Les 18 types de microscopes (et leurs caractéristiques)

Il y a des choses si petites que l'œil humain ne peut tout simplement pas les voir. Pour cela, il faut quelque chose qui puisse les augmenter, et c'est pourquoi il existe des instruments aussi étroitement liés au monde scientifique que les microscopes.

Le premier d'entre eux a été inventé par Anton van Leeuwenhoek et, depuis lors, son invention est non seulement devenue plus sophistiquée mais, En outre, d'autres types ont été créés pour observer des choses auxquelles ce commerçant néerlandais n'aurait jamais cru. exister.

Aujourd'hui nous allons découvrir les différents types de microscope, en plus de voir à quoi ils servent, de quoi ils sont faits et comment ils fonctionnent. Ne les manquez pas.

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Les 18 types de microscope (expliqués)

Le microscope est un instrument qui, s'il n'avait jamais été inventé, la science ne serait certainement pas aussi avancée qu'elle l'est aujourd'hui. La science et la technologie ont été fortement encouragées depuis

un marchand hollandais nommé Anton van Leeuwenhoek, un peu ennuyé le bonhomme, décida d'expérimenter plusieurs loupes au milieu du XVIIe siècle et inventa, comme qui ne veut pas de la chose, un instrument à travers lequel observer des choses aussi petites que des globules rouges ou sperme.

Quatre siècles se sont écoulés depuis que cet homme a inventé le prototype du microscope et des scientifiques, dans son désir de savoir à quoi ressemble ce petit monde l'œil humain ne peut pas voir à l'œil nu, ils ont conçu de nouveaux types de microscopes, certains si sophistiqués et puissants qu'ils nous permettent de voir même les virus et atomes. Les améliorations techniques des nombreux microscopes qui ont été inventés ont conduit à des améliorations à la fois de la médecine et de la technologie industrielle et de la biologie.

Tout au long de cet article nous allons découvrir les 18 types de microscopes qui existent, comment ils fonctionnent et pour quels domaines de connaissances ils sont fondamentalement utilisés.

1. Microscope optique

Le microscope optique a été le premier microscope de l'histoire. Cet instrument a marqué un avant et un après en biologie et en médecine puisque cette invention, malgré sa relative simplicité technologique, a permis de voir des cellules pour la première fois.

La principale caractéristique de cet instrument est que la lumière visible est l'élément qui permet de voir l'échantillon. Un faisceau lumineux éclaire l'objet à observer, le traverse et est conduit jusqu'à l'œil de l'observateur, qui reçoit une image agrandie grâce à un système de lentilles. Le microscope optique est utile pour la plupart des tâches de microscopie, car il nous permet de voir les cellules et les détails des tissus que nous ne pouvons pas voir à l'œil nu.

Cependant, ce microscope est le plus simple de tous. Sa limite de résolution est marquée par la diffraction de la lumière, un phénomène par lequel les rayons lumineux sont inévitablement déviés à travers l'espace. Par conséquent, le maximum que l'on peut obtenir avec un microscope optique est de 1 500x.

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2. Microscope électronique à transmission

Le microscope électronique à transmission a été inventé dans les années 30 et a été une véritable révolution dans la première moitié du siècle dernier. Ce microscope permet d'atteindre un nombre de grossissements supérieur à l'optique, car il n'utilise pas la lumière visible comme élément d'affichage mais utilise des électrons.

Les microscopes électroniques à transmission sont beaucoup plus complexes que les microscopes optiques, et cela est évident dans la façon dont les échantillons sont visualisés.

Le mécanisme de ce microscope est basé sur la frappe d'électrons sur un échantillon ultra-fin, beaucoup plus fin que ceux normalement préparés pour l'observation au microscope optique. L'image est obtenue à partir des électrons qui traversent l'échantillon et impactent ensuite sur une plaque photographique. Pour obtenir le bon flux d'électrons à l'intérieur de ces microscopes, ils doivent être vides.

Les électrons sont accélérés vers l'échantillon à l'aide d'un champ magnétique. Une fois qu'ils l'ont touché, certains électrons le traverseront tandis que d'autres rebondiront dessus et se disperseront. C'est le résultat des images avec des zones sombres, où les électrons ont rebondi, et des zones claires, qui sont celles que les électrons ont traversées, formant une image en noir et blanc de l'échantillon.

