Vad är skillnaden mellan ett förstoringsglas och ett sammansatt ljusmikroskop?

Användningen av klart material för att förstora objekt går långt tillbaka i historien, men den första illustrationen av glas för glasögon dateras till cirka 1350. Förstoringsglas för läsning är före den illustrationen och går tillbaka till slutet av 1200-talet. Trots dessa tidiga användningar av linser väntade upptäckten av den mikroskopiska världen av bakterier, alger och protozoer nästan 300 år.

TL; DR (för lång; Läste inte)

En skillnad mellan ett förstoringsglas och ett sammansatt ljusmikroskop är att ett förstoringsglas använder en lins för att förstora ett objekt medan ett sammansatt mikroskop använder två eller flera linser. En annan skillnad är att förstoringsglas kan användas för att se ogenomskinliga och transparenta föremål, men a Föreningsmikroskop kräver att provet är tillräckligt tunt eller tillräckligt transparent för att ljus ska passera genom. Ett förstoringsglas använder också omgivande ljus och ljusmikroskop använder en ljuskälla (från en spegel eller en inbyggd lampa) för att belysa objektet.

Förstoringsglas har använts i århundraden. Att starta bränder och korrigera felaktig syn var bland de första förstoringsglasens användningsområden och funktioner. Dokumenterad användning av linser började i slutet av 1200-talet med förstoringsglas och glasögon för att hjälpa människor att läsa, så kopplingen mellan glasögon och forskare går tillbaka till början av 1300-talet.

Förstoringsglas använder en konvex lins monterad i en hållare. Konvexa linser är tunnare på kanterna än i mitten. När ljus passerar genom linsen böjs ljusstrålarna mot mitten. Förstoringsglaset fokuseras på objektet när ljusvågorna möts vid ytan som ses.

Ett enkelt mikroskop använder en enda lins, så förstoringsglas är enkla mikroskop. Stereoskopiska eller dissekera mikroskop är vanligtvis också enkla mikroskop. Stereoskopiska mikroskop använder två okularer eller okular, en för varje öga, för att möjliggöra kikarsyn och ge en tredimensionell bild av objektet. Stereoskopiska mikroskop kan också ha olika belysningsalternativ, så att objektet kan tändas uppifrån, under eller båda. Förstoringsglas och stereoskopiska mikroskop kan användas för att visa detaljer om ogenomskinliga föremål som stenar, insekter eller växter.

Förenade mikroskop använder två eller flera linser i rad för att förstora objekt för visning. I allmänhet kräver sammansatta mikroskop att provet som ska ses är tillräckligt tunt eller tillräckligt transparent för att ljus kan passera igenom. Dessa mikroskop ger stor förstoring, men vyn är tvådimensionell.

Förenade ljusmikroskop använder oftast två linser inriktade i kroppsröret. Ljus från en lampa eller spegel passerar genom en kondensor, provet och båda linserna. Kondensorn fokuserar ljuset och kan ha en iris som kan användas för att justera mängden ljus som passerar genom provet. Okularet eller okularet innehåller vanligtvis en lins som förstorar objektet så att det ser tio gånger ut (även skrivet som 10x) större. Den nedre linsen eller objektivet kan ändras genom att rotera en näsbit som rymmer tre eller fyra mål, som alla har en lins med olika förstoring. Oftast har objektivlinsstyrkorna fyra gånger (4x), 10 gånger (10x), 40 gånger (40x) och ibland 100 gånger (100x) förstoringar. Vissa sammansatta ljusmikroskop innehåller också en konkav lins för att korrigera för suddighet runt kanterna.

• Använd aldrig solen som ljuskälla om du använder ett sammansatt mikroskop med en spegel. Solljuset som fokuseras genom linserna kommer att orsaka ögonskador.

Förenade ljusmikroskop är vanligtvis ljusfältmikroskop. Dessa mikroskop överför ljus från kondensorn under provet, vilket gör att preparatet ser mörkare ut än det omgivande mediet. Provernas transparens kan göra detaljer svåra att se på grund av låg kontrast. Prover färgas därför ofta för bättre kontrast.

