Různé druhy mikroskopů a jejich použití

Zatímco většina lidí si představí složený model z laboratorní třídy, když uvažuje o mikroskopech, mnoho typů mikroskopů je ve skutečnosti k dispozici. Tato užitečná zařízení jsou denně využívána výzkumnými pracovníky, lékařskými techniky a studenty; typ, který si vyberou, závisí na jejich zdrojích a potřebách. Některé mikroskopy poskytují větší rozlišení s menším zvětšením a naopak a jejich cena se pohybuje od desítek do tisíců dolarů.

Jednoduchý mikroskop je obecně považován za první mikroskop. To bylo vytvořeno v 17. století Antony van Leeuwenhoek, který kombinoval konvexní čočku s držákem na vzorky. Zvětšování mezi 200 a 300 krát, to bylo v podstatě zvětšovací sklo. I když byl tento mikroskop jednoduchý, stále byl dostatečně silný, aby poskytoval van Leeuwenhoekovi informace o biologických vzorcích, včetně rozdílu tvarů mezi červenými krvinkami. Dnes se jednoduché mikroskopy nepoužívají často, protože zavedení druhé čočky vedlo k výkonnějšímu složenému mikroskopu.

Se dvěma čočkami nabízí složený mikroskop lepší zvětšení než jednoduchý mikroskop; druhý objektiv zvětšuje obraz prvního. Složené mikroskopy jsou mikroskopy ve světlém poli, což znamená, že vzorek je osvětlen zespodu a mohou být binokulární nebo monokulární. Tato zařízení poskytují 1 000násobné zvětšení, které se považuje za vysoké, i když je rozlišení nízké. Toto velké zvětšení však umožňuje uživatelům pozorně se podívat na objekty příliš malé na to, aby je bylo možné vidět pouhým okem, včetně jednotlivých buněk. Vzorky jsou obvykle malé a mají určitý stupeň průhlednosti. Protože složené mikroskopy jsou relativně levné, ale užitečné, používají se všude od výzkumných laboratoří po učebny biologie na střední škole.

Stereo mikroskop, nazývaný také disekční mikroskop, poskytuje zvětšení až 300krát. Tyto binokulární mikroskopy se používají k pohledu na neprůhledné objekty nebo objekty, které jsou příliš velké na to, aby je bylo možné zobrazit pomocí složeného mikroskopu, protože nevyžadují přípravu sklíčka. I když je jejich zvětšení relativně malé, jsou stále užitečné. Poskytují detailní 3D zobrazení povrchových textur objektů a umožňují operátorovi manipulovat s objektem během prohlížení. Stereo mikroskopy se používají v biologických a lékařských aplikacích i v elektronickém průmyslu, například u těch, kteří vyrábějí desky s plošnými spoji nebo hodinky.

Na rozdíl od stereoskopických a směsných mikroskopů, které k tvorbě obrazu používají běžné světlo, používá konfokální mikroskop ke skenování vzorků, které byly obarveny, laserové světlo. Tyto vzorky se připraví na diapozitivy a vloží se; poté zařízení pomocí dichromatického zrcadla vytvoří zvětšený obraz na obrazovce počítače. Provozovatelé mohou také vytvářet trojrozměrné obrázky sestavením několika skenů. Stejně jako složený mikroskop nabízejí tyto mikroskopy vysoký stupeň zvětšení, ale jejich rozlišení je mnohem lepší. Obvykle se používají v buněčné biologii a lékařských aplikacích.

Skenovací elektronový mikroskop neboli SEM používá pro tvorbu obrazu spíše elektrony než světlo. Vzorky jsou skenovány ve vakuu nebo v podmínkách téměř vakua, proto je třeba je nejprve speciálně připravit podstupují dehydrataci a poté jsou potaženy tenkou vrstvou vodivého materiálu, jako je zlato. Poté, co je položka připravena a umístěna do komory, vytvoří SEM trojrozměrný černobílý obraz na obrazovce počítače. SEM, které nabízejí dostatečnou kontrolu nad množstvím zvětšení, používají vědci ve fyzikálních, lékařských a biologických vědách k prozkoumání řady vzorků od hmyzu po kosti.

Stejně jako rastrovací elektronový mikroskop používá transmisní elektronový mikroskop (TEM) elektrony při vytváření zvětšeného obrazu a vzorky jsou skenovány ve vakuu, takže musí být speciálně připraveny. Na rozdíl od SEM však TEM používá přípravu snímků k získání 2D zobrazení vzorků, takže je vhodnější pro prohlížení objektů s určitým stupněm průhlednosti. TEM nabízí vysoký stupeň zvětšení i rozlišení, což je užitečné ve fyzikálních a biologických vědách, metalurgii, nanotechnologii a forenzní analýze.