18 typů mikroskopů (a jejich vlastnosti)

Jsou věci tak malé, že je lidské oko prostě nevidí. K tomu je zapotřebí něco, co je může zvýšit, a proto existují přístroje tak úzce spjaté s vědeckým světem, jako jsou mikroskopy.

První z nich vynalezl Anton van Leeuwenhoek a od té doby se jeho vynález nejen stal sofistikovanějším, ale Také byly vytvořeny další typy, které pracují na pozorování věcí, kterým by tento holandský obchodník nikdy nevěřil existovat.

Dnes budeme objevovat různé typy mikroskopů, kromě toho, že uvidíte, k čemu slouží, z čeho jsou vyrobeny a jak fungují. Nenechte si je ujít.

• Související článek: „14 částí mikroskopu a jejich funkce“

18 typů mikroskopů (vysvětleno)

Mikroskop je přístroj, který, kdyby nebyl nikdy vynalezen, věda by rozhodně nebyla tak pokročilá jako dnes. Věda a technologie byly od té doby silně podporovány holandský obchodník jménem Anton van Leeuwenhoek, trochu znuděný dobrák, rozhodl se v polovině sedmnáctého století experimentovat s několika lupami a vynalezl tzv. kdo tu věc nechce, nástroj, jehož prostřednictvím lze pozorovat věci tak malé, jako jsou červené krvinky popř spermie.

Uplynula čtyři staletí od doby, kdy tento muž vynalezl prototyp mikroskopu a vědců v touze poznat, jaký je tento malý svět. lidské oko nemůže vidět pouhým okem, navrhují nové typy mikroskopů, některé tak sofistikované a výkonné, že nám umožňují vidět i viry a atomy. Technická vylepšení mnoha mikroskopů, které byly vynalezeny vedly ke zlepšení jak v medicíně, tak v průmyslové technologii a biologii.

V tomto článku se chystáme objevit 18 typů mikroskopů, které existují, jak fungují a pro které oblasti znalostí se zásadně používají.

1. Optický mikroskop

Světelný mikroskop byl prvním mikroskopem v historii. Tento přístroj označoval v biologii a medicíně před a po, protože tento vynález, navzdory své relativní technologické jednoduchosti, umožnil poprvé vidět buňky.

Hlavní charakteristikou tohoto přístroje je, že viditelné světlo je prvkem, který umožňuje vidět vzorek. Paprsek světla osvětluje objekt, který má být pozorován, prochází jím a je veden do oka pozorovatele, který díky systému čoček přijímá zvětšený obraz. Světelný mikroskop je užitečný pro většinu mikroskopických úkolů, protože nám umožňuje vidět detaily buněk a tkání, které pouhým okem nevidíme.

Tento mikroskop je však ze všech nejjednodušší. Jeho mez rozlišení se vyznačuje difrakcí světla, což je jev, při kterém jsou světelné paprsky nevyhnutelně vychylovány prostorem. V důsledku toho je maximum, které lze získat pomocí optického mikroskopu, 1500x.

• Mohlo by vás zajímat: „17 kuriozit o lidském vnímání“

2. Transmisní elektronový mikroskop

Transmisní elektronový mikroskop byl vynalezen během 30. let minulého století a v první polovině minulého století byl skutečnou revolucí. Tento mikroskop umožňuje dosáhnout většího počtu zvětšení než optické, protože jako zobrazovací prvek nepoužívá viditelné světlo, ale využívá elektrony.

Transmisní elektronové mikroskopy jsou mnohem složitější než optické a je to patrné i na způsobu prohlížení vzorků.

Mechanismus tohoto mikroskopu je založen na dopadu elektronů na ultrajemný vzorek, mnohem jemnější než ty, které se běžně připravují pro pozorování ve světelném mikroskopu. Obraz je získán z elektronů, které procházejí vzorkem a následně dopadnou na fotografickou desku. Aby bylo dosaženo správného toku elektronů uvnitř těchto mikroskopů, musí být prázdné.

Elektrony jsou urychlovány směrem ke vzorku pomocí magnetického pole. Jakmile na něj narazí, některé elektrony jím projdou, zatímco jiné se od něj odrazí a rozptýlí se. Toto je výsledek obrázky s tmavými oblastmi, kde se elektrony odrazily, a světlými oblastmi, což jsou ty, kterými elektrony prošly, čímž se vytvoří černobílý obraz vzorku.

