Izraz "mikroskop" ima grčke korijene. Sastoji se od dvije riječi, koje u prijevodu znače "mali" i "izgled". Glavna uloga mikroskopa je njegova upotreba pri ispitivanju vrlo malih predmeta. Istovremeno, ovaj uređaj omogućuje određivanje veličine i oblika, strukture i drugih karakteristika tijela nevidljivih golim okom.
Povijest stvaranja
Nema točnih podataka o tome tko je bio izumitelj mikroskopa u povijesti. Prema nekim izvorima, dizajnirali su ga 1590. otac i sin Janssena, majstora u proizvodnji naočala. Drugi kandidat za titulu izumitelja mikroskopa je Galileo Galilei. Godine 1609. ovaj je znanstvenik predstavio uređaj s konkavnim i konveksnim lećama za javno gledanje u Accademia dei Lincei.
Tijekom godina, sustav za gledanje mikroskopskih objekata se razvijao i poboljšavao. Veliki korak u njegovoj povijesti bio je izum jednostavnog akromatski podesivog uređaja s dvije leće. Ovaj sustav uveo je Nizozemac Christian Huygens kasnih 1600-ih. Okulari ovog izumiteljadanas su u proizvodnji. Jedini nedostatak im je nedovoljna širina vidnog polja. Osim toga, u usporedbi s modernim uređajima, okulari Huygens imaju neudoban položaj za oči.
Poseban doprinos povijesti mikroskopa dao je proizvođač takvih instrumenata Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). On je bio taj koji je skrenuo pozornost biologa na ovaj uređaj. Leeuwenhoek je napravio male proizvode opremljene jednom, ali vrlo jakom lećom. Bilo je nezgodno koristiti takve uređaje, ali oni nisu udvostručili nedostatke slike koji su bili prisutni u složenim mikroskopima. Izumitelji su uspjeli ispraviti ovaj nedostatak tek nakon 150 godina. Usporedo s razvojem optike poboljšala se kvaliteta slike u kompozitnim uređajima.
Poboljšanje mikroskopa se nastavlja i danas. Tako su 2006. godine njemački znanstvenici koji rade na Institutu za biofizičku kemiju, Mariano Bossi i Stefan Hell, razvili najnoviji optički mikroskop. Zbog mogućnosti promatranja objekata dimenzija 10 nm i trodimenzionalnih visokokvalitetnih 3D slika, uređaj je nazvan nanoskop.
Klasifikacija mikroskopa
Trenutno postoji širok izbor instrumenata dizajniranih za ispitivanje malih predmeta. Njihovo grupiranje temelji se na različitim parametrima. To može biti svrha mikroskopa ili usvojena metoda osvjetljenja, struktura korištena za optički dizajn, itd.
Ali, u pravilu, glavne vrste mikroskopaklasificiraju se prema razlučivosti mikročestica koje se mogu vidjeti pomoću ovog sustava. Prema ovoj podjeli, mikroskopi su:
- optički (svjetlosni);
-elektronički;
-X-zraka;-sonda za skeniranje.
Najčešće korišteni mikroskopi su svjetlosni. Njihov širok izbor dostupan je u trgovinama optike. Uz pomoć takvih uređaja rješavaju se glavni zadaci proučavanja objekta. Sve ostale vrste mikroskopa klasificiraju se kao specijalizirane. Njihova se upotreba obično izrađuje u laboratoriju.
Svaka od navedenih vrsta uređaja ima svoje podvrste koje se koriste u određenom području. Osim toga, danas je moguće kupiti školski mikroskop (ili edukativni), koji je početni sustav. Nudi se potrošačima i profesionalnim uređajima.
Prijava
Čemu služi mikroskop? Ljudsko oko, kao optički sustav posebnog biološkog tipa, ima određenu razinu rezolucije. Drugim riječima, najmanja je udaljenost između promatranih objekata kada se još mogu razlikovati. Za normalno oko, ova rezolucija je unutar 0,176 mm. Ali dimenzije većine životinjskih i biljnih stanica, mikroorganizama, kristala, mikrostruktura legura, metala itd. puno su manje od ove vrijednosti. Kako proučavati i promatrati takve objekte? Tu ljudima u pomoć priskaču razne vrste mikroskopa. Na primjer, uređaji optičkog tipa omogućuju razlikovanje struktura u kojima je udaljenostizmeđu elemenata je minimalno 0,20 µm.
Kako radi mikroskop?
