I 18 tipi di microscopio (e le loro caratteristiche)

Ci sono cose così piccole che l'occhio umano semplicemente non può vederle. Per questo è necessario qualcosa che possa aumentarli, e per questo esistono strumenti strettamente legati al mondo scientifico come i microscopi.

Il primo è stato inventato da Anton van Leeuwenhoek e, da allora, la sua invenzione non solo è diventata più sofisticata ma, Inoltre, sono stati creati altri tipi che funzionano per osservare cose a cui questo commerciante olandese non avrebbe mai creduto esistere.

Oggi andiamo a scoprire i diversi tipi di microscopio, oltre a vedere a cosa servono, di cosa sono fatti e come funzionano. Non perderli.

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I 18 tipi di microscopio (spiegazione)

Il microscopio è uno strumento che, se non fosse mai stato inventato, la scienza non sarebbe certo così avanzata come lo è oggi. La scienza e la tecnologia sono state fortemente promosse da allora un mercante olandese di nome Anton van Leeuwenhoek, annoiato un po' il brav'uomo, decise di sperimentare diverse lenti di ingrandimento a metà del XVII secolo e inventò, come chi non vuole la cosa, uno strumento attraverso il quale osservare cose piccole come globuli rossi o sperma.

Sono passati quattro secoli da quando quest'uomo ha inventato il prototipo del microscopio e gli scienziati, nel suo desiderio di sapere com'è questo piccolo mondo l'occhio umano non può vedere ad occhio nudo, hanno progettato nuovi tipi di microscopi, alcuni così sofisticati e potenti che ci permettono di vedere anche virus e atomi. I miglioramenti tecnici dei tanti microscopi che sono stati inventati hanno portato a miglioramenti sia in medicina che nella tecnologia industriale e nella biologia.

In questo articolo scopriremo i 18 tipi di microscopi che esistono, come funzionano e per quali campi di conoscenza vengono utilizzati fondamentalmente.

1. Microscopio ottico

Il microscopio ottico è stato il primo microscopio della storia. Questo strumento ha segnato un prima e un dopo nella biologia e nella medicina poiché questa invenzione, nonostante la sua relativa semplicità tecnologica, ha permesso per la prima volta di vedere le cellule.

La caratteristica principale di questo strumento è che la luce visibile è l'elemento che permette di vedere il campione. Un fascio di luce illumina l'oggetto da osservare, lo attraversa e viene condotto all'occhio dell'osservatore, che riceve un'immagine ingrandita grazie ad un sistema di lenti. Il microscopio ottico è utile per la maggior parte delle attività di microscopia, poiché ci consente di vedere cellule e dettagli di tessuto che non possiamo vedere ad occhio nudo.

Tuttavia, questo microscopio è il più semplice di tutti. Il suo limite di risoluzione è segnato dalla diffrazione della luce, fenomeno per il quale i raggi luminosi vengono inevitabilmente deviati attraverso lo spazio. Di conseguenza, il massimo che si può ottenere con un microscopio ottico è 1.500x.

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2. Microscopio elettronico a trasmissione

Il microscopio elettronico a trasmissione è stato inventato negli anni '30 e ha rappresentato una vera rivoluzione nella prima metà del secolo scorso. Questo microscopio permette di raggiungere un numero di ingrandimenti maggiore rispetto a quello ottico, in quanto non utilizza la luce visibile come elemento di visualizzazione ma utilizza gli elettroni.

I microscopi elettronici a trasmissione sono molto più complessi di quelli ottici, e questo è evidente nel modo in cui vengono visualizzati i campioni.

Il meccanismo di questo microscopio si basa sull'impatto di elettroni su un campione ultrafine, molto più fine di quelli normalmente preparati per l'osservazione al microscopio ottico. L'immagine è ottenuta dagli elettroni che attraversano il campione e successivamente impattano su una lastra fotografica. Per ottenere il corretto flusso di elettroni all'interno di questi microscopi, devono essere vuoti.

Gli elettroni vengono accelerati verso il campione utilizzando un campo magnetico. Una volta che lo colpiscono, alcuni elettroni lo attraversano mentre altri rimbalzano su di esso e si disperdono. Questo è il risultato immagini con aree scure, dove gli elettroni sono rimbalzati, e aree chiare, che sono quelle attraverso cui sono passati gli elettroni, formando un'immagine in bianco e nero del campione.

