Mitkä ovat lauhduttimien toiminnot mikroskoopeissa?

Mikroskooppi on yksi merkittävimmistä keksinnöistä tiedemaailmassa. Sen lisäksi, että se on auttanut tyydyttämään suuren määrän ihmisten perustavanlaatuista uteliaisuutta asioista, jotka ovat liian pieniä nähdäksesi silmällä, se on myös auttanut pelastamaan lukemattomia ihmishenkiä. Esimerkiksi joukko nykypäivän diagnostisia toimenpiteitä olisi mahdotonta ilman mikroskooppeja, jotka ovat ehdottoman tärkeä mikrobiologisessa maailmassa bakteerien, tiettyjen loisten, alkueläinten, sienien ja viruksia. Ja pystymättä katsomaan ihmisen ja muiden eläinten soluja ja ymmärtämään, miten ne jakautuvat, ongelma päättää, miten yksinkertaisesti lähestyä syövän eri ilmenemismuotoja, pysyisi täydellisenä mysteeri. Elämäntaidot, kuten in vitro -hedelmöitys, ovat viime kädessä niiden olemassaolon velkaa mikroskopian ihmeille.

Kuten kaikki muutkin lääketieteellisen ja muun tekniikan maailmassa, mikään ei niin monta vuotta sitten mikroskoopit näyttävät virheiltä ja viehättäviltä pyhäinjäännöksiltä 2000-luvun toisen vuosikymmenen parhaimpia vastaan ​​- koneita, joita jonain päivänä niskataan itsenäisesti vanhentuminen. Suurimmat mikroskooppien pelaajat ovat heidän linssit, sillä juuri nämä suurentavat kuvia. Siksi on hyödyllistä tietää, kuinka erilaiset linssit ovat vuorovaikutuksessa muodostaen usein surrealistiset kuvat, jotka pääsevät biologian oppikirjoihin ja Internetiin. Joitakin näistä kuvista olisi mahdotonta nähdä ilman erityistä nilkkaa, jota kutsutaan lauhduttimeksi.

Ensimmäinen tunnettu optinen instrumentti, joka ansaitsee nimityksen "mikroskooppi", oli todennäköisesti luotu laite hollantilainen nuori Zacharias Janssen, jonka vuoden 1595 keksinnöllä oli todennäköisesti huomattava panos pojista isä. Tämän mikroskoopin suurennusvoima oli välillä 3x - 9x. (Mikroskoopeilla "3x" tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että saavutettu suurennus mahdollistaa kohteen visualisoinnin kolminkertaiseksi sen todellisena koko ja vastaavasti muut numeeriset kertoimet.) Tämä saavutettiin sijoittamalla olennaisesti linssit onton molempiin päihin putki. Niin matalalla tekniikalla kuin tämä saattaa tuntua, itse linssejä ei ollut helppo saada 1500-luvulla.

Vuonna 1660 Robert Hooke, joka tunnetaan ehkä parhaiten panoksestaan ​​fysiikkaan (erityisesti jousien fysikaalisista ominaisuuksista), tuotti yhdistemikroskoopin, joka oli riittävän voimakas visualisoimaan mitä me nyt kutsumme soluiksi, tutkien korkkia tammikuoressa puita. Itse asiassa Hooke hyvitetään keksimällä termi "solu" biologisessa yhteydessä. Hooke selvensi myöhemmin, kuinka happi osallistuu ihmisen hengitykseen, ja sekoitti myös astrofysiikkaan; tällaiselle todelliselle renessanssin henkilölle hän on tänään utelias aliarvioitu verrattuna esimerkiksi Isaac Newtonin kaltaisiin.

Hooken aikalainen Anton van Leeuwenhoek käytti yksinkertaista mikroskooppia (toisin sanoen yhtä linssiä) yhdistelmämikroskoopin (laitteen, jossa on enemmän kuin yksi linssi) sijaan. Tämä johtui suurelta osin siitä, että hän tuli etuoikeutetusta taustasta ja hänen täytyi työskennellä nöyrätyössä merkittävän panoksen antamisen välillä tieteeseen. Leeuwenhoek oli ensimmäinen ihminen, joka kuvasi bakteereja ja alkueläimiä, ja hänen löydöksensä auttoivat todistamaan, että veren kierto elävissä kudoksissa on elämän keskeinen prosessi.

Ensinnäkin mikroskoopit voidaan luokitella niiden sähkömagneettisen energian tyypin perusteella, joita ne käyttävät esineiden visualisointiin. Mikroskooppeja käytetään useimmissa ympäristöissä, mukaan lukien keski- ja lukiokoulut, sekä useimmissa lääketieteellisissä toimistoissa ja sairaaloissa valomikroskoopit. Nämä ovat juuri sellaisia ​​kuin ne kuulostavat ja käyttävät tavallista valoa esineiden katseluun. Kehittyneemmät instrumentit käyttävät elektronisäteitä "valaisemaan" kiinnostavia kohteita. Nämä elektronimikroskoopit käytä magneettikenttiä lasilinssien sijasta keskittyäksesi sähkömagneettiseen energiaan tutkittaviin kohteisiin.

