जीव विज्ञान में विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मदर्शी

माइक्रोस्कोप एक ऐसा उपकरण है जो लोगों को नंगी आंखों से देखने के लिए नमूनों को बहुत छोटा देखने की अनुमति देता है। वे आवर्धन और संकल्प द्वारा ऐसा करते हैं। आवर्धन यह है कि व्यूइंग लेंस के भीतर वस्तु को कितनी बार बढ़ाया जाता है। रिज़ॉल्यूशन यह है कि देखने पर वस्तु कितनी विस्तृत दिखाई देती है। सूक्ष्मदर्शी जीव विज्ञान में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं, जहां कई जीवविज्ञानी बिना सहायता के देखने के लिए बहुत छोटे जीवों का अध्ययन करते हैं। वे प्रत्येक श्रेणी के भीतर स्टीरियोस्कोप, यौगिक सूक्ष्मदर्शी, कन्फोकल सूक्ष्मदर्शी, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, या किसी विशेष सूक्ष्मदर्शी का उपयोग कर सकते हैं। अवलोकन के तहत नमूना आवश्यक सूक्ष्मदर्शी को निर्धारित करता है।

स्टीरियोस्कोप, जिसे विदारक माइक्रोस्कोप और स्टीरियो माइक्रोस्कोप भी कहा जाता है, एक हल्का प्रबुद्ध माइक्रोस्कोप है जो एक नमूने के त्रि-आयामी दृश्य की अनुमति देता है। यह विभिन्न कोणों पर दो ऐपिस का उपयोग करके ऐसा करता है जो वास्तव में मिश्रित सूक्ष्मदर्शी की एक जोड़ी है। नमूने की छवि भी पार्श्व और सीधी है। हालांकि, मिश्रित सूक्ष्मदर्शी की तुलना में स्टीरियोस्कोप में कम शक्ति होती है। छवियों को केवल लगभग 100x तक बढ़ाया जाता है। स्टीरियोस्कोप छात्रों और वैज्ञानिकों को अवलोकन के दौरान नमूनों में हेरफेर करने की अनुमति देते हैं।

स्टीरियोस्कोप की तरह, यौगिक सूक्ष्मदर्शी प्रकाश द्वारा प्रकाशित होते हैं। वे अवलोकन के तहत एक नमूने का दो आयामी दृश्य देते हैं, लेकिन 2000x तक के अधिक शक्तिशाली संस्करणों के साथ 40x और 400x के बीच आवर्धन हो सकते हैं। हालांकि आवर्धन अधिक हो सकता है, संकल्प प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा सीमित है। कंपाउंड माइक्रोस्कोप 200 नैनोमीटर से कम के विवरण को नहीं देख सकता है। भले ही, कई जीव विज्ञान कक्षाओं और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में यौगिक सूक्ष्मदर्शी पाए जा सकते हैं।

कन्फोकल सूक्ष्मदर्शी भी प्रकाश सूक्ष्मदर्शी होते हैं, लेकिन स्टीरियोस्कोप और यौगिक सूक्ष्मदर्शी दोनों के फायदे हैं। कन्फोकल माइक्रोस्कोप तीन आयामी छवियों के साथ नमूनों के उच्च आवर्धन की अनुमति देते हैं। उनके पास उच्च रिज़ॉल्यूशन भी हैं, जो 120 नैनोमीटर तक के विवरणों को अलग करने में सक्षम हैं। कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप का सबसे आम प्रकार फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप है। यह माइक्रोस्कोप किसी नमूने के अणुओं को उत्तेजित करने के लिए तीव्र प्रकाश का उपयोग करता है। ये अणु उच्च आवर्धन और संकल्प के लिए अनुमति देने वाले प्रकाश, या फ्लोरोसेंस को छोड़ देते हैं।

पहला इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (टीईएम) था जिसका आविष्कार जर्मनी में 1931 में मैक्स नोल और अर्न्स्ट रुस्का ने किया था। यह प्रकाश सूक्ष्मदर्शी जितना सक्षम था, उससे अधिक वस्तुओं को बड़ा करने के तरीके के रूप में बनाया गया था। यदि प्रकाश सूक्ष्मदर्शी १०००x या २०००x तक सबसे अच्छा आवर्धन कर सकते हैं, तो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप वस्तुओं को १०,०००x सीमा तक बढ़ा सकते हैं। एक टीईएम एकल-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों के एक बीम को केंद्रित करके काम करता है जो बहुत पतले नमूने से गुजरने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है। परिणामी छवियों को तब इलेक्ट्रॉन विवर्तन या प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉन कल्पना के माध्यम से देखा जाता है।

SEM का आविष्कार कैसे हुआ, इस बारे में विसंगति है, लेकिन इसे 1930 के दशक की शुरुआत में बनाया गया था। हालाँकि, 1965 तक कैम्ब्रिज इंस्ट्रूमेंट कंपनी ने पहले SEM का विपणन नहीं किया था। यह SEM की स्कैनिंग तकनीक की जटिलता के कारण था, जो TEM की तुलना में उपयोग करने के लिए अधिक जटिल थी। SEM एक इलेक्ट्रॉन बीम के साथ एक नमूने की सतह को स्कैन करके काम करता है। यह बीम विभिन्न सिग्नल, द्वितीयक इलेक्ट्रॉन, एक्स-रे, फोटॉन और अन्य बनाता है, जो सभी नमूने को चिह्नित करने में मदद करते हैं। सिग्नल एक स्क्रीन पर प्रदर्शित होते हैं जो नमूने के भौतिक गुणों को मैप करता है।