14 VRST MIKROSKOPOV IN NJIHOVE FUNKCIJE - ZNANOST - 2026

Obstajajo različne vrste mikroskopov : optični, sestavljeni, stereoskopski, petrografski, konfokalni, fruorescenčni, elektronski, prenosni, skenirajoči, skenirajoči sondi, tuneliranje, ioni na terenu, digitalni in virtualni.

Mikroskop je instrument, ki človeku omogoča, da vidi in opazuje stvari, ki jih s prostim očesom ni bilo mogoče videti. Uporablja se na različnih področjih trgovine in raziskav, od medicine do biologije in kemije.

Mikroskopi iz 18. stoletja iz Musée des Arts et Métiers, Pariz

Izraz za uporabo tega instrumenta je bil celo uveden v znanstvene ali raziskovalne namene: mikroskopija.

Izum in prvi zapisi o uporabi najpreprostejšega mikroskopa (deloval je s sistemom povečevalnega stekla) segajo v 13. stoletje z različnimi pripisi, kdo bi lahko bil njegov izumitelj.

Nasprotno pa naj bi bil sestavljeni mikroskop, ki je bližje modelom, ki ga poznamo danes, prvič uporabljen v Evropi okoli leta 1620.

Že takrat je bilo več takih, ki so zahtevali izum mikroskopa in pojavile so se različne različice, ki so s podobnimi sestavnimi deli uspele doseči cilj in povečati podobo zelo majhnega vzorca pred očesom človeka.

Med bolj priznanimi imeni, ki so jim izum pripisali in uporabljajo lastne različice mikroskopov, sta Galileo Galilei in Cornelis Drebber.

Prihod mikroskopa v znanstvene študije je privedel do odkritij in novih pogledov na bistvene elemente za napredek različnih področij znanosti.

Opazovanje in razvrščanje celic in mikroorganizmov, kot so bakterije, so eden izmed najbolj priljubljenih dosežkov, ki so bili možni pod mikroskopom.

Od svojih prvih različic pred več kot 500 leti, danes mikroskop ohranja osnovno zasnovo delovanja, čeprav se njegovo delovanje in specializirani nameni spreminjajo in razvijajo do danes.

Glavne vrste mikroskopov

Optični mikroskop

Znan tudi kot svetlobni mikroskop, je mikroskop z največjo strukturno in funkcionalno preprostostjo.

Deluje s serijo optike, ki skupaj z vstopom svetlobe omogoča povečevanje slike, ki se dobro nahaja v goriščni ravnini optike.

Je najstarejši oblikovni mikroskop in njegove najzgodnejše različice so pripisane Antonu van Lewenhoku (17. stoletje), ki je uporabil en sam prototip leče na mehanizmu, ki je držal vzorec.

Sestavljeni mikroskop

Sestavljeni mikroskop je vrsta svetlobnega mikroskopa, ki deluje drugače kot preprost mikroskop.

Ima en ali več neodvisnih mehanizmov optike, ki omogočajo večjo ali manjšo povečavo na vzorcu. Običajno imajo veliko bolj robustno sestavo in omogočajo večjo lahkost opazovanja.

Ocenjujejo, da njenega imena ne pripisujejo večjemu številu optičnih mehanizmov v strukturi, temveč dejstvu, da nastajanje povečane slike poteka v dveh stopnjah.

Prva faza, kjer se vzorec projicira neposredno na cilje na njem, in druga, kjer se poveča skozi očesni sistem, ki doseže človeško oko.

Stereoskopski mikroskop

Gre za tip svetlobnega mikroskopa z majhno povečavo, ki se v glavnem uporablja za sekcije. Ima dva neodvisna optična in vizualna mehanizma; eno za vsak konec vzorca.

Delajte z odsevano svetlobo na vzorcu, ne pa skozi njega. Omogoča vizualizacijo tridimenzionalne slike zadevnega vzorca.

Petrografski mikroskop

Petrografski mikroskop, ki se uporablja posebej za opazovanje in sestavo kamnin in mineralnih elementov, deluje z optičnimi temelji prejšnjih mikroskopov, s kakovostjo vključevanja polariziranega materiala v svoje cilje, kar omogoča zmanjšanje količine svetlobe in svetlosti mineralov lahko odražajo.

Petrografski mikroskop skozi povečano sliko razjasni elemente in kompozicijske strukture kamnin, mineralov in kopenskih komponent.

Konfokalni mikroskop

Ta optični mikroskop omogoča povečanje optične ločljivosti in kontrast slike zahvaljujoč napravi ali prostorskemu "luknjanju", ki odstrani presežek ali osredotočenost svetlobe, ki se odbija skozi vzorec, še posebej, če ima večjo velikost, kot jo dovoljuje goriščna ravnina.

Naprava ali pinole je majhna odprtina v optičnem mehanizmu, ki preprečuje, da bi se čez vzorec razpršila odvečna svetloba (tista, ki ni osredotočena na vzorec), kar zmanjša ostrino in kontrast, ki ga lahko predstavlja.

Zaradi tega konfokalni mikroskop deluje s precej omejeno globinsko ostrino.

Fluorescenčni mikroskop

Gre za drugo vrsto optičnega mikroskopa, v katerem se za boljše podrobnosti o preučevanju organskih ali anorganskih komponent uporabljajo fluorescentni in fosforescentni svetlobni valovi.

Izstopajo preprosto po uporabi fluorescenčne svetlobe za ustvarjanje slike, pri čemer ni treba, da so v celoti odvisni od odboja in absorpcije vidne svetlobe.

