Mikroskop se považuje za jeden z nejpozoruhodnějších vynálezů ve vědeckém světě. Pomohlo to nejen uspokojit velké množství základní lidské zvědavosti na věci, které jsou příliš malé na to, abychom je viděli pouhým okem, ale také to pomohlo zachránit nespočet životů. Například řada moderních diagnostických postupů by byla nemožná bez mikroskopů, které jsou ve světě mikrobiologie naprosto zásadní při vizualizaci bakterií, určitých parazitů, prvoků, hub a viry. A aniž by bylo možné podívat se na lidské a jiné zvířecí buňky a pochopit, jak se dělí,... problém rozhodování, jak jednoduše přistupovat k různým projevům rakoviny, by zůstal úplný tajemství. Životodárné pokroky, jako je oplodnění in vitro, nakonec vděčí za svou existenci zázrakům mikroskopie.
Stejně jako všechno ostatní ve světě lékařských a jiných technologií vypadají mikroskopy z doby před mnoha lety jako omyly a kuriózní relikvie, když postavil se proti tomu nejlepšímu z druhého desetiletí 21. století - stroje, na které se jednoho dne samy ušklíbnou zastarávání. Hlavními hráči v mikroskopech jsou jejich čočky, protože právě tyto zvětšují obrázky. Je proto užitečné vědět, jak různé druhy čoček interagují a vytvářejí často neskutečné obrazy, které se dostanou do učebnic biologie a na World Wide Web. Některé z těchto obrazů by nebylo možné vidět bez zvláštního knickknacku zvaného kondenzátor.
Historie mikroskopu
Prvním známým optickým nástrojem, který si zaslouží označení „mikroskop“, bylo pravděpodobně vytvořené zařízení nizozemský mladík Zacharias Janssen, jehož vynález z roku 1595 pravděpodobně měl značný přínos od toho chlapce otec. Zvětšovací síla tohoto mikroskopu byla kdekoli od 3x do 9x. (U mikroskopů „3x“ jednoduše znamená, že dosažené zvětšení umožňuje vizualizaci objektu na trojnásobek jeho skutečného velikosti a odpovídajícím způsobem i pro další numerické koeficienty.) Toho bylo dosaženo v podstatě umístěním čoček na oba konce prohlubně trubka. Jakkoli se to může zdát málo technologické, samotné čočky nebyly v 16. století snadno dostupné.
V roce 1660 Robert Hooke, který je možná nejlépe známý svým přínosem pro fyziku (zejména fyzikální vlastnosti pružin), vyrobil dostatečně silný složený mikroskop, aby vizualizoval to, čemu dnes říkáme buňky, a zkoumal korek v dubové kůře stromy. Ve skutečnosti je Hookeovi připisováno, že přišel s pojmem „buňka“ v biologickém kontextu. Hooke později objasnil, jak se kyslík účastní lidského dýchání, a také fušoval do astrofyziky; pro takového opravdového renesančního člověka je dnes zvědavě nedoceněný ve srovnání s lidmi jako například Isaac Newton.
Anton van Leeuwenhoek, Hookeův současník, využil spíše než mikroskop složený (zařízení s více než jednou čočkou) jednoduchý mikroskop (tj. Jeden s jedinou čočkou). Bylo to z velké části proto, že pocházel z neprivilegovaného prostředí a mezi významnými přínosy pro vědu musel pracovat na chabém zaměstnání. Leeuwenhoek byl prvním člověkem, který popsal bakterie a prvoky, a jeho nálezy pomohly dokázat, že cirkulace krve v živých tkáních je základním procesem života.
Typy mikroskopů
Nejprve lze mikroskopy klasifikovat na základě typu elektromagnetické energie, kterou používají k vizualizaci objektů. Mikroskopy používané ve většině prostředí, včetně středních a středních škol a většiny lékařských úřadů a nemocnic, jsou světelné mikroskopy. Přesně takhle znějí a pro prohlížení předmětů využívají běžné světlo. Sofistikovanější přístroje používají paprsky elektronů k „osvětlení“ objektů zájmu. Tyto elektronové mikroskopy k zaostření elektromagnetické energie na vyšetřované osoby použijte spíše magnetická pole než skleněné čočky.