Valomikroskooppeja on yksinkertaisia ​​ja yhdistelmämuotoja. Yksinkertaisessa mikroskoopissa on vain yksi linssi, ja nykyään tällaisilla laitteilla on hyvin rajalliset sovellukset. Paljon yleisempi tyyppi on yhdistelmämikroskooppi, joka käyttää yhden tyyppistä linssiä tuottamaan suurimman osan kuvan kerronnasta ja toista suurentaen ja tarkentamalla ensimmäisestä saadun kuvan. Joillakin näistä yhdistemikroskoopeista on vain yksi okulaari ja ne ovatkin monokulaarinen; useammin heillä on kaksi ja siksi heitä kutsutaan kiikari.

Valomikroskopia voidaan puolestaan ​​jakaa kirkas kenttä ja pimeä kenttä tyypit. Ensin mainittu on yleisin; jos olet joskus käyttänyt mikroskooppia koululaboratoriossa, on todennäköistä, että harjoittelet jonkinlaista kirkkaan kentän mikroskopiaa kiikarimikroskoopilla. Nämä gadgetit vain sytyttävät mitä tahansa tutkittavaa, ja näkökentän erilaiset rakenteet heijastavat erilaiset määrät ja näkyvän valon aallonpituudet niiden yksilöllisten tiheyksien ja muiden ominaisuuksien perusteella. Pimeän kentän mikroskopiassa käytetään erityistä komponenttia, jota kutsutaan lauhduttimeksi, pakottaakseen valon palaamaan pois kiinnostava kohde sellaisessa kulmassa, että esine on helppo visualisoida samalla tavoin kuin a siluetti.

Ensinnäkin, tasaista, yleensä tummanväristä laattaa, jolle valmistamasi dio lepää (yleensä näille esineille sijoitetaan sellaisille dioille), kutsutaan vaiheessa. Tämä on sopiva, koska melko usein mikä tahansa diassa oleva sisältää elävää ainetta, joka voi liikkua ja joka siten tavallaan "toimii" katsojalle. Vaiheessa on reikä pohjassa, jota kutsutaan aukko, joka sijaitsee kalvo, ja objektilevyllä oleva näyte asetetaan tämän aukon päälle siten, että dia on kiinnitetty paikalleen vaiheessa leikkeet. Aukon alapuolella on valaisin, tai valonlähde. A lauhdutin istuu näyttämön ja kalvon välissä.

Yhdistelmämikroskoopissa linssi on lähinnä vaihetta, jota voidaan siirtää ylös ja alas tarkennusta varten kuvaa kutsutaan objektiiviksi, ja yksi mikroskooppi tarjoaa tyypillisesti valikoiman näistä valita alkaen; linssejä (tai useammin linssejä), joita katselet, kutsutaan okulaarilinsseiksi. Objektiivilinssiä voidaan siirtää ylös ja alas kahdella pyörivällä nupilla mikroskoopin sivulla. karkea säätönuppi käytetään saavuttamaan oikea yleinen visuaalinen alue, kun taas hienosäätönuppi käytetään kuvan terävöittämiseen mahdollisimman teräväksi. Lopuksi nenäkappaletta käytetään vaihtamaan objektiivilinsseillä, joilla on erilainen suurennusteho; tämä tapahtuu yksinkertaisesti kiertämällä kappaletta.

Mikroskoopin koko suurennusteho on yksinkertaisesti objektiivin suurennuksen ja okulaarin linssin suurennuksen tulo. Tämä voi olla 4x objektiiville ja 10x okulaarille yhteensä 40, tai se voi olla 10x jokaiselle linssityypille yhteensä 100x.

Kuten todettiin, joissakin kohteissa on käytettävissä useampi kuin yksi objektiivilinssi. Objektiivin 4x, 10x ja 40x suurennustasojen yhdistelmä on tyypillinen.

Lauhduttimen tehtävänä ei ole suurentaa valoa millään tavalla, vaan manipuloida sen suuntaa ja heijastuskulmia. Lauhdutin säätelee kuinka paljon valaisimen valoa saa kulkea aukon läpi säätämällä valon voimakkuutta. Se säätelee kriittisesti myös kontrastia. Pimeän kentän mikroskopiassa tärkein on visuaalisen kentän erilaisten, raakaväristen kohteiden kontrasti, ei niiden ulkonäkö sinänsä. Niitä käytetään kiusata kuvia, jotka eivät ehkä näy, jos laitetta käytettäisiin yksinkertaisesti pommituksiin liu'uta niin paljon valoa kuin sen yläpuolella olevat silmät sietävät, jolloin katsoja voi toivoa parasta tuloksia.