18 mikroskopu veidi (un to īpašības)

Ir lietas, kas ir tik mazas, ka cilvēka acs tās vienkārši nevar redzēt. Šim nolūkam ir nepieciešams kaut kas, kas tos var palielināt, un šī iemesla dēļ ir instrumenti, kas ir tik cieši saistīti ar zinātnisko pasauli kā mikroskopi.

Pirmo no tiem izgudroja Antons van Lēvenhuks, un kopš tā laika viņa izgudrojums ir kļuvis ne tikai sarežģītāks, bet arī Ir izveidoti arī citi veidi, kas strādā, lai novērotu lietas, kurām šis holandiešu tirgotājs nekad nebūtu ticējis pastāv.

Šodien mēs atklāsim dažādu veidu mikroskopi, kā arī redzēt, kam tie ir paredzēti, no kā tie ir izgatavoti un kā tie darbojas. Nepalaidiet tos garām.

• Saistīts raksts: "14 mikroskopa daļas un to funkcijas"

18 mikroskopa veidi (skaidrots)

Mikroskops ir instruments, kas, ja tas nekad nebūtu izgudrots, zinātne noteikti nebūtu tik attīstīta kā šodien. Kopš tā laika zinātne un tehnoloģijas ir ļoti veicinātas holandiešu tirgotājs Antons van Lēvenhuks, labo cilvēku mazliet apnika, septiņpadsmitā gadsimta vidū nolēma eksperimentēt ar vairākiem palielināmajiem stikliem un izgudroja, kā kurš nevēlas lietu, instrumentu, ar kura palīdzību var novērot tik mazas lietas kā sarkanās asins šūnas vai spermu.

Ir pagājuši četri gadsimti, kopš šis cilvēks izgudroja mikroskopa prototipu un zinātniekus, vēloties uzzināt, kāda ir šī mazā pasaule cilvēka acs nevar redzēt ar neapbruņotu aci, viņi ir izstrādājuši jauna veida mikroskopus, daži ir tik izsmalcināti un spēcīgi, ka ļauj mums redzēt pat vīrusus un atomi. Daudzo izgudroto mikroskopu tehniskie uzlabojumi ir noveduši pie uzlabojumiem gan medicīnā, gan rūpnieciskajās tehnoloģijās un bioloģijā.

Šajā rakstā mēs atklāsim 18 pastāvošos mikroskopu veidus, kā tie darbojas un kādām zināšanu jomām tos pamatā izmanto.

1. Optiskais mikroskops

Gaismas mikroskops bija pirmais mikroskops vēsturē. Šis instruments iezīmēja pirms un pēc bioloģijā un medicīnā, jo šis izgudrojums, neskatoties uz tā relatīvo tehnoloģisko vienkāršību, ļāva pirmo reizi redzēt šūnas.

Šī instrumenta galvenā iezīme ir tā, ka redzamā gaisma ir elements, kas ļauj redzēt paraugu. Gaismas stars izgaismo novērojamo objektu, izejot tam cauri un tiekot novadīts uz novērotāja aci, kurš, pateicoties lēcu sistēmai, saņem palielinātu attēlu. Gaismas mikroskops ir noderīgs lielākajai daļai mikroskopijas uzdevumu, jo tas ļauj mums redzēt šūnas un audu detaļas, kuras mēs nevaram redzēt ar neapbruņotu aci.

Tomēr šis mikroskops ir vienkāršākais no visiem. Tās izšķirtspējas robežu iezīmē gaismas difrakcija, parādība, ar kuru gaismas stari neizbēgami tiek novirzīti caur telpu. Rezultātā maksimālais, ko var iegūt ar optisko mikroskopu, ir 1500x.

• Jūs varētu interesēt: "17 kuriozi par cilvēka uztveri"

2. Transmisijas elektronu mikroskops

Transmisijas elektronu mikroskops tika izgudrots 20. gadsimta 30. gados, un tas bija īsta revolūcija pagājušā gadsimta pirmajā pusē. Šis mikroskops ļauj sasniegt lielāku palielinājumu skaitu nekā optiskais, jo tas neizmanto redzamo gaismu kā displeja elementu, bet izmanto elektronus.

Transmisijas elektronu mikroskopi ir daudz sarežģītāki nekā optiskie, un tas ir skaidri redzams, kā tiek skatīti paraugi.

Šī mikroskopa mehānisms ir balstīts uz elektronu satriekšanu īpaši smalkā paraugā, kas ir daudz smalkāks par tiem, ko parasti sagatavo novērošanai gaismas mikroskopā. Attēlu iegūst no elektroniem, kas iet cauri paraugam un pēc tam ietriecas fotoplatē. Lai panāktu pareizu elektronu plūsmu šajos mikroskopos, tiem jābūt tukšiem.

Elektronus paātrina parauga virzienā, izmantojot magnētisko lauku. Tiklīdz tie tai nonāks, daži elektroni tam izies cauri, bet citi atsitās no tā un izkliedēsies. Tāds ir rezultāts attēli ar tumšiem laukumiem, kur elektroni ir atlēcuši, un gaiši apgabali, kas ir tie, kuriem elektroni ir izgājuši cauri, veidojot melnbaltu parauga attēlu.