Za razliko od drugih vrst analognih mikroskopov ima lahko fluorescenčni mikroskop določene omejitve zaradi obrabe, ki jo lahko fluorescentna svetlobna komponenta povzroči zaradi kopičenja kemičnih elementov, ki jih povzroči vpliv elektronov, ki obrabljajo fluorescenčne molekule.

Razvoj fluorescentnega mikroskopa so si znanstveniki Eric Betzig, William Moerner in Stefan Hell leta 2014 prislužili Nobelovo nagrado za kemijo.

Elektronski mikroskop

Elektronski mikroskop predstavlja samo po sebi kategorijo v primerjavi s predhodnimi mikroskopi, ker spreminja osnovni fizikalni princip, ki je omogočil vizualizacijo vzorca: svetloba.

Elektronski mikroskop nadomešča uporabo vidne svetlobe z elektroni kot virom osvetlitve. Z uporabo elektronov nastane digitalna slika, ki omogoča večje povečavo vzorca kot optične komponente.

Vendar lahko velike povečave povzročijo izgubo zvestobe na vzorčni sliki. Uporablja se predvsem za raziskovanje ultra-strukture mikroorganizmov; zmogljivosti, ki jih običajni mikroskopi nimajo.

Prvi elektronski mikroskop je leta 1926 razvil Han Busch.

Prenosni elektronski mikroskop

Njegov glavni atribut je, da elektronski žarek preide skozi vzorec in ustvari dvodimenzionalno sliko.

Zaradi energijske moči, ki jo lahko imajo elektroni, je treba vzorec predhodno pripraviti, preden ga opazujemo z elektronskim mikroskopom.

Optični elektronski mikroskop

Za razliko od prenosnega elektronskega mikroskopa se v tem primeru elektronski žarek projicira na vzorec, kar povzroči odbojni učinek.

To omogoča tridimenzionalno vizualizacijo vzorca zaradi dejstva, da se na površini tega pridobijo informacije.

Mikroskop za skeniranje

Ta vrsta elektronskega mikroskopa je bila razvita po izumu tunelirnega mikroskopa.

Zanj je značilno, da uporabljate epruveto, ki skenira površine vzorca, da bi ustvarili sliko z visoko natančnostjo.

V epruveti se pregleda in s pomočjo toplotnih vrednosti vzorca lahko ustvari sliko za svojo kasnejšo analizo, ki je prikazana z dobljenimi toplotnimi vrednostmi.

Mikroskop za tuneliranje

Je instrument, ki se uporablja posebej za ustvarjanje slik na atomski ravni. Njegova ločljivost lahko omogoča manipuliranje posameznih slik atomskih elementov, ki delujejo prek elektronskega sistema v predoru, ki deluje z različnimi napetostnimi nivoji.

Za nadzor opazovanja na atomskem nivoju in uporabo drugih elementov v optimalnem stanju je potreben velik nadzor nad okoljem.

Vendar so bili primeri, ko so bili mikroskopi te vrste vgrajeni in uporabljeni na domač način.

Izumila in udejanjala sta jo leta 1981 Gerd Binnig in Heinrich Rohrer, ki sta ji leta 1986 podelila Nobelovo nagrado za fiziko.

Ionski terenski mikroskop

To ime je bolj kot inštrument znan po tehniki, ki je bila izvedena za opazovanje in preučevanje urejanja in preureditve na atomski ravni različnih elementov.

Bila je prva tehnika, ki je omogočala razpoznavanje prostorske razporeditve atomov v danem elementu. Za razliko od drugih mikroskopov povečana slika ni podvržena valovni dolžini svetlobne energije, ki prehaja skozi njo, vendar ima edinstveno sposobnost povečave.

Razvil jo je Erwin Muller v 20. stoletju in velja za precedens, ki je danes omogočil boljšo in podrobnejšo vizualizacijo elementov na atomski ravni, in sicer z novimi različicami tehnike in instrumentov, ki to omogočajo.

Digitalni mikroskop

Digitalni mikroskop je instrument s pretežno komercialnim in posplošenim značajem. Deluje prek digitalne kamere, katere slika je projicirana na monitor ali računalnik.

Velja za funkcionalni instrument za opazovanje prostornine in konteksta obdelanih vzorcev. Na enak način ima fizično strukturo, s katero je veliko lažje manipulirati.

Virtualni mikroskop

Navidezni mikroskop, več kot fizični instrument, je pobuda, ki si prizadeva za digitalizacijo in arhiviranje doslej obdelanih vzorcev na katerem koli znanstvenem področju, s ciljem, da lahko vsaka zainteresirana stran dostopa do digitalnih različic organskih vzorcev in se z njimi sporazume. anorganske preko certificirane platforme.

Na ta način bi uporaba specializiranih instrumentov ostala zaostala in spodbujala bi se raziskave in razvoj brez nevarnosti, da bi resnični vzorec uničil ali poškodoval.

Reference

1. (2010). Pridobljeno iz Zgodovina mikroskopa: history-of-the-microscope.org
2. Ključnost. (sf). Osnove mikroskopov Pridobljeno iz Keyence - spletnega mesta za biološki mikroskop: keyence.com
3. Microbehunter. (sf). Teorija. Pridobljeno iz Microbehunter - Amaterski vir za mikroskopijo: microbehunter.com
4. Williams, DB, & Carter, CB (drugi). Prenosna elektronska mikroskopija. New York: Plenum Press.