Различные виды микроскопов и их использование

В то время как большинство людей представляют себе составную модель из лабораторных занятий, когда думают о микроскопах, на самом деле доступно много типов микроскопов. Эти полезные устройства ежедневно используются исследователями, медицинскими техниками и студентами; тип, который они выбирают, зависит от их ресурсов и потребностей. Некоторые микроскопы обеспечивают большее разрешение при меньшем увеличении и наоборот, и их стоимость варьируется от десятков до тысяч долларов.

Простой микроскоп обычно считается первым микроскопом. Его создал в 17 веке Антоний ван Левенгук, который соединил выпуклую линзу с держателем для образцов. При увеличении от 200 до 300 раз он был, по сути, увеличительным стеклом. Хотя этот микроскоп был прост, он все же был достаточно мощным, чтобы предоставить ван Левенгук информацию о биологических образцах, включая разницу в форме между эритроцитами. Сегодня простые микроскопы используются нечасто, потому что появление второй линзы привело к созданию более мощного составного микроскопа.

Составной микроскоп с двумя линзами обеспечивает лучшее увеличение, чем простой микроскоп; вторая линза увеличивает изображение первой. Составные микроскопы - это светлопольные микроскопы, что означает, что образец освещается снизу, и они могут быть бинокулярными или монокулярными. Эти устройства обеспечивают увеличение в 1000 раз, что считается высоким, хотя разрешение низкое. Однако такое большое увеличение позволяет пользователям внимательно рассматривать объекты, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, включая отдельные ячейки. Образцы обычно небольшие и обладают некоторой степенью прозрачности. Поскольку составные микроскопы относительно недороги, но полезны, они используются повсюду, от исследовательских лабораторий до школьных классов биологии.

Стереомикроскоп, также называемый рассекающим микроскопом, обеспечивает увеличение до 300 раз. Эти бинокулярные микроскопы используются для наблюдения за непрозрачными объектами или объектами, которые слишком велики для просмотра с помощью сложного микроскопа, поскольку для них не требуется подготовка слайдов. Хотя их увеличение относительно невелико, они все же полезны. Они обеспечивают крупный план трехмерного изображения текстур поверхности объектов и позволяют оператору манипулировать объектом во время просмотра. Стереомикроскопы используются в биологических и медицинских науках, а также в электронной промышленности, например, теми, кто делает печатные платы или часы.

В отличие от стереомикроскопов и составных микроскопов, которые используют обычный свет для формирования изображения, конфокальный микроскоп использует лазерный свет для сканирования окрашенных образцов. Эти образцы готовятся на слайдах и вставляются; затем с помощью дихроматического зеркала устройство создает увеличенное изображение на экране компьютера. Операторы также могут создавать трехмерные изображения, собирая несколько сканированных изображений. Как и составной микроскоп, эти микроскопы имеют большое увеличение, но их разрешение намного лучше. Они обычно используются в клеточной биологии и медицине.

В сканирующем электронном микроскопе для формирования изображения используются электроны, а не свет. Образцы сканируются в вакууме или в условиях, близких к вакууму, поэтому они должны быть специально подготовлены заранее. подвергается обезвоживанию, а затем покрывается тонким слоем проводящего материала, такого как золото. После того, как предмет подготовлен и помещен в камеру, SEM создает трехмерное черно-белое изображение на экране компьютера. СЭМ, обеспечивающие полный контроль над величиной увеличения, используются исследователями в области физических, медицинских и биологических наук для изучения ряда образцов от насекомых до костей.

Подобно сканирующему электронному микроскопу, просвечивающий электронный микроскоп (ТЕМ) использует электроны для создания увеличенного изображения, а образцы сканируются в вакууме, поэтому они должны быть специально подготовлены. Однако, в отличие от SEM, TEM использует подготовку слайда для получения двухмерного изображения образцов, поэтому он больше подходит для просмотра объектов с некоторой степенью прозрачности. ТЕМ предлагает высокую степень увеличения и разрешения, что делает его полезным в физических и биологических науках, металлургии, нанотехнологиях и судебно-медицинском анализе.