Les microscopes électroniques à transmission ne sont pas limités par la longueur d'onde de la lumière visible, ce qui signifie qu'ils ont la capacité de grossir un objet jusqu'à 1 000 000 de fois. Grâce à cela, nous pouvons non seulement voir des bactéries avec ces instruments, mais aussi des corps beaucoup plus petits tels que des virus.

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3. Microscope électronique à balayage

Le microscope électronique à balayage est basé sur la frappe d'électrons sur l'échantillon pour obtenir la visualisation de la même chose, mais il diffère de la transmission par le fait que dans ce Cas les particules n'ont pas d'impact sur l'ensemble de l'échantillon à la fois, mais le font en traversant différents points. On pourrait dire qu'il effectue une analyse de l'échantillon.

Avec ce microscope, l'image n'est pas obtenue à partir des électrons qui impactent une plaque photographique après avoir traversé l'échantillon. Ici, son fonctionnement est basé sur les propriétés des électrons qui, après avoir impacté l'échantillon, subissent des modifications. Une partie de son énergie initiale est transformée en rayons X ou en émission de chaleur. En mesurant ces changements, toutes les informations nécessaires peuvent être obtenues pour faire une reconstruction agrandie de l'échantillon, comme s'il s'agissait d'une carte.

4. Microscope à fluorescence

Microscopes à fluorescence former une image grâce aux propriétés fluorescentes de l'échantillon vu à travers eux. Cet échantillon est éclairé par une lampe au xénon ou à vapeur de mercure. Un faisceau lumineux traditionnel n'est pas utilisé mais fonctionne avec des gaz.

Ces substances éclairent la préparation avec une longueur d'onde bien précise, ce qui permet aux éléments qui composent l'échantillon de commencer à émettre leur propre lumière. Autrement dit, ici l'échantillon lui-même est celui qui émet de la lumière au lieu de l'éclairer pour pouvoir l'observer. Cet instrument est largement utilisé en microscopie biologique et analytique, étant une technique qui offre une grande sensibilité et spécificité.

5. Microscope confocal

Le microscope confocal peut être considéré comme un type de microscope à fluorescence dans lequel l'échantillon n'est pas complètement éclairé, mais un balayage est effectué comme dans le cas d'un microscope électronique à balayage. Son principal avantage par rapport à la fluorescence traditionnelle est que la confocale permet une reconstruction de l'échantillon en obtenant des images tridimensionnelles.

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6. Microscope à effet tunnel

Le microscope à effet tunnel nous permet de voir la structure atomique des particules. Cet instrument utilise les principes de la mécanique quantique, capturant les électrons et réalisant une image à haute résolution dans laquelle chaque atome peut être distingué des autres. C'est un outil fondamental dans le domaine de la nanotechnologie, utilisé pour produire changements dans la composition moléculaire des substances et permettant l'imagerie tridimensionnel.

7. Microscope à rayons X

Le microscope à rayons X, comme son nom l'indique, n'utilise ni la lumière traditionnelle ni les électrons, mais utilise des rayons X pour voir l'échantillon. Ce rayonnement de très faible longueur d'onde est absorbé par les électrons de l'échantillon, ce qui permet de connaître la structure électronique de la préparation..

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8. Microscope à force atomique

Le microscope à force atomique ne détecte ni la lumière ni les électrons. Son fonctionnement est basé sur le balayage de la surface de la préparation pour détecter les forces qui se produisent entre les atomes de la sonde du microscope et les atomes de la surface. Cet instrument détecte les forces attractives et répulsives des atomes, de très basses énergies, qui permet de cartographier la surface de l'échantillon, obtenant ainsi des images en trois dimensions comme si une carte topographique était en train d'être réalisée.

9. Microscope stéréoscopique

Les microscopes stéréoscopiques sont une variante des microscopes optiques traditionnels, bien que ceux-ci aient la particularité de permettre une visualisation tridimensionnelle de la préparation. Ils sont équipés de deux oculaires, contrairement aux traditionnels qui n'en ont qu'un, et l'image qui parvient à chacun d'eux est légèrement différente. En combinant ce qui est capturé par les deux oculaires, l'effet tridimensionnel souhaité est formé.

