18-те вида микроскопи (и техните характеристики)

Има толкова малки неща, че човешкото око просто не може да ги види. За това е необходимо нещо, което може да ги увеличи и поради тази причина има инструменти, толкова тясно свързани с научния свят като микроскопите.

Първият от тях е изобретен от Антон ван Льовенхук и оттогава неговото изобретение не само става по-сложно, но и Освен това са създадени и други типове, които работят за наблюдение на неща, в които този холандски търговец никога не би повярвал съществуват.

Днес ще открием различните видове микроскопи, освен да видите за какво са, от какво са направени и как работят. Не ги пропускайте.

• Свързана статия: "14-те части на микроскопа и техните функции"

18-те вида микроскоп (обяснено)

Микроскопът е инструмент, който, ако никога не беше изобретен, науката със сигурност нямаше да бъде толкова напреднала, колкото е днес. Оттогава науката и технологиите бяха силно популяризирани холандски търговец на име Антон ван Льовенхук, малко отегчил добрия човек, решил да експериментира с няколко лупи в средата на ХVІІ век и изобретил, т.к. който не иска нещото, инструмент, чрез който да наблюдава неща, малки като червените кръвни клетки или сперма.

Изминаха четири века, откакто този човек изобрети прототипа на микроскопа и учените, в желанието си да разбере какъв е този мъничък свят човешкото око не може да види с просто око, те проектират нови видове микроскопи, някои толкова сложни и мощни, че ни позволяват да виждаме дори вируси и атоми. Техническите подобрения на многото изобретени микроскопи доведоха до подобрения както в медицината, така и в промишлените технологии и биологията.

В тази статия ще открием 18-те вида микроскопи, които съществуват, как работят и за кои области на познанието се използват основно.

1. Оптичен микроскоп

Светлинният микроскоп е първият микроскоп в историята. Този инструмент отбеляза преди и след в биологията и медицината, тъй като това изобретение, въпреки относителната си технологична простота, направи възможно да се видят клетките за първи път.

Основната характеристика на този инструмент е, че видимата светлина е елементът, който позволява пробата да бъде видяна. Светлинен лъч осветява обекта, който трябва да се наблюдава, преминава през него и се отвежда към окото на наблюдателя, който получава увеличено изображение благодарение на система от лещи. Светлинният микроскоп е полезен за повечето задачи по микроскопия, тъй като ни позволява да видим клетки и тъканни детайли, които не можем да видим с просто око.

Този микроскоп обаче е най-простият от всички. Неговата граница на разделителна способност е белязана от дифракцията на светлината, явление, при което светлинните лъчи неизбежно се отклоняват през пространството. В резултат на това максимумът, който може да се получи с оптичен микроскоп, е 1500x.

• Може да се интересувате от: "17 любопитни неща за човешкото възприятие"

2. Трансмисионен електронен микроскоп

Трансмисионният електронен микроскоп е изобретен през 30-те години на миналия век и е истинска революция през първата половина на миналия век. Този микроскоп позволява да се достигне по-голям брой увеличения от оптичното, тъй като не използва видима светлина като дисплей, а използва електрони.

Трансмисионните електронни микроскопи са много по-сложни от оптичните и това личи от начина, по който се разглеждат пробите.

Механизмът на този микроскоп се основава на поразяване на електрони върху ултра-фина проба, много по-фина от тези, които обикновено се подготвят за наблюдение в светлинния микроскоп. Изображението се получава от електроните, които преминават през пробата и впоследствие се удрят върху фотографска плоча. За да се постигне правилният поток от електрони вътре в тези микроскопи, те трябва да са празни.

Електроните се ускоряват към пробата с помощта на магнитно поле. След като го ударят, някои електрони ще преминат през него, докато други ще отскочат от него и ще се разпръснат. Това е резултатът изображения с тъмни области, където електроните са отскочили, и светли области, които са тези, през които електроните са преминали, образувайки черно-бяло изображение на пробата.

