Termen "mikroskop" har grekiska rötter. Den består av två ord, som i översättning betyder "liten" och "se". Mikroskopets huvudsakliga roll är dess användning när man undersöker mycket små föremål. Samtidigt låter den här enheten dig bestämma storlek och form, struktur och andra egenskaper hos kroppar som är osynliga för blotta ögat.
Skapelsens historia
Det finns ingen exakt information om vem som var uppfinnaren av mikroskopet i historien. Enligt vissa källor designades den 1590 av fadern och sonen till Janssen, en mästare i tillverkning av glasögon. En annan utmanare till titeln uppfinnare av mikroskopet är Galileo Galilei. År 1609 presenterade den här forskaren en apparat med konkava och konvexa linser för allmänheten vid Accademia dei Lincei.
Under åren har systemet för att titta på mikroskopiska föremål utvecklats och förbättrats. Ett stort steg i dess historia var uppfinningen av en enkel akromatiskt justerbar enhet med två linser. Detta system introducerades av holländaren Christian Huygens i slutet av 1600-talet. Okular av denna uppfinnareär i produktion idag. Deras enda nackdel är den otillräckliga bredden av synfältet. Jämfört med moderna enheter har Huygens okular dessutom en obekväm position för ögonen.
Ett speciellt bidrag till mikroskopets historia gjordes av tillverkaren av sådana instrument Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Det var han som uppmärksammade biologerna på denna enhet. Leeuwenhoek tillverkade små produkter utrustade med en, men mycket stark lins. Det var obekvämt att använda sådana enheter, men de fördubblade inte bilddefekterna som fanns i sammansatta mikroskop. Uppfinnarna kunde rätta till denna brist först efter 150 år. Tillsammans med utvecklingen av optik har bildkvaliteten i kompositenheter förbättrats.
Förbättring av mikroskop fortsätter idag. Så 2006 utvecklade tyska forskare som arbetade vid Institutet för biofysisk kemi, Mariano Bossi och Stefan Hell, det senaste optiska mikroskopet. På grund av förmågan att observera objekt med dimensioner på 10 nm och tredimensionella högkvalitativa 3D-bilder kallades enheten ett nanoskop.
Klassificering av mikroskop
För närvarande finns det ett brett utbud av instrument utformade för att undersöka små föremål. Deras gruppering baseras på olika parametrar. Detta kan vara syftet med mikroskopet eller den använda belysningsmetoden, strukturen som används för den optiska designen, etc.
Men, som regel, huvudtyperna av mikroskopklassificeras enligt upplösningen av mikropartiklar som kan ses med detta system. Enligt denna uppdelning är mikroskop:
- optiska (ljus);
-elektroniska;
-röntgen;-skanningssond.
De mest använda mikroskopen är av den ljusa typen. Deras breda utbud finns i optikbutiker. Med hjälp av sådana enheter löses huvuduppgifterna för att studera ett objekt. Alla andra typer av mikroskop klassificeras som specialiserade. De används vanligtvis i ett laboratorium.
Var och en av ovanstående typer av enheter har sina underarter, som används i ett visst område. Dessutom är det idag möjligt att köpa ett skolmikroskop (eller pedagogiskt), vilket är ett instegssystem. Erbjuds till konsumenter och professionella enheter.
Application
Vad är ett mikroskop till för? Det mänskliga ögat, som är ett speciellt optiskt system av biologisk typ, har en viss upplösningsnivå. Det är med andra ord det minsta avståndet mellan observerade objekt när de fortfarande kan urskiljas. För ett norm alt öga är denna upplösning inom 0,176 mm. Men dimensionerna för de flesta djur- och växtceller, mikroorganismer, kristaller, mikrostrukturen hos legeringar, metaller etc. är mycket mindre än detta värde. Hur studerar och observerar man sådana föremål? Det är här olika typer av mikroskop kommer till hjälp för människor. Till exempel gör optiska enheter det möjligt att särskilja strukturer där avståndetmellan elementen är minst 0,20 µm.
Hur fungerar ett mikroskop?
Anordningen, som gör det möjligt för det mänskliga ögat att undersöka mikroskopiska föremål, har två huvudelement. De är linsen och okularet. Dessa delar av mikroskopet är fixerade i ett rörligt rör placerat på en metallbas. Den har också en ämnestabell.
