Dažādu veidu mikroskopi un to pielietojums

Lai gan lielākā daļa cilvēku, domājot par mikroskopiem, salikto modeli attēlo no laboratorijas klases, faktiski ir pieejami daudzu veidu mikroskopi. Šīs noderīgās ierīces ikdienā lieto pētnieki, medicīnas tehniķi un studenti; viņu izvēlētais veids ir atkarīgs no viņu resursiem un vajadzībām. Daži mikroskopi nodrošina lielāku izšķirtspēju ar mazāku palielinājumu un otrādi, un to izmaksas svārstās no desmitiem līdz tūkstošiem dolāru.

Vienkāršo mikroskopu parasti uzskata par pirmo mikroskopu. To 17. gadsimtā izveidoja Antonijs van Lēvenhenko, kurš izliekto objektīvu apvienoja ar turētāju paraugiem. Palielinot no 200 līdz 300 reizēm, tas būtībā bija palielināms stikls. Lai gan šis mikroskops bija vienkāršs, tas tomēr bija pietiekami jaudīgs, lai sniegtu van Lēvvenhokam informāciju par bioloģiskajiem paraugiem, tostarp sarkano asins šūnu formu atšķirību. Mūsdienās vienkāršus mikroskopus bieži neizmanto, jo otrā objektīva ieviešana noveda pie jaudīgāka savienojuma mikroskopa.

Ar diviem objektīviem saliktais mikroskops piedāvā labāku palielinājumu nekā vienkāršs mikroskops; otrais objektīvs palielina pirmā attēlu. Saliktie mikroskopi ir spilgti lauka mikroskopi, kas nozīmē, ka paraugs ir izgaismots no apakšas, un tie var būt binokulāri vai monokulāri. Šīs ierīces nodrošina 1000 reižu palielinājumu, kas tiek uzskatīts par lielu, lai gan izšķirtspēja ir zema. Šis lielais palielinājums tomēr ļauj lietotājiem rūpīgi apskatīt objektus, kas ir pārāk mazi, lai tos varētu redzēt ar neapbruņotu aci, ieskaitot atsevišķas šūnas. Paraugi parasti ir mazi, un tiem ir zināma caurspīdība. Tā kā saliktie mikroskopi ir salīdzinoši lēti, tomēr noderīgi, tos izmanto visur, sākot no pētījumu laboratorijām līdz vidusskolas bioloģijas kabinetiem.

Stereo mikroskops, saukts arī par sadalīšanas mikroskopu, nodrošina palielinājumu līdz 300 reizēm. Šos binokulāros mikroskopus izmanto, lai apskatītu necaurspīdīgus objektus vai objektus, kas ir pārāk lieli, lai tos varētu apskatīt ar saliktu mikroskopu, jo tiem nav nepieciešama slaidu sagatavošana. Lai gan to palielinājums ir salīdzinoši mazs, tie joprojām ir noderīgi. Tie nodrošina objektu virsmas faktūru tuvplānu, 3D skatu, un tie ļauj operatoram apskates laikā manipulēt ar objektu. Stereo mikroskopus izmanto bioloģiskajā un medicīnas zinātnē, kā arī elektronikas nozarē, piemēram, tie, kas ražo shēmas plates vai pulksteņus.

Atšķirībā no stereo un saliktajiem mikroskopiem, kas attēla veidošanai izmanto regulāru gaismu, konfokālais mikroskops krāsotu paraugu skenēšanai izmanto lāzera gaismu. Šos paraugus sagatavo uz priekšmetstikliņiem un ievieto; pēc tam ar dihromatiskā spoguļa palīdzību datora ekrānā tiek izveidots palielināts attēls. Operatori var izveidot arī 3D attēlus, apkopojot vairākus skenējumus. Tāpat kā saliktais mikroskops, arī šie mikroskopi piedāvā lielu palielinājuma pakāpi, taču to izšķirtspēja ir daudz labāka. Tos parasti izmanto šūnu bioloģijā un medicīnas lietojumos.

Skenējošais elektronu mikroskops jeb SEM attēla veidošanai izmanto elektronus, nevis gaismu. Paraugi tiek skenēti vakuumā vai gandrīz vakuuma apstākļos, tāpēc vispirms tie ir īpaši jāsagatavo tiek veikta dehidratācija un pēc tam pārklāta ar plānu vadoša materiāla, piemēram, zelta, kārtu. Pēc priekšmeta sagatavošanas un ievietošanas kamerā SEM uz datora ekrāna izveido trīsdimensiju melnbaltu attēlu. Piedāvājot plašu kontroli pār palielinājuma apjomu, fizisko, medicīnas un bioloģisko zinātņu pētnieki izmanto SEM, lai pārbaudītu dažādus paraugus, sākot no kukaiņiem līdz kauliem.

Tāpat kā skenējošais elektronu mikroskops, arī transmisijas elektronu mikroskops (TEM) izmanto elektronus, veidojot palielinātu attēlu, un paraugi tiek skenēti vakuumā, tāpēc tiem jābūt īpaši sagatavotiem. Atšķirībā no SEM, tomēr TEM izmanto slaidu sagatavošanu, lai iegūtu 2-D paraugu skatu, tāpēc tas ir vairāk piemērots objektu apskatei ar zināmu pārredzamības pakāpi. TEM piedāvā augstu palielinājuma un izšķirtspējas pakāpi, padarot to noderīgu fizikālajās un bioloģiskajās zinātnēs, metalurģijā, nanotehnoloģijā un kriminālistikas analīzē.