Le microscope compte parmi les inventions les plus remarquables du monde scientifique. Non seulement cela a aidé à satisfaire une grande partie de la curiosité humaine de base sur les choses qui sont trop petites pour être vues à l'œil nu, mais cela a également aidé à sauver d'innombrables vies. Par exemple, une multitude de procédures diagnostiques modernes seraient impossibles sans les microscopes, qui sont absolument vital dans le monde de la microbiologie pour visualiser les bactéries, certains parasites, protozoaires, champignons et virus. Et sans pouvoir observer les cellules humaines et animales et comprendre comment elles se divisent, le problème de décider comment aborder simplement les diverses manifestations du cancer resterait un mystère. Les avancées vitales telles que la fécondation in vitro doivent finalement leur existence aux merveilles de la microscopie.
Comme tout le reste dans le monde de la technologie médicale et autre, les microscopes d'il n'y a pas si longtemps ressemblent à des gaffes et à des reliques pittoresques quand opposés aux meilleurs de la deuxième décennie du 21e siècle - des machines qui un jour se moqueront d'elles-mêmes pour leur obsolescence. Les principaux acteurs des microscopes sont leurs lentilles, car ce sont elles, après tout, qui agrandissent les images. Il est donc utile de savoir comment les différents types de lentilles interagissent pour former les images souvent surréalistes qui se retrouvent dans les manuels de biologie et sur le World Wide Web. Certaines de ces images seraient impossibles à voir sans un bibelot spécial appelé condensateur.
Histoire du microscope
Le premier instrument optique connu qui mérite la désignation de "microscope" était probablement l'appareil créé par le jeune hollandais Zacharias Janssen, dont l'invention de 1595 a probablement eu une contribution considérable de la part du garçon père. La puissance de grossissement de ce microscope était de 3x à 9x. (Avec les microscopes, "3x" signifie simplement que le grossissement obtenu permet de visualiser l'objet à trois fois sa valeur réelle taille, et en conséquence pour d'autres coefficients numériques.) Cela a été accompli en plaçant essentiellement des lentilles aux deux extrémités d'un creux tube. Aussi low-tech que cela puisse paraître, les objectifs eux-mêmes n'étaient pas faciles à trouver au 16ème siècle.
En 1660, Robert Hooke, qui est peut-être mieux connu pour sa contribution à la physique (en particulier les propriétés physiques des ressorts), a produit un microscope composé suffisamment puissant pour visualiser ce que nous appelons maintenant des cellules, en examinant le liège dans l'écorce de chêne des arbres. En fait, Hooke est crédité d'avoir inventé le terme "cellule" dans un contexte biologique. Hooke a expliqué plus tard comment l'oxygène participe à la respiration humaine et s'est également intéressé à l'astrophysique; pour une telle personne de la vraie renaissance, il est curieusement sous-estimé aujourd'hui par rapport à des gens comme, disons, Isaac Newton.
Anton van Leeuwenhoek, un contemporain de Hooke, a utilisé un microscope simple (c'est-à-dire un microscope avec une seule lentille) plutôt qu'un microscope composé (un appareil avec plus d'une lentille). C'était en grande partie parce qu'il venait d'un milieu défavorisé et qu'il devait occuper un emploi banal entre deux contributions majeures à la science. Leeuwenhoek a été le premier humain à décrire les bactéries et les protozoaires, et ses découvertes ont aidé à prouver que la circulation du sang dans les tissus vivants est un processus essentiel de la vie.
Types de microscopes
Premièrement, les microscopes peuvent être classés en fonction du type d'énergie électromagnétique qu'ils utilisent pour visualiser les objets. Les microscopes utilisés dans la plupart des contextes, y compris les collèges et lycées ainsi que la plupart des cabinets médicaux et des hôpitaux, sont microscopes optiques. C'est exactement ce à quoi ils ressemblent et ils utilisent la lumière ordinaire pour voir les objets. Des instruments plus sophistiqués utilisent des faisceaux d'électrons pour « éclairer » les objets d'intérêt. Celles-ci microscopes électroniques utiliser des champs magnétiques plutôt que des lentilles de verre pour concentrer l'énergie électromagnétique sur les sujets examinés.
