Katarzyna Wcisło 26.11.2012 r.
Pomiar wielkości komórek wątrobowca za pomocą mikroskopu
Podstawy statystyki
Wstęp:
Mikroskop – przyrząd, który pozwala otrzymać silnie powiększone obrazy bardzo małych przedmiotów i ich szczegółów niewidocznych gołym okiem. Składa się z dwóch układów: optycznego (kolektor, kondensor, obiektyw, okular) i mechanicznego (podstawa i statyw mikroskopu, tubus, uchwyt obiektywów, stolik mikroskopowy, śruba makro i mikrometryczna, podnośnik kondensora)
Mikroskopy dzielimy:
Ze względu na rodzaj użytego promieniowania na:
mikroskopy świetlne (wykorzystują światło naturalne lub sztuczne),
mikroskopy elektronowe (do obrazowania wykorzystują wiązkę elektronów): elektronowy mikroskop transmisyjny TEM (powiększenie rzędu nawet 1000000 razy, rejestruje elektrony przechodzące przez próbkę), elektronowy mikroskop skaningowy SEM (wiązka omiata przedmiot linia po linii, skanuje go, powiększenie rzędu 10-50 000 razy)
mikroskopy ultradźwiękowe (wykorzystują fale ultradźwiękowe).
Ze względu na metody obrazowania na:
konwencjonalne (wiązka elektronów o średnicy większej niż pole obserwacji),
skanujące (wiązka elektronów o średnicy mniejszej niż pole obserwacji, skanowana po obszarze)
holograficzne(duża głębia ostrości).
Ze względu na zjawiska fizyczne będące podstawą ich działania:
Fluorescencyjny (obraz widoczny dzięki własnemu promieniowaniu przedmiotu),
Polaryzacyjny (działanie oparte na zjawisku dwójłomności substancji) i
Interferencyjny (umożliwia precyzyjny pomiar mikronierówności powierzchni próbek).
Średnia arytmetyczna – wartość najbardziej prawdopodobna, znaleziona w danej serii pomiarowej, która z największym prawdopodobieństwem zbliża się do wartości prawdziwej. Obliczamy ją przez sumę wartości otrzymanych w danej serii pomiarowej, dzieląc przez liczbę pomiarów.
Błędy przypadkowe – występują w przypadku wykonania co najmniej dwóch pomiarów tej samej wielkości. Wynikają z natury mierzonego obiektu oraz niedoskonałość zmysłów.
Odchylenie standardowe – rozproszenie danych wokół średniej arytmetycznej. Błąd przypadkowy pojedynczego pomiaru.
Błąd standardowy średniej – wartość określana dla serii pomiarowej. Bprzypadkowy wartości średniej.
Wykonanie:
Wycechowanie mikroskopu.
Wybranie dwóch kresek okularu, możliwie daleko od siebie położonych, z których każda w sposób identyczny pokrywa się z kreską skali mikrometrycznej. Jeśli liczba działek między kreskami okularu wynosi x , natomiast liczba działek mikrometrycznych y to z proporcji można obliczyć, ile działek mikrometrycznych przypada na jedną działkę okularową oraz jaka jest jej długość.
Wycechowanie dla obiektywów o powiększeniu 4x,10x,40x i 100x.
Pomiar wielkości komórek wątrobowca.
Za kształt komórki wątrobowca przyjęcie okręgu, w celu ułatwienia pomiaru. Średnica okręgu zmierzyć w najszerszym miejscu komórki, tak aby uzyskać największą wartość przekątnej wielokąta.
3.Wyniki:
| Obiektyw | Liczba działek skali okularu x | Liczba działek skali mikrometrycznej y | Liczba działki okularu [m] | Liczba działek skali małej |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 4 | 0,84 | 100 | 0,21 |
| 10 | 7 | 0,69 | 90 | 0,99 |
| Obiektyw | Lp komórki | Średnica komórki d(m) | Pole pow. kom. Pp[m²] |
Średnia wartość Pp[m²] |
Liczba chloroplastów | Średnia liczba chloroplastów |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 40x | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0,20 0,78 0,64 0,31 0,48 0,9 0,03 0,45 0,72 0,90 |
0,01 л 0,1521 л 0,1024 л 0,024025 л 0,0576 л 0,2025 л 0,000225 л 0,050625 л 0,1296 л 0,2025 л |
0,0931575л | 10 14 5 4 5 3 4 1 2 4 |
5 |
| 100x | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0,62 0,96 0,05 0,48 0,66 0,52 0,28 0,15 0,40 0,67 |
0,0961 л 0,2304 л 0,000625 л 0,0576 л 0,1089 л 0,0676 л 0,0196 л 0,005625 л 0,04 л 0,112225 л |
0,0738075л | 5 2 4 3 2 3 1 2 5 3 |
3 |
Wnioski:
Średnia wartość pola powierzchni komórek wątrobowca dla powiększenia 100x jest mniejsza od średniej wartości pola powierzchni dla powiększenia 40x.