Světelné mikroskopy se dodávají v jednoduchých a složených variantách. Jednoduchý mikroskop má pouze jednu čočku a dnes mají taková zařízení velmi omezené použití. Mnohem častějším typem je složený mikroskop, který používá jeden druh čočky k produkci většiny násobení obrazu a druhý k zvětšení a zaostření obrazu, který je výsledkem prvního. Některé z těchto složených mikroskopů mají pouze jeden okulár a jsou jimi tedy monokulární; častěji mají dva, a proto se nazývají binokulární.
Světelnou mikroskopii lze zase rozdělit na světlé pole a temné pole typy. První je nejběžnější; pokud jste někdy používali mikroskop ve školní laboratoři, je velká šance, že jste se zapojili do nějaké formy mikroskopie ve světlém poli pomocí binokulárního složeného mikroskopu. Tyto gadgety jednoduše rozsvítí vše, co je předmětem studia, a odrážejí se různé struktury zorného pole různá množství a vlnové délky viditelného světla na základě jejich individuálních hustot a dalších vlastností. V mikroskopii tmavého pole se používá speciální komponenta zvaná kondenzátor, která nutí světlo odrazit se od předmět zájmu v takovém úhlu, že objekt lze snadno vizualizovat stejným obecným způsobem jako a silueta.
Součásti mikroskopu
Nejprve se plochá, obvykle tmavě zbarvená deska, na kterou spočívá váš připravený snímek (obvykle se na takové snímky umístí prohlížené objekty), nazývána etapa. To je vhodné, protože to, co je na snímku, poměrně často obsahuje živou hmotu, která se může pohybovat, a tak v jistém smyslu „hraje“ pro diváka. Scéna obsahuje ve spodní části otvor zvaný an clona, nacházející se v membránaa vzorek na podložním sklíčku je umístěn nad tímto otvorem, přičemž podložní sklíčko je upevněno na místě pomocí scénické klipy. Pod otvorem je osvětlovač, nebo světelný zdroj. A kondenzátor sedí mezi pódiem a bránicí.
Ve složeném mikroskopu je čočka nejblíže stolku, kterou lze za účelem zaostření pohybovat nahoru a dolů obraz, se nazývá objektiv objektivu, s jediným mikroskopem obvykle nabízí řadu z nich vybrat z; čočka (nebo častěji čočky), kterými se díváte, se nazývá čočky okuláru. Objektivem objektivu lze pohybovat nahoru a dolů pomocí dvou otočných knoflíků na boku mikroskopu. The knoflík hrubého nastavení se používá k získání správného obecného vizuálního rozsahu, zatímco knoflík jemného nastavení se používá k dosažení maximálně ostrého obrazu. Nakonec se objektiv používá ke změně mezi objektivy různých zvětšení; to se provádí jednoduchým otočením kusu.
Mechanismy zvětšení
Celková síla zvětšení mikroskopu je jednoduše součinem zvětšení objektivu a zvětšení čočky okuláru. To může být 4x pro objektiv a 10x pro okulár celkem 40, nebo to může být 10x pro každý typ objektivu celkem 100x.
Jak již bylo uvedeno, některé objekty mají k dispozici více než jeden objektiv. Typická je kombinace úrovní zvětšení objektivu 4x, 10x a 40x.
Kondenzátor
Úkolem kondenzátoru není nijak zvětšovat světlo, ale manipulovat s jeho směrem a úhly odrazu. Kondenzátor řídí množství světla z iluminátoru, které smí projít otvorem, a řídí tak intenzitu světla. Kriticky také reguluje kontrast. V mikroskopii tmavého pole je nejdůležitější kontrast mezi různými, fádně zbarvenými objekty ve zorném poli, nikoli jejich vzhled jako takový. Používají se k dráždění obrazů, které se nemusí objevit, pokud by byl přístroj jednoduše použit k bombardování klouzat s takovým množstvím světla, jaké oči nad ním snesou, a nechat diváka doufat v to nejlepší Výsledek.