Трансмисионните електронни микроскопи не са ограничени от дължината на вълната на видимата светлина, което означава, че имат способността да увеличават обект до 1 000 000 пъти. Благодарение на това можем да видим не само бактерии с тези инструменти, но и много по-малки тела като вируси.

• Свързана статия: „15-те вида изследвания (и характеристики)“

3. Сканиращ електронен микроскоп

Сканиращият електронен микроскоп се основава на поразяване на електрони върху пробата към постигне визуализацията на същото, но се различава от предаването по това, че в това случай частиците не въздействат върху цялата проба наведнъж, а правят това, като пътуват през различни точки. Може да се каже, че извършва сканиране на пробата.

С този микроскоп изображението не се получава от електроните, които въздействат върху фотографска плоча след преминаване през пробата. Тук неговата работа се основава на свойствата на електроните, които след въздействие върху пробата претърпяват промени. Част от първоначалната му енергия се трансформира в рентгенови лъчи или топлинно излъчване. Чрез измерване на тези промени може да се получи цялата необходима информация, за да се направи разширена реконструкция на пробата, сякаш е карта.

4. Флуоресцентен микроскоп

Флуоресцентни микроскопи образуват изображение благодарение на флуоресцентните свойства на пробата, която се вижда през тях. Тази проба се осветява от ксенонова или живачна лампа. Традиционен лъч светлина не се използва, но работи с газове.

Тези вещества осветяват препарата с много специфична дължина на вълната, което позволява на елементите, които съставляват пробата, да започнат да излъчват собствена светлина. С други думи, тук самата проба е тази, която излъчва светлина, вместо да я осветява, за да може да я наблюдава. Този инструмент се използва широко в биологичната и аналитична микроскопия, като техника, която осигурява голяма чувствителност и специфичност.

5. Конфокален микроскоп

Конфокалният микроскоп може да се счита за вид флуоресцентен микроскоп, в който пробата не е напълно осветена, но се прави сканиране, както в случая на сканиращ електронен микроскоп. Основното му предимство пред традиционната флуоресценция е, че конфокалната позволява реконструкция на пробата, като се получават триизмерни изображения.

• Свързана статия: „4-те основни вида наука (и техните области на изследване)“

6. Тунелен микроскоп

Тунелният микроскоп ни позволява да видим атомната структура на частиците. Този инструмент използва принципите на квантовата механика, улавяйки електрони и постигайки изображение с висока разделителна способност, в което всеки атом може да бъде разграничен от останалите. Това е основен инструмент в областта на нанотехнологиите, който се използва за производство промени в молекулярния състав на веществата и позволяващи изображения триизмерен.

7. Рентгенов микроскоп

Рентгеновият микроскоп, както подсказва името му, не използва нито традиционна светлина, нито електрони, а използва рентгенови лъчи, за да види пробата. Това излъчване с много ниска дължина на вълната се абсорбира от електроните на пробата, което позволява да се опознае електронната структура на препарата..

• Може да се интересувате от: "Атомизъм: какво е това и как се е развила тази философска парадигма"

8. Атомно-силов микроскоп

Атомно-силовият микроскоп не открива нито светлина, нито електрони. Работата му се основава на сканиране на повърхността на препарата за откриване на силите, които възникват между атомите на микроскопската сонда и атомите на повърхността. Този инструмент открива силите на привличане и отблъскване на атомите, много ниски енергии, което прави възможно картографирането на повърхността на пробата, като по този начин се получават триизмерни изображения, сякаш се прави топографска карта.

9. Стереоскопичен микроскоп

Стереоскопичните микроскопи са вариант на традиционните оптични микроскопи, въпреки че имат особеността, че позволяват триизмерна визуализация на препарата. Снабдени са с два окуляра, за разлика от традиционните, които имат само един, а изображението, което достига до всеки от тях, е малко по-различно. Чрез комбиниране на това, което се улавя от двата окуляра, се образува желаният триизмерен ефект.