Moderne typer av mikroskop är vanligtvis utrustade med ett belysningssystem. Detta är i synnerhet en kondensor med ett irismembran. En obligatorisk uppsättning förstoringsenheter är mikro- och makroskruvar, som tjänar till att justera skärpan. Utformningen av mikroskop möjliggör också närvaron av ett system som kontrollerar kondensorns position.
I specialiserade, mer komplexa mikroskop används ofta andra ytterligare system och enheter.
Lenses
Jag skulle vilja börja beskrivningen av mikroskopet med en berättelse om en av dess huvuddelar, det vill säga från linsen. De är ett komplext optiskt system som ökar storleken på föremålet i fråga i bildplanet. Linsernas design inkluderar ett helt system av inte bara enstaka, utan även limmade två eller tre linser.
Komplexiteten i en sådan optisk-mekanisk design beror på omfattningen av uppgifter som måste lösas av en eller annan enhet. Till exempel har det mest komplexa mikroskopet upp till fjorton linser.
Ingår i objektivetär den främre delen och de system som följer den. Vad är grunden för att bygga en bild av önskad kvalitet, samt bestämma drifttillståndet? Detta är en frontlins eller deras system. Efterföljande delar av objektivet krävs för att ge erforderlig förstoring, brännvidd och bildkvalitet. Implementeringen av sådana funktioner är dock endast möjlig i kombination med en frontlins. Det är värt att nämna att utformningen av nästa del påverkar längden på röret och höjden på enhetens lins.
okular
Dessa delar av mikroskopet är ett optiskt system utformat för att bygga den nödvändiga mikroskopiska bilden på ytan av näthinnan i betraktarens ögon. Okularen innehåller två grupper av linser. Den som ligger närmast ögat på forskaren kallas ögat och den bortre kallas fältet (med dess hjälp bygger linsen en bild av föremålet som studeras).
Lighting system
Mikroskopet har en komplex design av membran, speglar och linser. Med dess hjälp säkerställs enhetlig belysning av föremålet som studeras. I de tidigaste mikroskopen utfördes denna funktion av naturliga ljuskällor. När optiska enheter förbättrades började de använda först platta och sedan konkava speglar.
Med hjälp av sådana enkla detaljer riktades strålarna från solen eller lampan mot studieobjektet. I moderna mikroskop är belysningssystemet mer perfekt. Den består av en kondensor och en kollektor.
Ämnestabell
Mikroskopiska preparat som kräver studier,placeras på en plan yta. Detta är ämnestabellen. Olika typer av mikroskop kan ha denna yta utformad på ett sådant sätt att studieobjektet kommer att rotera i betraktarens synfält horisontellt, vertik alt eller i en viss vinkel.
Driftsprincip
I den första optiska enheten gav linssystemet en omvänd bild av mikroobjekt. Detta gjorde det möjligt att se materiens struktur och de minsta detaljer som skulle studeras. Funktionsprincipen för ett ljusmikroskop idag liknar det arbete som utförs av ett refraktorteleskop. I den här enheten bryts ljuset när det passerar genom glasdelen.
Hur förstoras moderna ljusmikroskop? Efter att en stråle av ljusstrålar kommer in i enheten omvandlas de till en parallell ström. Först då ökar ljusets brytning i okularet, på grund av vilket bilden av mikroskopiska föremål ökar. Vidare kommer denna information in i den form som är nödvändig för observatören i sin visuella analysator.
Underarter av ljusmikroskop
Moderna optiska instrument är klassificerade:
1. Enligt klassen av komplexitet för forskning, arbete och skolmikroskop.
2. Efter användningsområde för kirurgiska, biologiska och tekniska.
3. Genom typer av mikroskopi för enheter av reflekterat och genomsläppt ljus, faskontakt, luminiscerande och polariserande.4. I ljusflödets riktning till inverterad och direkt.
elektronmikroskop
Med tiden har en enhet designad för att undersöka mikroskopiska föremål blivit mer och mer perfekt. Sådana typer av mikroskop dök upp där en helt annan funktionsprincip, oberoende av ljusets brytning, användes. I processen att använda de senaste typerna av enheter var elektroner inblandade. Sådana system gör det möjligt att se enskilda delar av materia så små att ljusstrålar helt enkelt flödar runt dem.
