Mikroskop to urządzenie lub mechanizm, który umożliwia lepszą widoczność mniejszych elementów lub obiektów, uzyskując ich powiększony obraz. Instrument ten charakteryzuje się zwiększaniem obrazu do poziomu siatkówki w celu lepszego uchwycenia informacji. Nauka odpowiedzialna za badanie tej serii małych obiektów za pomocą tego instrumentu nazywa się mikroskopią.
Co to jest mikroskop
Spis treści
Mówiąc etymologicznie, słowo mikroskop pochodzi z greckiego μικρός σκοπέω, co oznacza „urządzenie lub przyrząd do obserwacji małych rzeczy, które nie są widoczne gołym okiem ”. aparatura do widzenia lub obserwacji ”.
Innymi słowy, mikroskop to nic innego jak niezwykle cenne i odpowiednie narzędzie optyczne dla nauki, ponieważ dzięki niemu można obserwować zarówno mikroorganizmy, jak i drobne pierwiastki.
To narzędzie składa się z soczewek, które są odpowiedzialne za powiększanie małych obrazów, które są zogniskowane i których nie można zobaczyć gołym okiem dla ludzkiego oka.
Pierwszy mikroskop, jaki powstał w historii ludzkości, był mikroskopem optycznym i ze względu na swoje działanie nadal jest w użyciu, gdyż bazuje na właściwościach różnych materiałów, które osiągają zmianę kierunku promieni świetlnych.
Od tego momentu naukowcy zaczęli tworzyć specjalne soczewki, które umożliwiały zbieżność promieni świetlnych, dzięki czemu można było wygenerować powiększony obraz dowolnego badanego obiektu, łącząc oba te elementy. Praktycznym tego przykładem byłoby użycie pojedynczej soczewki (takiej jak na przykład lupa) do odtworzenia bardziej powiększonego obrazu danej próbki.
Jeśli chodzi o mikroskop optyczny, powiększony obraz jest generowany z różnych soczewek, niektórych zamontowanych na obiektywie narzędzia, a innych na okularze. Należy zauważyć, że soczewki umieszczone na obiektywie generują rzeczywisty powiększony obraz próbki, następnie obraz jest powiększany przez soczewki okularu, dając początek wirtualnej próbce o rozmiarze większym niż oryginał.
Warto też wspomnieć, że jednym z istotnych elementów tych urządzeń jest światło, być może dlatego mikroskopy wyposażone są w ognisko i kondensor, dzięki czemu udaje im się skupić wiązkę światła w kierunku próbek. Po przejściu światła przez próbkę soczewki są odpowiedzialne za prawidłowe odchylenie go w celu uzyskania powiększonego obrazu.
Historia mikroskopu
Kilka wieków temu, na długo przed stworzeniem pierwszego mikroskopu, ludzie używali różnych soczewek, które mogły powiększać obraz badanych próbek, soczewki te są znane jako szkła powiększające, które w rzeczywistości są nadal używane w wielu części świata.
Jednak Roger Bacon, w XIII wieku, był odpowiedzialny za badanie tych lup i nadanie im całkowitego zwrotu, prowadząc skuteczne badania nad zmianą użycia lup na inne narzędzia, które zapewniłyby lepszą skuteczność powiększania próbek.
Pochodzenie mikroskopu sięga 1590 roku, kiedy to jego wynalazca Zacharias Janssen urodził się w Middelburgu w Holandii; a potem Anton Van Leeuwenhoek, kupiec i naukowiec holenderskiego pochodzenia, w 1674 roku udoskonalając to dzieło, ponieważ dzięki niemu we krwi odkryto czerwone krwinki i bakterie. Mikroskop optyczny jest najczęściej używanym i pierwszym, który został stworzony ze względu na jego prostotę techniczną, ponieważ składa się z jednej lub więcej soczewek, które umożliwiają obserwację powiększonego obrazu obiektu lub elementu.
Należy zauważyć, że te soczewki mogą powiększać obiekt do 15 razy poprzez załamanie. Soczewki te są wykonane ze szkła, plastiku lub innego rodzaju półprzezroczystego materiału o okrągłym kształcie, który zmienia kierunek padającego na nie światła. Ale mniej więcej w tym samym czasie Galileo Galilei wykonał również mikroskop, używając soczewki wypukłej i wklęsłej.