Transmisijas elektronu mikroskopus neierobežo redzamās gaismas viļņa garums, kas nozīmē, ka tiem ir iespēja palielināt objektu līdz 1 000 000 reižu. Pateicoties tam, mēs ar šiem instrumentiem varam redzēt ne tikai baktērijas, bet arī daudz mazākus ķermeņus, piemēram, vīrusus.

• Saistīts raksts: "15 pētījumu veidi (un raksturlielumi)"

3. Skenējošais elektronu mikroskops

Skenējošais elektronu mikroskops ir balstīts uz pārsteidzošiem elektroniem paraugā panākt to pašu vizualizāciju, bet tas atšķiras no pārraides ar to, ka šajā lietu daļiņas neiedarbojas uz visu paraugu uzreiz, bet gan pārvietojas pa dažādiem punktiem. Varētu teikt, ka tā veic parauga skenēšanu.

Izmantojot šo mikroskopu, attēls netiek iegūts no elektroniem, kas pēc izlaišanas caur paraugu ietriecas fotoplatē. Šeit tā darbība ir balstīta uz elektronu īpašībām, kuras pēc parauga ietekmes mainās. Daļa tās sākotnējās enerģijas tiek pārveidota rentgena staros vai siltuma emisijā. Izmērot šīs izmaiņas, var iegūt visu nepieciešamo informāciju, lai veiktu palielinātu parauga rekonstrukciju, it kā tā būtu karte.

4. Fluorescences mikroskops

Fluorescences mikroskopi veido attēlu, pateicoties caur tiem redzamā parauga fluorescējošajām īpašībām. Šo paraugu apgaismo ksenona vai dzīvsudraba tvaika lampa. Tradicionālais gaismas stars netiek izmantots, bet darbojas ar gāzēm.

Šīs vielas izgaismo preparātu ar ļoti specifisku viļņa garumu, kas ļauj elementiem, kas veido paraugu, sākt izstarot savu gaismu. Citiem vārdiem sakot, šeit pats paraugs ir tas, kas izstaro gaismu, nevis apgaismo, lai varētu to novērot. Šis instruments tiek plaši izmantots bioloģiskajā un analītiskajā mikroskopijā, jo tas ir paņēmiens, kas nodrošina lielu jutīgumu un specifiskumu.

5. Konfokālais mikroskops

Konfokālo mikroskopu varētu uzskatīt par fluorescences mikroskopa veidu, kurā paraugs nav pilnībā izgaismots, bet tiek veikta skenēšana tāpat kā skenējošā elektronu mikroskopa gadījumā. Tās galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar tradicionālo fluorescenci ir tā, ka konfokāls ļauj rekonstruēt paraugu, iegūstot trīsdimensiju attēlus.

• Saistīts raksts: "4 galvenie zinātnes veidi (un to pētniecības jomas)"

6. Tunelēšanas mikroskops

Tunelēšanas mikroskops ļauj mums redzēt daļiņu atomu struktūru. Šis instruments izmanto kvantu mehānikas principus, notverot elektronus un panākot augstas izšķirtspējas attēlu, kurā katru atomu var atšķirt no citiem. Tas ir būtisks instruments nanotehnoloģiju jomā, ko izmanto ražošanā izmaiņas vielu molekulārajā sastāvā un ļaujot attēlveidot trīsdimensiju.

7. Rentgena mikroskops

Rentgena mikroskops, kā norāda tā nosaukums, neizmanto ne tradicionālo gaismu, ne elektronus, bet izmanto rentgena starus, lai redzētu paraugu. Šo ļoti zema viļņa garuma starojumu absorbē parauga elektroni, kas ļauj uzzināt preparāta elektronisko struktūru..

• Jūs varētu interesēt: "Atomisms: kas tas ir un kā ir attīstījusies šī filozofiskā paradigma"

8. Atomu spēka mikroskops

Atomu spēka mikroskops neuztver ne gaismu, ne elektronus. Tās darbības pamatā ir preparāta virsmas skenēšana, lai noteiktu spēkus, kas rodas starp mikroskopa zondes atomiem un atomiem uz virsmas. Šis instruments nosaka atomu pievilcīgo un atgrūdošo spēku, ļoti zemas enerģijas, kas dod iespēju kartēt parauga virsmu, tādējādi iegūstot trīsdimensiju attēlus, it kā topogrāfiskā karte tiktu veidota.

9. Stereoskopiskais mikroskops

Stereoskopiskie mikroskopi ir tradicionālo optisko mikroskopu variants, lai gan tiem piemīt īpatnība, ka tie ļauj trīsdimensiju vizualizēt preparātu. Tie ir aprīkoti ar diviem okulāriem, atšķirībā no tradicionālajiem, kuriem ir tikai viens, un attēls, kas sasniedz katru no tiem, ir nedaudz atšķirīgs. Apvienojot to, ko tver divi okulāri, veidojas vēlamais trīsdimensiju efekts.