Vad är ett mikroskop av elektrontyp till för? Det används för att studera strukturen av celler på molekylär och subcellulär nivå. Liknande enheter används också för att studera virus.
Design av elektronmikroskop
Vad ligger till grund för funktionen hos de senaste instrumenten för att titta på mikroskopiska föremål? Hur skiljer sig ett elektronmikroskop från ett ljusmikroskop? Finns det några likheter mellan dem?
Principen för ett elektronmikroskops funktion bygger på de egenskaper som elektriska och magnetiska fält besitter. Deras rotationssymmetri kan ha en fokuserande effekt på elektronstrålar. Baserat på detta kan vi svara på frågan: "Hur skiljer sig ett elektronmikroskop från ett ljusmikroskop?" I den, till skillnad från en optisk enhet, finns det inga linser. Deras roll spelas av lämpligt beräknade magnetiska och elektriska fält. De skapas av varv av spolar genom vilka ström passerar. I det här fallet fungerar sådana fält som en konvergerande lins. När strömmen ökar eller minskar ändras brännvidden.instrumentavstånd.
När det gäller kretsschemat har elektronmikroskopet det liknande kretsschemat för en ljusanordning. Den enda skillnaden är att de optiska elementen ersätts av elektriska som liknar dem.
Förstoring av ett objekt i elektronmikroskop uppstår på grund av processen för brytning av en ljusstråle som passerar genom objektet som studeras. I olika vinklar kommer strålarna in i objektivlinsens plan, där den första förstoringen av provet äger rum. Därefter passerar elektronerna vägen till mellanlinsen. I den finns en jämn förändring i ökningen av föremålets storlek. Den slutliga bilden av det studerade materialet ges av projektionslinsen. Från den faller bilden på den fluorescerande skärmen.
Typer av elektronmikroskop
Moderne typer av förstoringsglas inkluderar:
1. TEM, eller transmissionselektronmikroskop. I den här uppsättningen bildas en bild av ett mycket tunt föremål, upp till 0,1 µm tjockt, genom interaktionen av en elektronstråle med ämnet som studeras och dess efterföljande förstoring med magnetiska linser i objektivet.
2. SEM, eller svepelektronmikroskop. En sådan anordning gör det möjligt att få en bild av ytan på ett föremål med en hög upplösning i storleksordningen flera nanometer. När man använder ytterligare metoder ger ett sådant mikroskop information som hjälper till att bestämma den kemiska sammansättningen av skikt nära ytan.3. Tunneling Scanning Electron Microscope, eller STM. Med hjälp av denna enhet, avlastning av ledande ytor med en hög rumsliglov. I processen att arbeta med STM förs en vass metallnål till föremålet som studeras. Samtidigt hålls ett avstånd på endast några få ångström. Därefter appliceras en liten potential på nålen, på grund av vilken en tunnelström uppstår. I detta fall får observatören en tredimensionell bild av föremålet som studeras.
Leuwenhoek-mikroskop
År 2002 dök ett nytt företag upp i Amerika som tillverkade optiska instrument. Dess produktsortiment omfattar mikroskop, teleskop och kikare. Alla dessa enheter kännetecknas av hög bildkvalitet.
Företagets huvudkontor och utvecklingsavdelning finns i USA, i staden Fremond (Kalifornien). Men när det gäller produktionsanläggningarna så ligger de i Kina. Tack vare allt detta levererar företaget avancerade och högkvalitativa produkter till marknaden till ett överkomligt pris.
Behöver du ett mikroskop? Levenhuk kommer att föreslå det önskade alternativet. Företagets utbud av optisk utrustning inkluderar digitala och biologiska enheter för att förstora det föremål som studeras. Dessutom erbjuds köparen och designermodeller, utförda i en mängd olika färger.
Levenhuk-mikroskopet har omfattande funktionalitet. En träningsenhet på nybörjarnivå kan till exempel anslutas till en dator och kan även spela in video av pågående forskning. Levenhuk D2L-modellen är utrustad med denna funktionalitet.
Företaget erbjuder biologiska mikroskop på olika nivåer. Det här är enklare modeller och nyheter,lämplig för proffs.