Uređaj, koji omogućuje ljudskom oku da pregleda mikroskopske objekte, ima dva glavna elementa. Oni su leća i okular. Ovi dijelovi mikroskopa učvršćeni su u pomičnu cijev koja se nalazi na metalnoj podlozi. Također ima tablicu predmeta.
Moderni tipovi mikroskopa obično su opremljeni sustavom osvjetljenja. To je posebno kondenzator koji ima irisnu membranu. Obvezni set uređaja za povećanje su mikro i makro vijci, koji služe za podešavanje oštrine. Dizajn mikroskopa također predviđa prisutnost sustava koji kontrolira položaj kondenzatora.
U specijaliziranim, složenijim mikroskopima često se koriste drugi dodatni sustavi i uređaji.
Leće
Opis mikroskopa bih započeo pričom o jednom od njegovih glavnih dijelova, odnosno od leće. Oni su složen optički sustav koji povećava veličinu predmetnog objekta u ravnini slike. Dizajn leća uključuje cijeli sustav ne samo jedne, već i zalijepljene dvije ili tri leće.
Složenost takvog optičko-mehaničkog dizajna ovisi o nizu zadataka koje mora riješiti jedan ili drugi uređaj. Na primjer, najsloženiji mikroskop ima do četrnaest leća.
Uključeno u objektivsu frontalni dio i sustavi koji ga prate. Što je osnova za izgradnju slike željene kvalitete, kao i određivanje radnog stanja? Ovo je prednja leća ili njihov sustav. Sljedeći dijelovi leće potrebni su da osiguraju potrebno povećanje, žarišnu duljinu i kvalitetu slike. Međutim, implementacija takvih funkcija moguća je samo u kombinaciji s prednjom lećom. Vrijedi spomenuti da dizajn sljedećeg dijela utječe na duljinu cijevi i visinu leće uređaja.
okulari
Ovi dijelovi mikroskopa su optički sustav dizajniran da izgradi potrebnu mikroskopsku sliku na površini mrežnice očiju promatrača. Okulari sadrže dvije skupine leća. Najbliže oku istraživača naziva se oko, a udaljeno polje (uz njegovu pomoć leća gradi sliku predmeta koji se proučava).
Sustav rasvjete
Mikroskop ima složen dizajn dijafragme, zrcala i leća. Uz njegovu pomoć osigurava se ujednačeno osvjetljenje predmeta koji se proučava. U najranijim mikroskopima tu su funkciju obavljali prirodni izvori svjetlosti. Kako su se optički uređaji poboljšali, počeli su koristiti prvo ravna, a zatim konkavna zrcala.
Uz pomoć tako jednostavnih detalja, zrake sunca ili svjetiljke bile su usmjerene na predmet proučavanja. U modernim mikroskopima sustav osvjetljenja je savršeniji. Sastoji se od kondenzatora i kolektora.
Tablica predmeta
Mikroskopski pripravci koji zahtijevaju proučavanje,postavljaju se na ravnu površinu. Ovo je tablica predmeta. Različite vrste mikroskopa mogu imati ovu površinu dizajniranu na način da će se predmet proučavanja rotirati u vidnom polju promatrača vodoravno, okomito ili pod određenim kutom.
Princip rada
U prvom optičkom uređaju, sustav leća davao je inverznu sliku mikro-objekata. To je omogućilo uvid u strukturu materije i najsitnije pojedinosti koje je trebalo proučavati. Princip rada svjetlosnog mikroskopa danas je sličan radu koji obavlja refraktorski teleskop. U ovom uređaju, svjetlost se lomi dok prolazi kroz stakleni dio.
Kako moderni svjetlosni mikroskopi povećavaju? Nakon što snop svjetlosnih zraka uđe u uređaj, oni se pretvaraju u paralelni tok. Tek tada dolazi do loma svjetlosti u okularu, zbog čega se povećava slika mikroskopskih objekata. Nadalje, ove informacije unose se u obliku potrebnom za promatrača u njegov vizualni analizator.
Podvrste svjetlosnih mikroskopa
Moderni optički instrumenti su klasificirani:
1. Prema klasi složenosti za istraživački, radni i školski mikroskop.
2. Po području primjene za kirurške, biološke i tehničke.
3. Po vrstama mikroskopije za uređaje reflektirane i propuštene svjetlosti, faznog kontakta, luminescentne i polarizacijske.4. U smjeru svjetlosnog toka prema obrnutom i izravnom.
Elektronski mikroskopi
S vremenom je uređaj dizajniran za ispitivanje mikroskopskih objekata postajao sve savršeniji. Pojavili su se takvi tipovi mikroskopa u kojima je korišten potpuno drugačiji princip rada, neovisno o lomu svjetlosti. U procesu korištenja najnovijih vrsta uređaja uključeni su elektroni. Takvi sustavi omogućuju vidjeti pojedinačne dijelove materije tako male da svjetlosne zrake jednostavno teku oko njih.
