Różne rodzaje mikroskopów i ich zastosowania

Podczas gdy większość ludzi wyobraża sobie model złożony z klasy laboratoryjnej, gdy myślą o mikroskopach, w rzeczywistości dostępnych jest wiele rodzajów mikroskopów. Te przydatne urządzenia są na co dzień wykorzystywane przez naukowców, techników medycznych i studentów; rodzaj, który wybierają, zależy od ich zasobów i potrzeb. Niektóre mikroskopy zapewniają większą rozdzielczość przy mniejszym powiększeniu i odwrotnie, a ich koszt waha się od dziesiątek do tysięcy dolarów.

Prosty mikroskop jest ogólnie uważany za pierwszy mikroskop. Został stworzony w XVII wieku przez Antony'ego van Leeuwenhoeka, który połączył wypukłą soczewkę z uchwytem na okazy. Powiększające się od 200 do 300 razy, było to w zasadzie szkło powiększające. Chociaż ten mikroskop był prosty, wciąż był wystarczająco potężny, aby dostarczyć van Leeuwenhoekowi informacji o próbkach biologicznych, w tym o różnicach w kształtach między czerwonymi krwinkami. Obecnie proste mikroskopy nie są często używane, ponieważ wprowadzenie drugiej soczewki doprowadziło do powstania mocniejszego mikroskopu złożonego.

Dzięki dwóm soczewkom mikroskop złożony oferuje lepsze powiększenie niż zwykły mikroskop; druga soczewka powiększa obraz pierwszego. Mikroskopy złożone to mikroskopy jasnego pola, co oznacza, że ​​preparat jest oświetlony od spodu i mogą być dwuokularowe lub jednooczne. Urządzenia te zapewniają powiększenie 1000 razy, co jest uważane za duże, chociaż rozdzielczość jest niska. To duże powiększenie pozwala jednak przyjrzeć się z bliska obiektom, które są zbyt małe, aby można je było zobaczyć gołym okiem, w tym także poszczególnym komórkom. Okazy są zwykle małe i mają pewien stopień przezroczystości. Ponieważ mikroskopy złożone są stosunkowo niedrogie, ale użyteczne, są używane wszędzie, od laboratoriów badawczych po sale lekcyjne biologii w szkołach średnich.

Mikroskop stereoskopowy, zwany również mikroskopem preparacyjnym, zapewnia powiększenie do 300 razy. Te mikroskopy dwuokularowe są używane do oglądania nieprzezroczystych obiektów lub obiektów, które są zbyt duże, aby można je było oglądać za pomocą złożonego mikroskopu, ponieważ nie wymagają przygotowania preparatów. Mimo, że ich powiększenie jest stosunkowo niewielkie, nadal są przydatne. Zapewniają zbliżenia, trójwymiarowy widok tekstur powierzchni obiektów i umożliwiają operatorowi manipulowanie obiektem podczas oglądania. Mikroskopy stereoskopowe są wykorzystywane w naukach biologicznych i medycznych, a także w przemyśle elektronicznym, na przykład przez producentów płytek drukowanych lub zegarków.

W przeciwieństwie do mikroskopów stereoskopowych i złożonych, które wykorzystują zwykłe światło do tworzenia obrazu, mikroskop konfokalny wykorzystuje światło lasera do skanowania barwionych próbek. Próbki te są przygotowywane na szkiełkach i wstawiane; następnie, za pomocą zwierciadła dichromatycznego, urządzenie wytwarza powiększony obraz na ekranie komputera. Operatorzy mogą również tworzyć obrazy 3D, łącząc wiele skanów. Podobnie jak mikroskop złożony, mikroskopy te oferują wysoki stopień powiększenia, ale ich rozdzielczość jest znacznie lepsza. Są powszechnie stosowane w biologii komórki i zastosowaniach medycznych.

Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) wykorzystuje do tworzenia obrazu elektrony, a nie światło. Próbki są skanowane w warunkach próżniowych lub zbliżonych do próżni, dlatego muszą być najpierw specjalnie przygotowane ulega odwodnieniu, a następnie jest powlekany cienką warstwą materiału przewodzącego, takiego jak złoto. Po przygotowaniu przedmiotu i umieszczeniu go w komorze, SEM tworzy trójwymiarowy, czarno-biały obraz na ekranie komputera. Oferując pełną kontrolę nad wielkością powiększenia, SEM są wykorzystywane przez naukowców z nauk fizycznych, medycznych i biologicznych do badania różnych okazów, od owadów po kości.

Podobnie jak skaningowy mikroskop elektronowy, transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM) wykorzystuje elektrony do tworzenia powiększonego obrazu, a próbki są skanowane w próżni, więc muszą być specjalnie przygotowane. Jednak w przeciwieństwie do SEM, TEM wykorzystuje preparaty do preparatów w celu uzyskania dwuwymiarowego widoku próbek, więc jest bardziej odpowiedni do oglądania obiektów o pewnym stopniu przezroczystości. TEM oferuje wysoki stopień powiększenia i rozdzielczości, dzięki czemu jest przydatny w naukach fizycznych i biologicznych, metalurgii, nanotechnologii i analizie sądowej.