I microscopi elettronici a trasmissione non sono limitati dalla lunghezza d'onda della luce visibile, il che significa che hanno la capacità di ingrandire un oggetto fino a 1.000.000 di volte. Grazie a questo non solo possiamo vedere i batteri con questi strumenti, ma anche corpi molto più piccoli come i virus.

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3. Microscopio elettronico a scansione

Il microscopio elettronico a scansione si basa su elettroni che colpiscono sul campione per ottenere la visualizzazione dello stesso, ma differisce dalla trasmissione per il fatto che in questo Astuccio le particelle non impattano sull'intero campione in una volta, ma lo fanno viaggiando attraverso punti diversi. Si potrebbe dire che esegue una scansione del campione.

Con questo microscopio, l'immagine non viene ottenuta dagli elettroni che impattano su una lastra fotografica dopo aver attraversato il campione. Qui il suo funzionamento si basa sulle proprietà degli elettroni, che dopo aver urtato il campione subiscono delle modifiche. Una parte della sua energia iniziale viene trasformata in raggi X o emissione di calore. Misurando questi cambiamenti si possono ottenere tutte le informazioni necessarie per fare una ricostruzione ingrandita del campione, come se fosse una mappa.

4. Microscopio a fluorescenza

Microscopi a fluorescenza formare un'immagine grazie alle proprietà fluorescenti del campione visto attraverso di loro. Questo campione è illuminato da una lampada allo xeno o ai vapori di mercurio. Non viene utilizzato un fascio di luce tradizionale ma funziona con i gas.

Queste sostanze illuminano il preparato con una lunghezza d'onda molto specifica, che consente agli elementi che compongono il campione di iniziare ad emettere luce propria. In altre parole, qui il campione stesso è quello che emette luce invece di illuminarlo per poterlo osservare. Questo strumento è ampiamente utilizzato in microscopia biologica e analitica, essendo una tecnica che fornisce grande sensibilità e specificità.

5. Microscopio confocale

Il microscopio confocale potrebbe essere considerato un tipo di microscopio a fluorescenza in cui il campione non è completamente illuminato, ma viene eseguita una scansione come nel caso di un microscopio elettronico a scansione. Il suo principale vantaggio rispetto alla fluorescenza tradizionale è che il confocale permette una ricostruzione del campione ottenendo immagini tridimensionali.

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6. Microscopio a tunnel

Il microscopio a effetto tunnel ci permette di vedere la struttura atomica delle particelle. Questo strumento utilizza i principi della meccanica quantistica, catturando elettroni e ottenendo un'immagine ad alta risoluzione in cui ogni atomo può essere distinto dagli altri. È uno strumento fondamentale nel campo delle nanotecnologie, essendo utilizzato per produrre cambiamenti nella composizione molecolare delle sostanze e consentendo l'imaging tridimensionale.

7. Microscopio a raggi X

Il microscopio a raggi X, come suggerisce il nome, non utilizza né la luce tradizionale né gli elettroni, ma utilizza i raggi X per vedere il campione. Questa radiazione di lunghezza d'onda molto bassa viene assorbita dagli elettroni del campione, il che permette di conoscere la struttura elettronica del preparato..

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8. Microscopio a forza atomica

Il microscopio a forza atomica non rileva né la luce né gli elettroni. Il suo funzionamento si basa sulla scansione della superficie del preparato per rilevare le forze che si verificano tra gli atomi della sonda del microscopio e gli atomi sulla superficie. Questo strumento rileva le forze attrattive e repulsive degli atomi, energie molto basse, che permette di mappare la superficie del campione, ottenendo così immagini tridimensionali come se si stesse realizzando una mappa topografica.

9. Microscopio stereoscopico

I microscopi stereoscopici sono una variante dei microscopi ottici tradizionali, sebbene questi abbiano la particolarità di consentire una visualizzazione tridimensionale del preparato. Sono dotati di due oculari, a differenza di quelli tradizionali che ne hanno uno solo, e l'immagine che raggiunge ciascuno di essi è leggermente diversa. Unendo ciò che viene catturato dai due oculari si ottiene l'effetto tridimensionale desiderato.

