเห็นโมเลกุลที่อยู่ในโครงสร้างต่างๆได้เลย แต่ด้วยความสามารถขยายที่สูงราคาจึงสูงตาม

    ฝากรูป

    § กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (Transmission electron microscope) เรียกย่อว่า TEM

    o   เอิร์น รุสกา สร้างได้เป็นคนแรก เมื่อปี พ.ศ. 2475

    o   ใช้ในการศึกษาโครงสร้างภายในเซลล์โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องผ่าน ตัวอย่างที่ศึกษา

    o   ต้องมีการเตรียมแบบพิเศษและบางเป็นพิเศษด้วย

    o   ได้ภาพ 2 มิติ

    ฝากรูป

    § กล้องอิเล็กตรอนแบบส่งกราด (Scanning electron microscope) เรียกย่อว่า SEM

    o  เอ็ม วอน เอนเดนนี สร้างสำเร็จเมื่อปี พ.ศ. 2481

    o  ใช้ศึกษาผิวของเซลล์หรือผิวของวัตถุที่นำมาศึกษา ลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องกราดบนผิววัตถุ

    o  ได้ภาพซึ่งมีลักษณะเป็นภาพ 3 มิติ



    ติดตามเรื่องนี้
    เก็บเข้าคอลเล็กชัน
    นิยายแฟร์ 2024

    ผู้อ่านนิยมอ่านต่อ ดูทั้งหมด

    loading
    กำลังโหลด...

    อีบุ๊ก ดูทั้งหมด

    loading
    กำลังโหลด...

    ความคิดเห็น

    ×