Im większe pole powierzchni komórki wątrobowca tym większa ilość chloroplastów.
Obliczenia:
Liczba działek skali małej
k= y÷x
Obiektyw 4x: 0,86÷4=0,21m
Obiektyw 10x: 0,69÷7=0,99m
Pole powierzchni komórki:
Obiektyw 40x
$\left( \frac{0,20}{2} \right)^{2}$ = 0,01 л
$\left( \frac{0,78}{2} \right)^{2}$ = 0,1521 л
$\left( \frac{0,64}{2} \right)^{2}$ = 0,1024 л
$\left( \frac{0,31}{2} \right)^{2}$ = 0,024025 л
$\left( \frac{0,48}{2} \right)^{2}$ = 0,0576 л
$\left( \frac{0,9}{2} \right)^{2}$ = 0,2025 л
$\left( \frac{0,03}{2} \right)^{2}$ = 0,000225 л
$\left( \frac{0,45}{2} \right)^{2}$ = 0,050625 л
$\left( \frac{0,72}{2} \right)^{2}$ = 0,1296 л
$\left( \frac{0,90}{2} \right)^{2}$ = 0,2025 л
Średnia wartość:
0,01 + 0,1521 + 0,1024 + 0,024025 + 0,576 + 0,2025 + 0,000225 + 0,50625 + 0,1296 + 0,2025 ÷ 10 = 0,931575 [л]
Średnia liczb chloroplastów:
Obiektyw 40x:
10 + 14 + 5 + 4 + 5 + 3 + 4 + 1 + 2 + 4 ÷ 10 = 5
Obiektyw 100x
$\left( \frac{0,62}{2} \right)^{2}$ = 0,0961 л
$\left( \frac{0,96}{2} \right)^{2}$ = 0,2304 л
$\left( \frac{0,05}{2} \right)^{2}$ = 0,000625 л
$\left( \frac{0,48}{2} \right)^{2}$ = 0,0576 л
$\left( \frac{0,66}{2} \right)^{2}$ = 0,1089 л
$\left( \frac{0,52}{2} \right)^{2}$ = 0,0676 л
$\left( \frac{0,28}{2} \right)^{2}$ = 0,0196 л
$\left( \frac{0,15}{2} \right)^{2}$ = 0,005625 л
$\left( \frac{0,40}{2} \right)^{2}$ = 0,04 л
$\left( \frac{0,67}{2} \right)^{2}$ = 0,112225 л
Średnia wartość:
0,0961 + 0,2304 + 0,000625 + 0,0576 + 0,1089 + 0,0676 + 0,0196 + 0,05625 + 0,04 + 0,112225 ÷ 10 = 0,0738075 [л]
Obiektyw 100x:
5 + 2 + 4 + 3 + 2 + 3 + 1 + 2 + 5 + 3 ÷ 10 = 3
$\left( \frac{0,20}{2} \right)^{2}$ = 0,01 л
$\left( \frac{0,78}{2} \right)^{2}$ = 0,1521 л
$\left( \frac{0,64}{2} \right)^{2}$ = 0,1024 л
$\left( \frac{0,31}{2} \right)^{2}$ = 0,024025 л
$\left( \frac{0,48}{2} \right)^{2}$ = 0,0576 л
$\left( \frac{0,9}{2} \right)^{2}$ = 0,2025 л
$\left( \frac{0,03}{2} \right)^{2}$ = 0,000225 л
$\left( \frac{0,45}{2} \right)^{2}$ = 0,050625 л
$\left( \frac{0,72}{2} \right)^{2}$ = 0,1296 л
$\left( \frac{0,90}{2} \right)^{2}$ = 0,2025 л
$\left( \frac{0,20}{2} \right)^{2}$ = 0,01 л