Mis vahe on luubil ja liitvalgusmikroskoobil?

Selge materjali kasutamine esemete suurendamiseks pärineb kaugest ajast, kuid prillide läätsede esimene illustratsioon pärineb umbes 1350-st. Lugemiseks mõeldud luubid olid enne seda illustratsiooni, mis pärines 1200ndate lõpust. Vaatamata läätsede varasele kasutamisele ootas bakterite, vetikate ja algloomade mikroskoopilise maailma avastamine peaaegu 300 aastat.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Suurendusklaasi ja liitvalgusmikroskoobi üks erinevus on see, et suurendusklaas kasutab objekti suurendamiseks ühte objektiivi, liitmikroskoop aga kahte või enamat objektiivi. Teine erinevus on see, et läbipaistmatute ja läbipaistvate esemete vaatamiseks võib kasutada suurendusklaase, kuid a liitmikroskoobi puhul peab proov olema piisavalt õhuke või piisavalt läbipaistev, et valgus läbiks läbi. Samuti kasutab luup ümbritsevat valgust ja valgusmikroskoobid kasutavad objekti valgustamiseks valgusallikat (peeglist või sisseehitatud lambist).

Luupe on kasutatud sajandeid. Tulekahjude tekitamine ja vigase nägemise parandamine oli üks varasematest suurendusklaasi kasutusaladest ja funktsioonidest. Läätsede dokumenteeritud kasutamine algas 13. sajandi lõpul luupide ja prillidega, et aidata inimestel lugeda, nii et prillide seos teadlastega pärineb 1300. aastate algusest.

Luubides kasutatakse kumerat läätse, mis on kinnitatud hoidikusse. Kumerad läätsed on äärtest õhemad kui keskelt. Kui valgus läbib läätse, painduvad valguskiired keskpunkti poole. Luup fokuseeritakse objektile, kui valguslained kohtuvad vaadeldaval pinnal.

Lihtsas mikroskoobis kasutatakse ühte objektiivi, seega on suurendusklaasid lihtsad mikroskoobid. Stereoskoopilised või dissekteerivad mikroskoobid on tavaliselt ka lihtsad mikroskoobid. Stereoskoopilistes mikroskoobides kasutatakse binokulaarse nägemise võimaldamiseks ja objekti kolmemõõtmelise nägemise võimaldamiseks kahte okulaari või okulaarid, üks kummagi silma jaoks. Stereoskoopilistel mikroskoobidel võivad olla ka erinevad valgustusvõimalused, võimaldades objekti valgustada ülalt, alt või mõlemast. Suurendusklaaside ja stereoskoopiliste mikroskoopide abil saab vaadata läbipaistmatute objektide, näiteks kivide, putukate või taimede detaile.

Liitmikroskoobid kasutavad vaatamiseks objektide suurendamiseks kahte või enamat objektiivi järjest. Üldiselt nõuavad liitmikroskoobid, et vaadeldav proov oleks piisavalt õhuke või piisavalt läbipaistev, et valgus saaks läbi minna. Need mikroskoobid tagavad suure suurenduse, kuid vaade on kahemõõtmeline.

Ühendvalgusmikroskoobides kasutatakse kõige sagedamini kahte toru joondatud läätsed. Lambist või peeglist tulev valgus läbib kondensaatorit, näidist ja mõlemat läätsed. Kondensaator fokuseerib valguse ja sellel võib olla iiris, mida saab kasutada proovi läbiva valguse hulga reguleerimiseks. Okulaar või okulaar sisaldab tavaliselt objektiivi, mis suurendab objekti, et see näeks välja 10 korda (ka 10x suurem). Alumist objektiivi või objektiivi saab muuta, kui pöörata ninapilti, mis mahutab kolme või nelja objektiivi, millest igaühel on erineva suurendusega objektiiv. Kõige sagedamini on objektiivi tugevustel neli korda (4x), 10 korda (10x), 40 korda (40x) ja mõnikord 100 korda (100x) suurendatud objektiivi. Mõnes liitvalgusmikroskoobis on ka nõgus lääts, et parandada servade ümber hägustumist.

• Ärge kunagi kasutage päikest valgusallikana, kui kasutate peegliga liitmikroskoopi. Läbi läätsede fokuseeritud päikesevalgus põhjustab silmakahjustusi.

Ühendvalgusmikroskoobid on tavaliselt heleda välja mikroskoobid. Need mikroskoobid lasevad proovi all olevast kondensaatorist valgust edasi, muutes näidise ümbritseva keskkonnaga võrreldes tumedamaks. Proovide läbipaistvus võib detailide vaatamise raskendada madala kontrastsuse tõttu. Seetõttu värvitakse isendeid parema kontrastsuse saavutamiseks sageli.

