Mikroskooppi on laite, jonka avulla ihmiset voivat tarkastella näytteitä liian yksityiskohtaisesti paljaalla silmällä. He tekevät tämän suurennuksella ja tarkkuudella. Suurennus on kuinka monta kertaa kohde suurennetaan katseluobjektiivissa. Tarkkuus on kuinka yksityiskohtainen kohde näkyy, kun sitä tarkastellaan. Mikroskoopit ovat erityisen hyödyllisiä biologiassa, jossa monet biologit tutkivat organismeja, jotka ovat liian pieniä näkemään ilman apua. He voivat käyttää stereoskooppeja, yhdistemikroskooppeja, konfokaalimikroskooppeja, elektronimikroskooppeja tai mitä tahansa kunkin luokan erikoistuneita mikroskooppeja. Tarkastettava näyte määrittää tarvittavan mikroskoopin.
Stereoskooppi
Stereoskooppi, jota kutsutaan myös leikkaavaksi mikroskoopiksi ja stereomikroskoopiksi, on kevyesti valaistu mikroskooppi, joka mahdollistaa kolmiulotteisen näkymän näytteestä. Se tekee tämän käyttämällä kahta okulaaria eri kulmissa, jotka ovat oikeastaan vain yhdistelmämikroskooppipari. Näytteen kuva on myös sivusuunnassa ja pystyssä. Stereoskoopeilla on kuitenkin pienempi teho kuin yhdistemikroskoopeilla. Kuvia suurennetaan vain noin 100x. Stereoskoopit antavat opiskelijoiden ja tutkijoiden manipuloida yksilöitä tarkkailun aikana.
Yhdiste
Kuten stereoskoopit, myös yhdistemikroskoopit valaistaan valolla. Ne antavat kaksiulotteisen kuvan tarkasteltavasta näytteestä, mutta suurennukset voivat olla välillä 40x400x, tehokkaammilla versioilla jopa 2000x. Vaikka suurennus voi olla suuri, resoluutiota rajoittaa valon aallonpituus. Yhdistetyt mikroskoopit eivät voi tarkastella yksityiskohtia alle 200 nanometrin päässä toisistaan. Yhdistelmämikroskooppeja löytyy kuitenkin monista biologian luokkahuoneista ja tutkimuslaboratorioista.
Konfokaalinen
Konfokaalimikroskoopit ovat myös valomikroskooppeja, mutta niillä on sekä stereoskooppien että yhdistemikroskooppien edut. Confocal-mikroskoopit mahdollistavat kolmiulotteisten kuvien suuret suurennukset. Heillä on myös korkeampi resoluutio, joka pystyy erottamaan yksityiskohdat jopa 120 nanometrin etäisyydelle toisistaan. Yleisin konfokaalimikroskooppityyppi on fluoresoiva mikroskooppi. Tämä mikroskooppi käyttää voimakasta valoa näytteen molekyylien virittämiseen. Nämä molekyylit luovuttavat havaittua valoa tai fluoresenssia, mikä mahdollistaa suuremman suurennuksen ja resoluution.
Lähetyselektronimikroskooppi
Ensimmäinen elektronimikroskooppi oli transmissiomikroskooppi (TEM), jonka Saksan keksivät vuonna 1931 Max Knoll ja Ernst Ruska. Se luotiin keinona suurentaa esineitä enemmän kuin mitä valomikroskoopit kykenivät. Jos valomikroskoopit voisivat suurentaa parhaimmillaan jopa 1000x tai 2000x, elektronimikroskooppi voisi suurentaa esineitä 10000x-alueelle. TEM toimii kohdistamalla yhden energian elektronisuihku, joka on riittävän vahva kulkemaan hyvin ohuen näytteen läpi. Tuloksena olevia kuvia tarkastellaan sitten elektronidiffraktiolla tai suoralla elektronikuvituksella.
Pyyhkäisyelektronimikroskooppi
SEM: n keksimisessä on ristiriitaa, mutta se luotiin 1930-luvun alussa. Vasta vuonna 1965 Cambridge Instrument Company markkinoi kuitenkin ensimmäistä SEM: ää. Tämä johtui SEM: n skannaustekniikan monimutkaisuudesta, jota oli monimutkaisempi käyttää kuin TEM: ää. SEM toimii skannaamalla näytteen pinnan elektronisuihkulla. Tämä säde luo erilaisia signaaleja, toissijaisia elektroneja, röntgensäteitä, fotoneja ja muita, jotka kaikki auttavat kuvaamaan näytettä. Signaalit näytetään näytöllä, joka kartoittaa näytteen materiaalin ominaisuudet.