Dlatego, mimo że minęło wiele lat, pojawiają się wątpliwości, kto jest prawdziwym wynalazcą tego użytecznego narzędzia. Jedyne, co pozostaje jasne, to fakt, że pierwszą osobą, która użyła terminu mikroskop, był Giovanni Faber w 1625 roku.
Wówczas, przez okres XVII wieku, zaczęły pojawiać się pierwsze badania dokumentujące obserwacje prowadzone pod mikroskopem. Pierwsze z tych badań nosi tytuł Micrographia i zostało napisane przez Roberta Hooke'a i zostało opublikowane w 1665 roku. W tej pracy znajdują się wszelkiego rodzaju ilustracje owadów i roślin. Wszystkie zrobione za pomocą tego narzędzia optycznego.
Technologia tych narzędzi była doskonalona przez wieki, aż do uzyskania urządzeń, które są dziś używane na całym świecie, będąc jednym z najbardziej znanych producentów mikroskopów Carl Zeiss XIX wieku, ponieważ jego firma całkowicie zmodernizowała narzędzia i zawierały wiele teorii optycznych opracowanych przez Ernsta Abbego, znanego naukowca. Później postęp XX wieku pozwolił na rozwój nowych technik mikroskopowych, uzyskując w efekcie nowe typy mikroskopów, w tym mikroskop elektroniczny, co zostanie w pełni wyjaśnione w dalszej części tego samego wpisu.
Części mikroskopu
Jak każde narzędzie naukowe, mikroskopy składają się z kilku części, które składają się na całą ich pracę. Jego części można sklasyfikować według tych, które należą do jego układu mechanicznego i tych, które należą do jego układu optycznego. Bez nich mikroskop nie działa prawidłowo.
System optyczny
Mikroskop optyczny jest jednym z wynalazków, które zostały oznakowane przed i po w historii nauki, a zwłaszcza spraw medycznych i biologicznych. Zasadniczo można go określić jako instrument, który pozwala na obserwację w powiększonych wymiarach elementów niewidocznych gołym okiem, dzięki czemu powstało wiele innych mikroskopów posiadających układ optyczny i mechaniczny. Optyk zawiera zestaw elementów do manipulacji światłem i soczewek, które pozwalają na wygenerowanie bardziej powiększonego obrazu.
- Focus: odpowiada za emitowanie promieni światła, które są kierowane na badane próbki.
- Skraplacz: jego główną funkcją jest skupienie każdego z promieni świetlnych na obserwowanej próbce.
- Membrana: skraplacz ma tendencję do sprzężenia z diafragmą, która jest odpowiedzialna za regulację ilości padającego światła na próbkę.
- Cel: ta podstawowa część narzędzia oparta jest na zestawie soczewek, które odbierają światło pochodzące z próbki, w ten sposób pozwala na zwiększenie obrazu obserwowanej próbki.
- Okular: odpowiada za powiększenie obrazu pochodzącego z obiektywu, w rzeczywistości to przez tę część można w pełni obserwować próbkę.
System mechaniczny
System ten opiera się na proporcji wsparcia strukturalnego wszystkich elementów, które zostały wymienione wcześniej w tej samej sekcji. Tutaj jest dokładnie tak samo, jak z układem optycznym, jeśli nie wszystkie są obecne, to mikroskop nie może działać poprawnie.
Jest klasyfikowany w następujący sposób:
- Podstawa: znana również jako stopa, odpowiada za utrzymanie mikroskopu w stabilnej pozycji.
- Ramię: stanowi główną konstrukcję narzędzia, dodatkowo łączy podstawę z jego układem optycznym.
- Faza: jest to pozioma część narzędzia do powiększania próbki, na której umieszczana jest obserwowana próbka.
- Śruby mikrometryczne i zgrubne: ponieważ stolik nie jest trwale połączony z ramieniem, musi regulować swoje położenie za pomocą śrub mikrometrycznych i zgrubnych.
- Rewolwer: jest to część, w której znajdują się cele, zazwyczaj są to 3 lub 4 i można je obracać, aby wybrać odpowiedni cel.