Darkfieldi mikroskoobidel on modifitseeritud kondensaator, mis laseb valguse läbi nurga alt. Nurga all olev valgus annab detailide nägemiseks suurema kontrasti. Isend näeb taustast heledam välja. Tumeda välja mikroskoobid võimaldavad elusate isendite jaoks paremaid vaatlusi.

Faasikontrastmikroskoobides kasutatakse spetsiaalseid objekte ja modifitseeritud kondensaatorit, nii et proovi detailid kuvatakse vastupidiselt ümbritsevale materjalile, isegi kui proov ja ümbritsev materjal on optiliselt sarnased. Kondensaator ja objektiivlääts võimendavad isegi kergeid valguse läbilaskvuse ja murdumise erinevusi, suurendades kontrasti. Nagu heleda välja mikroskoobide puhul, näib proov ka ümbritsevast materjalist tumedam.

Käsiobjektiivide ja mikroskoobi suurenduste vahe tuleneb läätsede arvust. Suurendusklaasi või käsiobjektiivi korral piirdub suurendamine ühe objektiiviga. Kuna objektiivil on üks fookuskaugus objektiivist fookuspunktini, on suurendus fikseeritud. Aastal 1673 tutvustas Antony van Leeuwenhoek maailma oma pisikestele "loomakestele", kasutades lihtsat mikroskoobi või käsiobjektiivi, suurendusega 300 korda (300x) tegelikust suurusest. Ehkki Leeuwenhoek kasutas kahe nõgusa läätsega, mis andis pildile parema eraldusvõime (vähem moonutusi), kasutab enamik suurendusklaase kumerat läätse.

Liitmikroskoopides suurenduse leidmiseks on vaja teada iga objektiivi suurendust, mida pilt läbib. Õnneks on läätsed tavaliselt märgistatud. Tavalistes klassiruumi mikroskoobides on okulaar, mis suurendab objekti, et vaadata selle tegelikust suurusest 10 korda (10x) suuremat. Liitmikroskoopide objektiivid on kinnitatud pöörleva ninaosaga, et vaatajad saaksid muuta nööpkeha teise objektiivi poole pöörates suurenduse taset.

Kogu suurenduse leidmiseks korrutage läätsede suurendamine koos. Objekti vaatamisel läbi madalaima võimsusega objektiivi suurendab objektiivi objektiiv 4x ja okulaarilääts 10x. Kogu suurendus on seega järgmine:

nii et pilt ilmub tegelikust suurusest 40 korda (40x) suurem.

Arvutid ja digitaalne pildistamine on teadlaste võimet mikroskoopilist maailma vaadata oluliselt laiendanud.

Konfokaalset mikroskoobi võiks tehniliselt nimetada liitmikroskoobiks, kuna sellel on rohkem kui üks lääts. Läätsed ja peeglid fokuseerivad lasereid, et saada pilte proovi valgustatud kihtidest. Need pildid läbivad auke, kus need on digitaalselt jäädvustatud. Seejärel saab neid pilte analüüsimiseks salvestada ja manipuleerida.

Skaneerivad elektronmikroskoobid (SEM) kasutavad kullatud objektide skaneerimiseks elektronide valgustust. Need skaneerimised annavad objektide välisküljest kolmemõõtmelisi mustvalgeid pilte. SEM kasutab ühte elektrostaatilist ja mitut elektromagnetilist läätse.

Ülekandelektronmikroskoobid (TEM) kasutavad ka ühe elektrostaatilise läätse ja mitme elektromagnetilise läätsega elektronvalgustust, et moodustada objektide kaudu õhukeste viilude skaneeringuid. Toodud mustvalged pildid tunduvad kahemõõtmelised.

Läätsed olid varasemad andmed nende kasutamise kohta 13. sajandi lõpus. Inimeste uudishimu nõudis peaaegu, et inimesed märkaksid läätsede võimet uurida väga väikseid esemeid. 10. sajandi araabia teadlane Al-Hazen püstitas hüpoteesi, et valgus liigub sirgjooneliselt ja et nägemine sõltub objektide ja vaataja silma peegelduvast valgusest. Al-Hazen uuris veesfääride abil valgust ja värvi.

Esimene pilt prillide (prillide) läätsedest pärineb aga umbes 1350. aastast. Esimese liitmikroskoobi leiutise autor on Zacharias Janssen ja tema isa Hans 1590. aastatel. 1609. aasta lõpus pööras Galileo liitmikroskoobi tagurpidi, et alustada vaatlusi tema kohal olevast taevast, muutes inimese arusaama universumist jäädavalt. Robert Hooke kasutas nimeliselt nimetatud mikroskoopilise maailma uurimiseks omaenda ehitatud ühendvalgusmikroskoopi muster, mida ta nägi korgiviilude "rakkudes" ja avaldas oma paljud tähelepanekud ajakirjas "Micrographia" (1665). Hooke ja Leeuwenhoeki uuringud viisid lõpuks iduteooria ja tänapäevase meditsiinini.