Mikroskopi ir neticami svarīga zinātnes attīstība, kuru izgudrojums ir pilnībā atvēris mikrobioloģijas jomu. Kaut arī mūsdienu mikroskopi var uzlabot attēlus tālu un ārpus viņu iepriekšējiem kolēģiem, tiem ir arī atšķirīgs tehnoloģiskās sarežģītības līmenis un tie tiek izmantoti dažādās jomās. Mikroskopu tipus var iedalīt trīs galvenajās kategorijās: optiskie, elektronu un skenējošie zondes mikroskopi. Agrākā zināmā ideja par mikroskopu ir datēta ar 13. gadsimta Angliju, taču vēsturnieki atzinīgi vērtē pirmā īstā izgudrojumu mikroskops, kas ietilpst optiskajā kategorijā, trim holandiešu briļļu izgatavotājiem, tēvam un dēlam Hansam un Zahariasam Jansenam, un kolēģim Hansam Lippershey. Lielākā daļa šo izgudrojumu var iedalīt trīs lielākās iepriekš minētās kategorijās, taču ir arī izņēmumi, piemēram, rentgena mikroskops un ultraskaņas mikroskops.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Zinātnieki izmanto trīs veidu mikroskopus, kuriem katram ir savi mērķi: optisko, elektronu un skenēšanas zondi.
Optiskie mikroskopi: pirmais
Agrākais un vienkāršākais mikroskops izmantoja vienskaitļa izliektu objektīvu, lai palielinātu attēlu, kas novietots zem tā fokusa. Gadu gaitā zinātnieki pievienoja vairāk lēcu, izveidojot saliktus mikroskopus ar arvien spēcīgāku palielinājumu. Saliktie mikroskopi var padarīt cilvēka acij redzamus objektus, kuru izmērs ir mazāks par 0,2 nanometriem. Turpmākā attīstība palīdzēja padarīt šo salīdzinoši vienkāršo tehnoloģiju par efektīvu instrumentu, piemēram, aiz gaismas novietotas gaismas pievienošanu mikroskopa priekšmets (pieņemot, ka tas ir nedaudz caurspīdīgs), vai dažādu stratēģisku gaismas raksturlielumu izmantošana dažādu priekšmeti; piemēram, dažas gaismas labāk apgaismo kristālus. Optiskie mikroskopi var nodrošināt augstu palielinājuma līmeni, taču ar zemu izšķirtspēju, un tie ir visbiežāk sastopamais mikroskopa veids.
Elektronu mikroskopi šauj mazas daļiņas
Elektronmikroskopi izšauj elektronu starus uz savu priekšmetu, kas tiek turēts bezgaisa, ar vakuumu noslēgtā mēģenē. Zinātnieks bieži izmanto šos mikroskopus, lai pētītu šūnas. Transmisijas elektronu mikroskopu gadījumā elektroni šauj caur plānu un dehidrētu priekšmetu, trāpot filmai, kas novietota aiz subjekta, veidojot attēlu, kas ietver objekta iekšējās struktūras šūna. Skenējošie elektronu mikroskopi šauj elektronu kūli virs subjekta virsmas, izveidojot trīsdimensiju attēlu. Šiem mikroskopiem palielinājums ir līdz pat miljonam reižu lielāks nekā cilvēka acs var redzēt ar skaidru izšķirtspēju.
Skenēšanas zondes mikroskopiem izmantojiet ļoti smalku padomu
Šis mikroskops pa mikroskopisko virsmu vada zondi, kuras metāla gals var būt tik mazs kā atoms. Zonde var izmērīt vairākas lietas, ripojot objektu, no fiziskā dziļuma līdz elektroniskajiem un magnētiskajiem spēkiem. Šie mikroskopi var būt neticami jaudīgi un var atrisināt objektus, kas ir mazāki par nanometru; tomēr iegūtajiem attēliem nav krāsas, jo zonde mēra citas lietas, nevis redzamo gaismu. Šī tehnoloģija sākās 1981. gadā, agrākā atkārtojumā, ko sauc par skenējošo tuneļu mikroskopu.