Sebbene non raggiunga gli stessi ingrandimenti dell'ottica tradizionale, lo stereomicroscopio è spesso ampiamente utilizzato in aree in cui è richiesta la manipolazione simultanea del campione.

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10. Microscopio petrografico

Il microscopio petrografico, detto anche microscopio a luce polarizzata, Si basa sui principi dell'ottico ma con la particolarità di avere due polarizzatori, uno nel condensatore e l'altro nell'oculare.. Queste parti del microscopio riducono la rifrazione della luce e la quantità di luminosità.

Questo strumento viene utilizzato per osservare minerali e oggetti cristallini, perché se fossero illuminati in modo tradizionale, l'immagine ottenuta sarebbe sfocata e difficile da apprezzare. È anche un tipo di microscopio molto utile quando si analizzano tessuti che possono causare rifrazione della luce, come il tessuto muscolare.

11. Microscopio a campo ionico

Il microscopio a ioni di campo viene utilizzato nella scienza dei materiali perché permette di vedere la disposizione degli atomi nella preparazione. La sua funzione è simile al microscopio a forza atomica, consentendo di misurare gli atomi di gas assorbiti da una punta metallica per effettuare una ricostruzione della superficie del campione a livello atomico.

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12. Microscopio digitale

Il microscopio digitale è uno strumento in grado di catturare un'immagine del campione e proiettarlo. La sua caratteristica principale è che, invece di avere un oculare, ha una macchina fotograficaa. Sebbene il suo limite di risoluzione sia inferiore a quello del microscopio ottico tradizionale, quelli digitali possono essere molto utili per l'osservazione oggetti di uso quotidiano e, grazie al fatto che sono in grado di preservare le immagini delle preparazioni, questo dispositivo è molto interessante a livello commerciale.

13. Microscopio a luce riflessa

Nel caso di microscopi a luce riflessa, la luce non attraversa il campione ma si riflette quando colpisce il preparato ed è guidata verso l'obiettivo. Questi microscopi vengono utilizzati quando si lavora con materiali opachi che, nonostante siano stati tagliati molto finemente, non lasciano passare la luce.

14. Microscopio a luce ultravioletta

I microscopi a luce ultravioletta non illuminano la preparazione con luce visibile, ma usano invece la luce ultravioletta come suggerisce il nome. Questo tipo di luce ha una lunghezza d'onda più corta, consentendo di ottenere una risoluzione più elevata..

Inoltre, sono in grado di rilevare un numero maggiore di contrasti, il che li rende particolarmente utili. quando i campioni sono troppo trasparenti e non possono essere visti con il microscopio ottico tradizionale.

15. Microscopio composto

Il microscopio composto comprende qualsiasi strumento ottico dotato di almeno due lenti. Normalmente i microscopi ottici originali erano semplici, mentre la maggior parte di quelli moderni sono compositi, avendo più lenti sia nell'obiettivo che nell'oculare.

16. Microscopio a campo oscuro

I microscopi a campo oscuro illuminano il campione obliquamente. I raggi di luce che raggiungono l'obiettivo non provengono direttamente dalla sorgente luminosa, ma sono sparsi in tutto il campione. In questo caso, non è necessario colorare il campione per poterlo visualizzare e questi microscopi consentono lavorare con cellule e tessuti troppo trasparenti per essere osservati con tecniche classiche di illuminazione.

17. Microscopio a luce trasmessa

Nel microscopio a luce trasmessa un raggio di luce attraversa la preparazione ed è il sistema di illuminazione più utilizzato nei microscopi ottici. A causa di questo metodo, il campione deve essere tagliato molto sottile per renderlo semitrasparente in modo che la luce possa attraversarlo.

18. Microscopio a contrasto di fase

Il microscopio a contrasto di fase funziona secondo il principio fisico che fa viaggiare la luce a velocità diverse a seconda del mezzo attraverso il quale viaggia. Usando questa proprietà, questo strumento raccoglie le velocità con cui la luce ha circolato durante il passaggio attraverso il campione, esegue una ricostruzione e ottiene così un'immagine. Questo tipo di microscopio consente di lavorare con cellule viventi poiché il campione non ha bisogno di essere colorato.