Verschiedene Arten von Mikroskopen und ihre Verwendung

Während sich die meisten Menschen bei Mikroskopen das zusammengesetzte Modell aus dem Laborunterricht vorstellen, gibt es tatsächlich viele Arten von Mikroskopen. Diese nützlichen Geräte werden täglich von Forschern, Medizintechnikern und Studenten verwendet; der Typ, den sie auswählen, hängt von ihren Ressourcen und Bedürfnissen ab. Einige Mikroskope bieten eine höhere Auflösung bei geringerer Vergrößerung und umgekehrt, und sie kosten zwischen zehn und tausend Dollar.

Das einfache Mikroskop gilt allgemein als das erste Mikroskop. Es wurde im 17. Jahrhundert von Antony van Leeuwenhoek geschaffen, der eine konvexe Linse mit einer Halterung für Präparate kombinierte. Mit 200- bis 300-facher Vergrößerung war es im Wesentlichen eine Lupe. Dieses Mikroskop war zwar einfach, aber dennoch leistungsstark genug, um van Leeuwenhoek Informationen über biologische Proben zu liefern, einschließlich der Formunterschiede zwischen roten Blutkörperchen. Heutzutage werden einfache Mikroskope nicht oft verwendet, da die Einführung eines zweiten Objektivs zum leistungsstärkeren zusammengesetzten Mikroskop führte.

Mit zwei Linsen bietet das zusammengesetzte Mikroskop eine bessere Vergrößerung als ein einfaches Mikroskop; das zweite Objektiv vergrößert das Bild des ersten. Verbundmikroskope sind Hellfeldmikroskope, d. h. die Probe wird von unten beleuchtet, und sie können binokular oder monokular sein. Diese Geräte bieten eine 1.000-fache Vergrößerung, die als hoch angesehen wird, obwohl die Auflösung gering ist. Diese hohe Vergrößerung ermöglicht es dem Benutzer jedoch, Objekte, die zu klein sind, um sie mit bloßem Auge zu erkennen, einschließlich einzelner Zellen, genau zu betrachten. Die Proben sind normalerweise klein und haben einen gewissen Grad an Transparenz. Da zusammengesetzte Mikroskope relativ kostengünstig und dennoch nützlich sind, werden sie überall eingesetzt, von Forschungslabors bis hin zu Biologieklassenzimmern an High Schools.

Das Stereomikroskop, auch Seziermikroskop genannt, bietet eine bis zu 300-fache Vergrößerung. Diese binokularen Mikroskope werden verwendet, um undurchsichtige Objekte oder Objekte zu betrachten, die für die Betrachtung mit einem zusammengesetzten Mikroskop zu groß sind, da sie keine Objektträgerpräparation erfordern. Obwohl ihre Vergrößerung relativ gering ist, sind sie dennoch nützlich. Sie bieten eine 3D-Nahaufnahme der Oberflächentexturen von Objekten und ermöglichen dem Bediener, das Objekt während der Betrachtung zu manipulieren. Stereomikroskope werden in biologischen und medizinischen Anwendungen sowie in der Elektronikindustrie verwendet, beispielsweise bei der Herstellung von Leiterplatten oder Uhren.

Im Gegensatz zu Stereo- und zusammengesetzten Mikroskopen, die normales Licht zur Bilderzeugung verwenden, verwendet das konfokale Mikroskop ein Laserlicht, um gefärbte Proben zu scannen. Diese Proben werden auf Objektträgern vorbereitet und eingesetzt; Dann erzeugt das Gerät mit Hilfe eines dichromatischen Spiegels ein vergrößertes Bild auf einem Computerbildschirm. Bediener können auch 3D-Bilder erstellen, indem sie mehrere Scans zusammensetzen. Wie das zusammengesetzte Mikroskop bieten diese Mikroskope eine hohe Vergrößerung, aber ihre Auflösung ist viel besser. Sie werden häufig in der Zellbiologie und in medizinischen Anwendungen verwendet.

Das Rasterelektronenmikroskop oder SEM verwendet eher Elektronen als Licht zur Bilderzeugung. Proben werden unter Vakuum- oder Nahvakuum-Bedingungen gescannt, daher müssen sie zuerst speziell vorbereitet werden einer Dehydration unterzogen und dann mit einer dünnen Schicht eines leitfähigen Materials, wie z. B. Gold, beschichtet wird. Nachdem der Gegenstand vorbereitet und in die Kammer gelegt wurde, erzeugt das REM ein 3D-Schwarzweißbild auf einem Computerbildschirm. REM bieten eine umfassende Kontrolle über die Vergrößerung und werden von Forschern in den physikalischen, medizinischen und biologischen Wissenschaften verwendet, um eine Reihe von Proben von Insekten bis hin zu Knochen zu untersuchen.

Wie das Rasterelektronenmikroskop verwendet auch das Transmissionselektronenmikroskop (TEM) Elektronen, um ein vergrößertes Bild zu erzeugen, und Proben werden im Vakuum gescannt und müssen daher speziell vorbereitet werden. Im Gegensatz zum REM verwendet das TEM jedoch eine Objektträgervorbereitung, um eine 2D-Ansicht der Proben zu erhalten, sodass es besser für die Betrachtung von Objekten mit einem gewissen Grad an Transparenz geeignet ist. Ein TEM bietet ein hohes Maß an Vergrößerung und Auflösung, was es in den physikalischen und biologischen Wissenschaften, Metallurgie, Nanotechnologie und forensischen Analysen nützlich macht.