Въпреки че не достига толкова увеличения, колкото традиционният оптичен, стереомикроскопът често се използва широко в области, където се изисква едновременна манипулация на пробата.

• Свързана статия: "11-те части на окото и техните функции"

10. Петрографски микроскоп

Петрографският микроскоп, известен също като микроскоп с поляризирана светлина, Той е базиран на принципите на оптиката, но с особеността, че има два поляризатора, единият в кондензатора, а другият в окуляра.. Тези части на микроскопа намаляват пречупването на светлината и количеството на яркостта.

Този инструмент се използва за наблюдение на минерали и кристални обекти, тъй като ако те бяха осветени по традиционен начин, полученото изображение би било замъглено и трудно за оценяване. Също така е много полезен тип микроскоп при анализиране на тъкани, които могат да причинят пречупване на светлината, като мускулна тъкан.

11. Микроскоп с йонно поле

Полевият йонен микроскоп се използва в материалознанието, т.к ви позволява да видите подреждането на атомите в препарата. Неговата функция е подобна на атомно-силовия микроскоп, позволявайки измерването на погълнатите газови атоми чрез метален накрайник, за да се направи реконструкция на повърхността на пробата на атомно ниво.

• Може да се интересувате от: "10-те клона на биологията: техните цели и характеристики"

12. Цифров микроскоп

Цифровият микроскоп е инструмент, способен да заснеме изображение на пробата и да го проектира. Основната му характеристика е, че вместо да има окуляр, той има камерада се. Въпреки че границата му на разделителна способност е по-ниска от тази на традиционния оптичен микроскоп, цифровите могат да бъдат много полезни за наблюдение предмети от ежедневието и благодарение на факта, че са в състояние да запазят изображенията на препаратите, това устройство е много интересно на ниво търговски.

13. Микроскоп с отразена светлина

В случай на микроскопи с отразена светлина, светлината не преминава през пробата, но се отразява при удара върху препарата и се насочва към целта. Тези микроскопи се използват при работа с непрозрачни материали, които, въпреки че са нарязани много фино, не пропускат светлината.

14. Микроскоп с ултравиолетова светлина

Микроскопите с ултравиолетова светлина не осветяват препарата с видима светлина, а вместо това използват ултравиолетова светлина, както подсказва името. Този тип светлина има по-къса дължина на вълната, което прави възможно постигането на по-висока разделителна способност..

Освен това те са в състояние да откриват по-голям брой контрасти, което ги прави особено полезни. когато пробите са твърде прозрачни и не могат да се видят със светлинния микроскоп традиционен.

15. Сложен микроскоп

Съставният микроскоп обхваща всеки оптичен инструмент, оборудван с най-малко две лещи. Обикновено оригиналните оптични микроскопи са били прости, докато повечето от съвременните са композитни, с няколко лещи както в обектива, така и в окуляра.

16. Микроскоп с тъмно поле

Микроскопите с тъмно поле осветяват пробата наклонено. Светлинните лъчи, които достигат до обектива, не идват директно от източника на светлина, а се разпръскват в пробата. В този случай не е необходимо да се оцветява пробата, за да може да се визуализира, а тези микроскопи позволяват работа с клетки и тъкани, твърде прозрачни, за да бъдат наблюдавани с класическите техники на осветяване.

17. Микроскоп с пропускаща светлина

В микроскопа за пропускаща светлина лъч светлина преминава през препарата и е най-широко използваната осветителна система в оптичните микроскопи. Поради този метод пробата трябва да бъде нарязана много тънко, за да стане полупрозрачна, за да може светлината да преминава през нея.

18. Фазов контрастен микроскоп

Фазовоконтрастният микроскоп работи на физическия принцип, който кара светлината да се движи с различни скорости в зависимост от средата, през която преминава. Използвайки това свойство, този инструмент събира скоростите, с които светлината е циркулирала, докато преминава през пробата, прави реконструкция и по този начин получава изображение. Този тип микроскоп позволява работа с живи клетки, тъй като пробата не е необходимо да се оцветява.