Darkfield-mikroskop har en modifierad kondensor som överför ljus från en vinkel. Det vinklade ljuset ger större kontrast för att se detaljer. Provet ser ljusare ut än bakgrunden. Darkfield-mikroskop möjliggör bättre observationer för levande exemplar.

Faskontrastmikroskop använder speciella mål och en modifierad kondensor så att provdetaljer dyker upp i kontrast till det omgivande materialet, även om provet och det omgivande materialet är optiskt liknande. Kondensorn och objektivlinsen förstärker även små skillnader i ljusgenomsläpp och brytning, vilket ökar kontrasten. Precis som med ljusfältmikroskopen ser provet mörkare ut än det omgivande materialet.

Skillnaden mellan handlinser och mikroskopförstoringar kommer från antalet linser. Med ett förstoringsglas eller handlins är förstoringen begränsad till enstaka lins. Eftersom linsen har en brännvidd från linsen till fokuspunkten är förstoringen fixerad. 1673 introducerade Antony van Leeuwenhoek världen för sina små "animalcules" med ett enkelt mikroskop eller handlins med en förstoring på 300 gånger (300x) verklig storlek. Även om Leeuwenhoek använde en bi-konkav lins som gav bättre upplösning (mindre förvrängning) av bilden, använder de flesta förstoringsglas en konvex lins.

Att hitta förstoring i sammansatta mikroskop kräver att man förstår förstoringen för varje lins som bilden passerar genom. Lyckligtvis är linserna vanligtvis märkta. Vanliga klassrumsmikroskop har ett okular som förstorar objektet så att det ser 10 gånger (10x) större ut än objektets faktiska storlek. Objektivlinserna på sammansatta mikroskop är fästa på en roterande nässtycke så att tittarna kan ändra förstoringsnivån genom att vrida nässtycket till en annan lins.

För att hitta den totala förstoringen multiplicerar du linsernas förstoring tillsammans. Om du tittar på ett objekt genom det lägsta effektmålet förstoras bilden 4x av objektivlinsen och förstoras 10x av okularlinsen. Den totala förstoringen blir därför:

så att bilden visas 40 gånger (40x) större än den faktiska storleken.

Datorer och digital avbildning har kraftigt utökat forskarnas förmåga att se den mikroskopiska världen.

Konfokalmikroskopet kan tekniskt kallas ett sammansatt mikroskop eftersom det har mer än en lins. Linserna och speglarna fokuserar lasrar för att producera bilder av belysta lager av provet. Dessa bilder passerar genom nålhål där de fångas digitalt. Dessa bilder kan sedan lagras och manipuleras för analys.

Skanningelektronmikroskop (SEM) använder elektronbelysning för att skanna guldpläterade föremål. Dessa skanningar ger tredimensionella svartvita bilder av föremålens utsida. SEM använder en elektrostatisk lins och flera elektromagnetiska linser.

Överföringselektronmikroskop (TEM) använder också elektronbelysning med en elektrostatisk lins och flera elektromagnetiska linser för att bilda skanningar av tunna skivor genom föremål. De svartvita bilderna som produceras verkar tvådimensionella.

Linser föregick de tidigaste uppgifterna om deras användning i slutet av 1200-talet. Mänsklig nyfikenhet krävde nästan att människor märkte linsernas förmåga att undersöka mycket små föremål. Den arabiska forskaren Al-Hazen från 900-talet antog att ljuset färdades i raka linjer och att synen var beroende av ljus som reflekterades från föremål och in i betraktarens ögon. Al-Hazen studerade ljus och färg med hjälp av vattensfärer.

Den första bilden av glas i glasögon (glasögon) är dock omkring 1350. Uppfinningen av det första sammansatta mikroskopet krediteras Zacharias Janssen och hans far, Hans, på 1590-talet. I slutet av 1609 vände Galileo det sammansatta mikroskopet upp och ner för att påbörja sina observationer av himlen ovanför honom och förändrade den mänskliga uppfattningen om universum permanent. Robert Hooke använde sitt självbyggda sammansatta ljusmikroskop för att utforska den namngivna mikroskopiska världen mönstret han såg i korkskivor "celler" och publicerade sina många observationer i "Micrographia" (1665). Studier av Hooke och Leeuwenhoek ledde så småningom till groddteori och modern medicin.