Transmisní elektronové mikroskopy nejsou omezeny vlnovou délkou viditelného světla, což znamená, že mají schopnost zvětšit objekt až 1 000 000krát. Díky tomu můžeme těmito nástroji vidět nejen bakterie, ale i mnohem menší těla, jako jsou viry.

• Související článek: "15 typů výzkumu (a charakteristik)"

3. Rastrovací elektronový mikroskop

Rastrovací elektronový mikroskop je založen na dopadu elektronů na vzorek dosáhnout vizualizace téhož, ale od přenosu se liší tím, že v tomto případ částice nenarazí na celý vzorek najednou, ale procházejí různými body. Dalo by se říci, že provádí skenování vzorku.

S tímto mikroskopem se obraz nezíská z elektronů, které dopadnou na fotografickou desku po průchodu vzorkem. Zde je jeho činnost založena na vlastnostech elektronů, které po dopadu na vzorek podléhají změnám. Část jeho počáteční energie se přemění na rentgenové záření nebo emisi tepla. Měřením těchto změn lze získat všechny potřebné informace k provedení zvětšené rekonstrukce vzorku, jako by to byla mapa.

4. Fluorescenční mikroskop

Fluorescenční mikroskopy vytvářejí obraz díky fluorescenčním vlastnostem vzorku viděného skrz ně. Tento vzorek je osvětlen xenonovou nebo rtuťovou výbojkou. Nepoužívá se tradiční paprsek světla, ale pracuje s plyny.

Tyto látky osvětlují preparát velmi specifickou vlnovou délkou, což umožňuje prvkům tvořícím vzorek začít vyzařovat vlastní světlo. Jinými slovy, zde je vzorek samotný tím, který vyzařuje světlo, místo aby jej ozařoval, aby jej bylo možné pozorovat. Tento přístroj je široce používán v biologické a analytické mikroskopii, protože jde o techniku, která poskytuje vysokou citlivost a specifičnost.

5. Konfokální mikroskop

Konfokální mikroskop by mohl být považován za typ fluorescenčního mikroskopu, ve kterém vzorek není plně osvětlen, ale je provedeno skenování jako v případě rastrovacího elektronového mikroskopu. Jeho hlavní výhodou oproti tradiční fluorescenci je to, že konfokální umožňuje rekonstrukci vzorku získáním trojrozměrných obrazů.

• Související článek: "4 hlavní typy vědy (a jejich oblasti výzkumu)"

6. Tunelový mikroskop

Tunelový mikroskop nám umožňuje vidět atomovou strukturu částic. Tento přístroj využívá principů kvantové mechaniky, zachycuje elektrony a dosahuje obrazu s vysokým rozlišením, ve kterém lze každý atom odlišit od ostatních. Jde o základní nástroj v oblasti nanotechnologií, který se používá k výrobě změny v molekulárním složení látek a umožňující zobrazování trojrozměrný.

7. Rentgenový mikroskop

Rentgenový mikroskop, jak jeho název napovídá, nepoužívá tradiční světlo ani elektrony, ale k vidění vzorku využívá rentgenové záření. Toto záření o velmi nízké vlnové délce je absorbováno elektrony vzorku, což umožňuje poznat elektronovou strukturu preparátu..

• Mohlo by vás zajímat: „Atomismus: co to je a jak se toto filozofické paradigma vyvinulo“

8. Mikroskop atomové síly

Mikroskop atomární síly nedetekuje ani světlo, ani elektrony. Jeho činnost je založena na skenování povrchu preparátu pro detekci sil, které vznikají mezi atomy mikroskopické sondy a atomy na povrchu. Tento přístroj detekuje přitažlivé a odpudivé síly atomů, velmi nízké energie, což umožňuje zmapovat povrch vzorku a získat tak trojrozměrné obrazy, jako by se dělala topografická mapa.

9. Stereoskopický mikroskop

Stereoskopické mikroskopy jsou variantou tradičních optických mikroskopů, i když ty mají tu zvláštnost, že umožňují trojrozměrnou vizualizaci preparátu. Jsou vybaveny dvěma okuláry, na rozdíl od tradičních, které mají pouze jeden, a obraz, který dopadá na každý z nich, je mírně odlišný. Spojením toho, co je zachyceno dvěma okuláry, vzniká požadovaný trojrozměrný efekt.