Les microscopes optiques existent en variétés simples et composées. Un simple microscope n'a qu'une seule lentille, et aujourd'hui de tels dispositifs ont des applications très limitées. Le type bien plus courant est le microscope composé, qui utilise un type de lentille pour produire la majeure partie de la multiplication d'images et un second pour à la fois agrandir et focaliser l'image résultant du premier. Certains de ces microscopes composés n'ont qu'un seul oculaire et sont donc monoculaire; le plus souvent, ils en ont deux et sont donc appelés binoculaire.
La microscopie optique peut à son tour être divisée en champ lumineux et terrain sombre les types. Le premier est le plus courant; Si vous avez déjà utilisé un microscope dans un laboratoire scolaire, il y a de fortes chances que vous vous soyez engagé dans une forme de microscopie à fond clair à l'aide d'un microscope binoculaire composé. Ces gadgets éclairent simplement tout ce qui est à l'étude, et différentes structures dans le champ visuel reflètent différentes quantités et longueurs d'onde de lumière visible en fonction de leurs densités individuelles et d'autres propriétés. En microscopie à fond noir, un composant spécial appelé condenseur est utilisé pour forcer la lumière à rebondir sur le objet d'intérêt à un angle tel que l'objet est facile à visualiser de la même manière générale qu'un silhouette.
Parties d'un microscope
Premièrement, la dalle plate, généralement de couleur sombre, sur laquelle repose votre diapositive préparée (généralement, les objets visualisés sont placés sur de telles diapositives) est appelée un étape. C'est approprié, car, bien souvent, tout ce qui se trouve sur la diapositive contient de la matière vivante qui peut bouger et est donc en quelque sorte "performante" pour le spectateur. La scène contient un trou dans le fond appelé un ouverture, situé dans le diaphragme, et l'échantillon sur la lame est placé sur cette ouverture, la lame étant fixée en place à l'aide clips de scène. Au-dessous de l'ouverture se trouve le enlumineur, ou source lumineuse. UNE condenseur se trouve entre la scène et le diaphragme.
Dans un microscope composé, la lentille la plus proche de la platine, qui peut être déplacée vers le haut et vers le bas à des fins de mise au point l'image, s'appelle l'objectif, avec un seul microscope offrant généralement une gamme de ceux-ci à choisir de; la lentille (ou plus souvent les lentilles) à travers laquelle vous regardez s'appellent les lentilles oculaires. L'objectif peut être déplacé de haut en bas à l'aide de deux boutons rotatifs sur le côté du microscope. le bouton de réglage grossier est utilisé pour entrer dans la bonne gamme visuelle générale, tandis que le bouton de réglage fin est utilisé pour amener l'image à une netteté maximale. Enfin, la tourelle est utilisée pour passer d'un objectif à un autre de différents grossissements; cela se fait en tournant simplement la pièce.
Mécanismes de grossissement
La puissance de grossissement totale d'un microscope est simplement le produit du grossissement de l'objectif et du grossissement de l'oculaire. Cela peut être 4x pour l'objectif et 10x pour l'oculaire pour un total de 40, ou cela peut être 10x pour chaque type d'objectif pour un total de 100x.
Comme indiqué, certains objets ont plus d'un objectif disponible pour une utilisation. Une combinaison de niveaux de grossissement de l'objectif 4x, 10x et 40x est typique.
Le Condenseur
La fonction du condenseur n'est pas de grossir la lumière de quelque manière que ce soit, mais de manipuler sa direction et ses angles de réflexion. Le condenseur contrôle la quantité de lumière provenant de l'illuminateur qui est autorisée à traverser l'ouverture, contrôlant l'intensité de la lumière. Il régule également, de manière critique, le contraste. En microscopie à fond noir, c'est le contraste entre différents objets de couleur terne dans le champ visuel qui est le plus important, et non leur apparence en soi. Ils sont utilisés pour extraire des images qui pourraient ne pas apparaître si l'appareil était simplement utilisé pour bombarder le glisser avec autant de lumière que les yeux au-dessus peuvent tolérer, laissant le spectateur espérer le meilleur résultats.