Lai gan tas nesasniedz tik daudz palielinājumu kā tradicionālais optiskais, stereomikroskops bieži tiek plaši izmantots vietās, kur nepieciešama vienlaicīga manipulācija ar paraugu.

• Saistīts raksts: "11 acs daļas un to funkcijas"

10. Petrogrāfiskais mikroskops

Petrogrāfiskais mikroskops, kas pazīstams arī kā polarizētās gaismas mikroskops, Tas ir balstīts uz optikas principiem, bet ar īpatnību, ka tam ir divi polarizatori, viens kondensatorā un otrs okulārā.. Šīs mikroskopa daļas samazina gaismas laušanu un spilgtuma daudzumu.

Šo instrumentu izmanto minerālu un kristālisku objektu novērošanai, jo, ja tie tiktu izgaismoti tradicionālā veidā, iegūtais attēls būtu izplūdis un grūti novērtējams. Tas ir arī ļoti noderīgs mikroskopa veids, analizējot audus, kas var izraisīt gaismas refrakciju, piemēram, muskuļu audus.

11. Jonu lauka mikroskops

Lauka jonu mikroskopu izmanto materiālzinātnē, jo ļauj redzēt preparātā esošo atomu izvietojumu. Tā funkcija ir līdzīga atomu spēka mikroskopam, ļaujot izmērīt absorbētos gāzes atomus ar metāla galu, lai veiktu parauga virsmas rekonstrukciju atomu līmenī.

• Jūs varētu interesēt: "10 bioloģijas nozares: to mērķi un īpašības"

12. Digitālais mikroskops

Digitālais mikroskops ir rīks, kas spēj uzņemt parauga attēlu un projicēt to. Tās galvenā iezīme ir tā, okulāra vietā tam ir kamerauz. Lai gan tā izšķirtspējas robeža ir zemāka nekā tradicionālajam optiskajam mikroskopam, digitālie var būt ļoti noderīgi novērošanai. ikdienas priekšmeti un, pateicoties tam, ka tie spēj saglabāt preparātu attēlus, šī ierīce ir ļoti interesanta līmenī komerciāls.

13. Atstarotās gaismas mikroskops

Atstarotās gaismas mikroskopu gadījumā gaisma neiziet cauri paraugam, bet tiek atstarota, saskaroties ar preparātu, un tiek virzīta uz mērķi. Šos mikroskopus izmanto, strādājot ar necaurspīdīgiem materiāliem, kas, neskatoties uz to, ka ir ļoti smalki sagriezti, neļauj gaismai iziet cauri.

14. Ultravioletās gaismas mikroskops

Ultravioletās gaismas mikroskopi preparātu neapgaismo ar redzamu gaismu, bet izmanto ultravioleto gaismu, kā norāda nosaukums. Šāda veida gaismai ir īsāks viļņa garums, kas ļauj sasniegt augstāku izšķirtspēju..

Turklāt tie spēj noteikt lielāku skaitu kontrastu, padarot tos īpaši noderīgus. kad paraugi ir pārāk caurspīdīgi un tos nevar redzēt ar gaismas mikroskopu tradicionālā.

15. Saliktais mikroskops

Saliktais mikroskops aptver jebkuru optisko instrumentu, kas aprīkots ar vismaz divām lēcām. Parasti oriģinālie optiskie mikroskopi bija vienkārši, savukārt vairums mūsdienu ir salikti ar vairākiem lēcām gan objektīvā, gan okulārā.

16. Tumšā lauka mikroskops

Darkfield mikroskopi izgaismo paraugu slīpi. Gaismas stari, kas sasniedz mērķi, nenāk tieši no gaismas avota, bet ir izkliedēti visā paraugā. Šajā gadījumā paraugu nav nepieciešams iekrāsot, lai to varētu vizualizēt, un šie mikroskopi ļauj darbs ar šūnām un audiem, kas ir pārāk caurspīdīgi, lai tos varētu novērot ar klasiskajiem paņēmieniem apgaismojums.

17. Pārraidāmās gaismas mikroskops

Caurlaidīgās gaismas mikroskopā gaismas stars iet cauri preparātam un ir visplašāk izmantotā apgaismojuma sistēma optiskajos mikroskopos. Šīs metodes dēļ paraugs ir jāsagriež ļoti plānā veidā, lai tas būtu daļēji caurspīdīgs, lai gaisma varētu iziet cauri.

18. Fāzes kontrasta mikroskops

Fāzes kontrasta mikroskops darbojas pēc fiziska principa, kas liek gaismai pārvietoties ar dažādu ātrumu atkarībā no vides, caur kuru tā pārvietojas. Izmantojot šo īpašumu, šo instrumentu apkopo ātrumu, ar kādu gaisma ir cirkulējusi, ejot cauri paraugam, veic rekonstrukciju un tādējādi iegūst attēlu. Šāda veida mikroskops ļauj strādāt ar dzīvām šūnām, jo ​​paraugs nav jākrāso.