Přestože nedosahuje tak velkého zvětšení jako tradiční optický, stereomikroskop je často široce používán v oblastech, kde je vyžadována současná manipulace se vzorkem.

• Související článek: „11 částí oka a jejich funkce“

10. Petrografický mikroskop

Petrografický mikroskop, také známý jako mikroskop s polarizovaným světlem, Je založen na principech optiky, ale s tou zvláštností, že má dva polarizátory, jeden v kondenzoru a druhý v okuláru.. Tyto části mikroskopu snižují lom světla a množství jasu.

Tento přístroj se používá k pozorování minerálů a krystalických objektů, protože pokud by byly osvětleny tradičním způsobem, získaný obraz by byl rozmazaný a těžko ocenitelný. Je to také velmi užitečný typ mikroskopu při analýze tkání, které mohou způsobit lom světla, jako je svalová tkáň.

11. Iontový mikroskop

Polní iontový mikroskop se používá ve vědě o materiálech, protože umožňuje vidět uspořádání atomů v přípravku. Jeho funkce je podobná mikroskopu atomárních sil a umožňuje měřit absorbované atomy plynu kovovým hrotem k provedení rekonstrukce povrchu vzorku na atomární úrovni.

• Mohlo by vás zajímat: „10 oborů biologie: jejich cíle a charakteristiky“

12. Digitální mikroskop

Digitální mikroskop je nástroj schopný zachytit obraz vzorku a promítnout jej. Jeho hlavní charakteristikou je, místo okuláru má fotoaparátna. I když je jeho limit rozlišení nižší než u tradičního optického mikroskopu, digitální mikroskop může být pro pozorování velmi užitečný předměty denní potřeby a díky tomu, že dokážou uchovat obrazy preparátů, je toto zařízení velmi zajímavé na úrovni komerční.

13. Odražený světelný mikroskop

V případě mikroskopů s odraženým světlem světlo neprochází vzorkem, ale odráží se při dopadu na preparát a je vedeno k objektivu. Tyto mikroskopy se používají při práci s neprůhlednými materiály, které i přes velmi jemné řezání nepropouštějí světlo.

14. Ultrafialový mikroskop

Mikroskopy s ultrafialovým světlem neosvětlují preparát viditelným světlem, ale místo toho používají ultrafialové světlo, jak název napovídá. Tento typ světla má kratší vlnovou délku, což umožňuje dosáhnout vyššího rozlišení..

Navíc jsou schopny detekovat větší počet kontrastů, takže jsou obzvláště užitečné. když jsou vzorky příliš průhledné a nelze je světelným mikroskopem vidět tradiční.

15. Složený mikroskop

Složený mikroskop zahrnuje jakýkoli optický přístroj vybavený alespoň dvěma čočkami. Normálně bývaly původní optické mikroskopy jednoduché, zatímco většina moderních jsou kompozitní a měly několik čoček jak v objektivu, tak v okuláru.

16. Mikroskop tmavého pole

Mikroskopy v temném poli osvětlují vzorek šikmo. Paprsky světla, které dosáhnou objektivu, nepocházejí přímo ze zdroje světla, ale jsou rozptýleny po celém vzorku. V tomto případě není nutné vzorek barvit, aby jej bylo možné zobrazit, a tyto mikroskopy umožňují práce s buňkami a tkáněmi jsou příliš průhledné, než aby je bylo možné pozorovat klasickými technikami osvětlení.

17. Mikroskop procházejícího světla

V mikroskopu v procházejícím světle paprsek světla prochází preparátem a je nejpoužívanějším osvětlovacím systémem v optických mikroskopech. Kvůli této metodě musí být vzorek velmi tenký, aby byl poloprůhledný, aby skrz něj mohlo procházet světlo.

18. Mikroskop s fázovým kontrastem

Mikroskop s fázovým kontrastem funguje na fyzikálním principu, díky kterému se světlo pohybuje různou rychlostí v závislosti na médiu, kterým prochází. Pomocí této vlastnosti, tohoto nástroje shromažďuje rychlosti, kterými světlo cirkulovalo při průchodu vzorkem, provádí rekonstrukci a tím získává obraz. Tento typ mikroskopu umožňuje práci s živými buňkami, protože vzorek není třeba barvit.