- Tubus: odpowiada za połączenie obiektywów z okularem.
Rodzaje mikroskopów
Oprócz mikroskopów optycznych istnieją również inne rodzaje mikroskopów, o różnych funkcjach i właściwościach, wśród nich mikroskop prosty, mikroskop złożony, światło ultrafioletowe, fluorescencyjne, petrograficzne, ciemne pole, kontrastowe, spolaryzowane mikroskop fazowy, między innymi elektronowy konfokalny, transmisyjny mikroskop elektronowy, skaningowy mikroskop elektronowy. W tej sekcji wyjaśnimy najważniejsze z nich na świecie, a także ich dominujące cechy.
Mikroskop złożony
Jest to klasyfikowane jako elementarne dla optyka. Termin „kompozyt” odnosi się do faktu, że do uzyskania powiększonego obrazu próbki stosuje się dwie lub więcej soczewek. Nazwa jest używana w przeciwieństwie do prostego narzędzia, ponieważ odnosi się do mikroskopów, które działają z pojedynczą soczewką, czyli lupami.
Mikroskop monokularowy
Jak sama nazwa wskazuje, posiada on jeden okular, który pozwala na oglądanie próbki jednym okiem.
Dzięki tej prostej funkcji korzystają z niego studenci lub osoby, które swoją pasję odnajdują w mikroskopii. To narzędzie nie jest wygodne, tym bardziej, gdy próbki muszą być analizowane na godziny, dlatego profesjonaliści go nie używają i ustępują miejsca lornetce. Ten typ przyrządu optycznego posiada dwa okulary, dzięki czemu do analizy próbek można wykorzystać oba oczy, jest wygodniejszy, a obraz obiektywu dzieli się na dwie części przez pryzmat optyczny.
Mikroskop trójokularowy
Który ma dwa okulary umożliwiające obserwację próbki, ale zawiera również dodatkowy okular do podłączenia aparatu fotograficznego, który rejestruje obrazy z wykonanych obserwacji.
Jest też cyfrowy, zamiast okularu ma aparat, który pozwala na cyfrowe przechwytywanie obrazu próbki, która jest wyświetlana w czasie rzeczywistym na ekranie, chociaż może być również przesyłana na komputer PC przez łącza USB.
Mikroskop odwrócony
Jak sama nazwa wskazuje, odwraca on położenie źródła światła i celu, dzięki czemu próbka jest oświetlana od góry, a tarcza znajduje się poniżej sceny. Zaletą tego narzędzia jest to, że możesz zobaczyć elementy, które znajdują się na dnie pojemnika obserwacji. Służy do oglądania żywych tkanek i komórek znajdujących się w pojemniku i stale nawadnianych.
Stereoskopowy
Jest to narzędzie dwuokularowe, ponieważ ma dwa okulary, ale z tym narzędziem optycznym każdy okular zapewnia inny obraz. Połączenie dwóch obrazów dostarczanych przez okulary daje efekt oglądania obrazu w trzech wymiarach. Aby uzyskać taki efekt, należy użyć dwóch obiektywów, po jednym dla każdego okularu. W przypadku konwencjonalnych urządzeń próbka ma tendencję do barwienia się substancjami, w ten sposób kontrast jest zwiększany w stosunku do jasnego tła.
Gdy próbka nie jest poplamiona, kontrast jest zwykle niski, a szczegóły nie są w pełni doceniane, więc aby rozwiązać tego typu problemy, stworzono te urządzenia, które są używane z technikami obróbki wiązki światła. Umożliwiają one obserwację próbek przy odpowiednim poziomie kontrastu. Te mikroskopy to:
- Mikroskop ciemnego pola
- Mikroskop petrograficzny lub spolaryzowany
- Mikroskop z kontrastem fazowym
- Mikroskop różnicowo-interferencyjny
- Niektóre zawierają również światła podczerwone, ultrafioletowe i fluorescencyjne.
Obrazy mikroskopowe
W tej sekcji znajdziesz galerię zdjęć mikroskopowych, aby zobaczyć z pierwszej ręki, jak wygląda każdy z wymienionych w tym poście, począwszy od prawdziwych zdjęć, a skończywszy na mikroskopie rysunkowym.