Bien qu'il n'atteigne pas autant de grossissements que l'optique traditionnelle, le stéréomicroscope est souvent largement utilisé dans les domaines où une manipulation simultanée de l'échantillon est requise.

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10. Microscope pétrographique

Le microscope pétrographique, également appelé microscope à lumière polarisée, Il est basé sur les principes de l'opticien mais avec la particularité qu'il possède deux polariseurs, l'un dans le condenseur et l'autre dans l'oculaire.. Ces parties du microscope réduisent la réfraction de la lumière et la quantité de luminosité.

Cet instrument est utilisé pour observer des minéraux et des objets cristallins, car s'ils étaient illuminés de manière traditionnelle, l'image obtenue serait floue et difficile à apprécier. C'est également un type de microscope très utile lors de l'analyse de tissus pouvant provoquer une réfraction de la lumière, tels que les tissus musculaires.

11. Microscope à champ ionique

Le microscope ionique de champ est utilisé en science des matériaux car permet de voir la disposition des atomes dans la préparation. Sa fonction est similaire au microscope à force atomique, permettant de mesurer les atomes de gaz absorbés par une pointe métallique pour faire une reconstruction de la surface de l'échantillon au niveau atomique.

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12. Microscope numérique

Le microscope numérique est un outil capable de capturer une image de l'échantillon et de le projeter. Sa principale caractéristique est que, au lieu d'avoir un oculaire, il a une caméraà. Bien que sa limite de résolution soit inférieure à celle du microscope optique traditionnel, les microscopes numériques peuvent être très utiles pour l'observation objets du quotidien et, grâce au fait qu'ils sont capables de conserver les images des préparations, ce dispositif est très intéressant au niveau commercial.

13. Microscope à lumière réfléchie

Dans le cas des microscopes à lumière réfléchie, la lumière ne traverse pas l'échantillon mais se réfléchit lors de l'impact sur la préparation et est guidée vers l'objectif. Ces microscopes sont utilisés pour travailler avec des matériaux opaques qui, bien qu'ayant été coupés très finement, ne laissent pas passer la lumière.

14. Microscope à lumière ultraviolette

Les microscopes à lumière ultraviolette n'éclairent pas la préparation avec de la lumière visible, mais utilisent plutôt la lumière ultraviolette comme son nom l'indique. Ce type de lumière a une longueur d'onde plus courte, ce qui permet d'atteindre une résolution plus élevée..

De plus, ils sont capables de détecter un plus grand nombre de contrastes, ce qui les rend particulièrement utiles. lorsque les échantillons sont trop transparents et ne peuvent être vus au microscope optique traditionnel.

15. Microscope composé

Le microscope composé englobe tout instrument optique équipé d'au moins deux lentilles. Normalement, les microscopes optiques d'origine étaient simples, tandis que la plupart des microscopes modernes sont composites, avec plusieurs lentilles à la fois dans l'objectif et dans l'oculaire.

16. Microscope à fond noir

Les microscopes à fond noir éclairent l'échantillon de manière oblique. Les rayons lumineux qui atteignent l'objectif ne proviennent pas directement de la source lumineuse, mais sont dispersés dans tout l'échantillon. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de colorer l'échantillon pour pouvoir le visualiser, et ces microscopes permettent travailler avec des cellules et des tissus trop transparents pour être observés avec les techniques classiques de éclairage.

17. Microscope à lumière transmise

Au microscope à lumière transmise un faisceau de lumière traverse la préparation et est le système d'éclairage le plus largement utilisé dans les microscopes optiques. En raison de cette méthode, l'échantillon doit être coupé très finement pour le rendre semi-transparent afin que la lumière puisse le traverser.

18. Microscope à contraste de phase

Le microscope à contraste de phase fonctionne sur le principe physique qui fait voyager la lumière à des vitesses différentes selon le milieu à travers lequel elle se déplace. En utilisant cette propriété, cet instrument recueille les vitesses auxquelles la lumière a circulé en traversant l'échantillon, effectue une reconstruction et obtient ainsi une image. Ce type de microscope permet de travailler avec des cellules vivantes puisque l'échantillon n'a pas besoin d'être coloré.