Čemu služi mikroskop elektronskog tipa? Koristi se za proučavanje strukture stanica na molekularnoj i substaničnoj razini. Također, slični uređaji se koriste za proučavanje virusa.
Dizajn elektronskih mikroskopa
Što je u osnovi rada najnovijih instrumenata za promatranje mikroskopskih objekata? Po čemu se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa? Ima li sličnosti među njima?
Princip rada elektronskog mikroskopa temelji se na svojstvima koja posjeduju električna i magnetska polja. Njihova rotacijska simetrija može imati efekt fokusiranja na elektronske zrake. Na temelju toga možemo odgovoriti na pitanje: "Kako se elektronski mikroskop razlikuje od svjetlosnog mikroskopa?" U njemu, za razliku od optičkog uređaja, nema leća. Njihovu ulogu imaju odgovarajuće izračunata magnetska i električna polja. Nastaju zavojima zavojnica kroz koje prolazi struja. U ovom slučaju takva polja djeluju kao konvergentna leća. Kada se struja povećava ili smanjuje, žarišna duljina se mijenja.udaljenost instrumenta.
Što se tiče dijagrama strujnog kruga, elektronski mikroskop ima sličan sklop svjetlosnog uređaja. Jedina razlika je u tome što su optički elementi zamijenjeni njima sličnima električnim.
Uvećanje objekta u elektronskim mikroskopima nastaje zbog procesa loma snopa svjetlosti koji prolazi kroz predmet koji se proučava. Pod različitim kutovima, zrake ulaze u ravninu objektivne leće, gdje se događa prvo povećanje uzorka. Tada elektroni prolaze put do međuleće. U njemu dolazi do glatke promjene u povećanju veličine objekta. Konačnu sliku proučavanog materijala daje projekcijska leća. S njega slika pada na fluorescentni ekran.
Vrste elektronskih mikroskopa
Moderne vrste povećala uključuju:
1. TEM ili transmisijski elektronski mikroskop. U ovoj postavci, slika vrlo tankog objekta, debljine do 0,1 µm, nastaje interakcijom snopa elektrona sa tvari koja se proučava i njezinim naknadnim povećanjem magnetskim lećama u objektivu.
2. SEM ili skenirajući elektronski mikroskop. Takav uređaj omogućuje dobivanje slike površine predmeta visoke razlučivosti reda veličine nekoliko nanometara. Kada se koriste dodatne metode, takav mikroskop daje informacije koje pomažu u određivanju kemijskog sastava slojeva blizu površine.3. Tunelski skenirajući elektronski mikroskop ili STM. Koristeći ovaj uređaj, reljef vodljivih površina s visokim prostornimdozvola. U procesu rada sa STM-om, oštra metalna igla se dovodi do predmeta koji se proučava. Pritom se održava udaljenost od samo nekoliko angstroma. Zatim se na iglu primjenjuje mali potencijal, zbog čega nastaje tunelska struja. U tom slučaju, promatrač dobiva trodimenzionalnu sliku predmeta koji se proučava.
Leuwenhoek mikroskopi
U Americi se 2002. godine pojavila nova tvrtka za proizvodnju optičkih instrumenata. Njegov asortiman uključuje mikroskope, teleskope i dalekozore. Sve ove uređaje odlikuje visoka kvaliteta slike.
Sjedište i razvojni odjel tvrtke nalaze se u SAD-u, u gradu Fremondu (Kalifornija). Ali što se tiče proizvodnih pogona, oni se nalaze u Kini. Zahvaljujući svemu tome, tvrtka na tržište isporučuje napredne i visokokvalitetne proizvode po pristupačnoj cijeni.
Trebate li mikroskop? Levenhuk će predložiti traženu opciju. Asortiman optičke opreme tvrtke uključuje digitalne i biološke uređaje za povećanje predmeta koji se proučava. Osim toga, kupcu se nude i dizajnerski modeli, izvedeni u raznim bojama.
Levenhuk mikroskop ima opsežnu funkcionalnost. Na primjer, uređaj za obuku početnih razina može se spojiti na računalo i također je sposoban snimiti video istraživanja u tijeku. Levenhuk D2L model opremljen je ovom funkcijom.
Tvrtka nudi biološke mikroskope različitih razina. Riječ je o jednostavnijim modelima i novitetima,pogodno za profesionalce.
