กล้องจุลทรรศน์ 18 ชนิด (และลักษณะเฉพาะ)

มีสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ตามนุษย์มองไม่เห็น ด้วยเหตุนี้ บางสิ่งจึงจำเป็นที่สามารถเพิ่มพวกมันได้ และด้วยเหตุนี้จึงมีเครื่องมือที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับโลกของวิทยาศาสตร์อย่างกล้องจุลทรรศน์

อันแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Anton van Leeuwenhoek และตั้งแต่นั้นมา การประดิษฐ์ของเขาไม่เพียงแต่มีความซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น แต่ยัง นอกจากนี้ยังมีการสร้างประเภทอื่น ๆ ที่ทำงานเพื่อสังเกตสิ่งต่าง ๆ ที่ผู้ค้าชาวดัตช์คนนี้จะไม่มีวันเชื่อ มีอยู่.

วันนี้เราจะมาค้นพบ กล้องจุลทรรศน์ชนิดต่างๆนอกจากจะเห็นว่ามีไว้เพื่ออะไร สร้างขึ้นจากอะไร และทำงานอย่างไร อย่าพลาดพวกเขา

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "กล้องจุลทรรศน์ทั้ง 14 ส่วน และหน้าที่ของมัน"

กล้องจุลทรรศน์ 18 ชนิด (อธิบาย)

กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ไม่เคยมีการประดิษฐ์ขึ้น วิทยาศาสตร์คงไม่ก้าวหน้าอย่างที่เป็นอยู่ทุกวันนี้อย่างแน่นอน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้รับการส่งเสริมอย่างมากตั้งแต่ พ่อค้าชาวดัตช์ชื่อ Anton van Leeuwenhoekเบื่อหน่ายคนดีจึงตัดสินใจทดลองแว่นขยายหลายอันในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเจ็ดและคิดค้นขึ้นว่า ที่ไม่ต้องการสิ่งของเป็นเครื่องมือในการสังเกตสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ อย่างเซลล์เม็ดเลือดแดงหรือ สเปิร์ม

สี่ศตวรรษผ่านไปแล้วตั้งแต่ชายคนนี้คิดค้นต้นแบบของกล้องจุลทรรศน์และนักวิทยาศาสตร์ด้วยความปรารถนาที่จะรู้ว่าโลกใบเล็ก ๆ นี้เป็นอย่างไร ตามนุษย์มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ได้ออกแบบกล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่ บางตัวซับซ้อนและทรงพลังมากจนทำให้เรามองเห็นแม้กระทั่งไวรัสและ อะตอม การปรับปรุงทางเทคนิคของกล้องจุลทรรศน์จำนวนมากที่ได้รับการคิดค้น ได้นำไปสู่การปรับปรุงทั้งด้านการแพทย์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและชีววิทยา.

ตลอดบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับกล้องจุลทรรศน์ทั้ง 18 ชนิดที่มีอยู่ วิธีการทำงาน และความรู้พื้นฐานด้านใดบ้าง

1. กล้องจุลทรรศน์ออปติคอล

กล้องจุลทรรศน์แสงเป็นกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกในประวัติศาสตร์. เครื่องมือนี้ทำเครื่องหมายก่อนและหลังในทางชีววิทยาและการแพทย์ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์นี้ แม้จะมีความเรียบง่ายทางเทคโนโลยีที่สัมพันธ์กัน ทำให้สามารถมองเห็นเซลล์ได้เป็นครั้งแรก

ลักษณะสำคัญของเครื่องมือนี้คือแสงที่มองเห็นได้เป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้สามารถมองเห็นตัวอย่างได้ ลำแสงส่องสว่างวัตถุที่จะสังเกต ผ่านเข้าไปและถูกนำไปที่ตาของผู้สังเกต ซึ่งได้รับภาพที่ขยายใหญ่ขึ้นด้วยระบบเลนส์ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีประโยชน์สำหรับงานกล้องจุลทรรศน์ส่วนใหญ่ เนื่องจากช่วยให้เรามองเห็นรายละเอียดเซลล์และเนื้อเยื่อที่เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

อย่างไรก็ตาม กล้องจุลทรรศน์นี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด ขีด จำกัด ความละเอียดของมันถูกทำเครื่องหมายโดยการเลี้ยวเบนของแสงซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่รังสีแสงถูกเบี่ยงเบนผ่านอวกาศอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ ค่าสูงสุดที่สามารถรับได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลคือ 1,500x

• คุณอาจสนใจ: "17 ความอยากรู้เกี่ยวกับการรับรู้ของมนุษย์"

2. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 และเป็นการปฏิวัติที่แท้จริงในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมา กล้องจุลทรรศน์นี้ ช่วยให้มีกำลังขยายมากกว่าออปติคัล เนื่องจากไม่ได้ใช้แสงที่มองเห็นเป็นองค์ประกอบในการแสดงผล แต่ใช้อิเล็กตรอน.

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านนั้นซับซ้อนกว่าแบบออปติคัลมาก และสิ่งนี้ก็ชัดเจนในการดูตัวอย่าง

กลไกของกล้องจุลทรรศน์นี้อิงจากอิเล็กตรอนที่ตกกระทบบนตัวอย่างที่ละเอียดมาก ซึ่งละเอียดกว่าที่ปกติเตรียมไว้สำหรับการสังเกตในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก ภาพนี้ได้มาจากอิเล็กตรอนที่ผ่านตัวอย่างแล้วกระทบกับจานถ่ายภาพ เพื่อให้ได้การไหลของอิเล็กตรอนที่ถูกต้องภายในกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ พวกมันจะต้องว่างเปล่า

อิเล็กตรอนจะถูกเร่งเข้าหาตัวอย่างโดยใช้สนามแม่เหล็ก เมื่อมันชนกับมัน อิเล็กตรอนบางตัวจะผ่านเข้าไปในขณะที่บางตัวจะกระเด็นและกระจายออกไป นี่คือผลลัพธ์ ภาพที่มีบริเวณมืดที่อิเล็กตรอนกระดอน และพื้นที่สว่าง ซึ่งก็คือส่วนที่อิเล็กตรอนได้ทะลุผ่านทำให้เกิดภาพขาวดำของตัวอย่าง

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านไม่ได้ถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีความสามารถในการขยายวัตถุได้มากถึง 1,000,000 เท่า ด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่เพียงแต่มองเห็นแบคทีเรียด้วยเครื่องมือเหล่านี้ แต่ยังรวมถึงร่างกายที่เล็กกว่ามาก เช่น ไวรัสด้วย

• บทความที่เกี่ยวข้อง: “งานวิจัย 15 ประเภท (และลักษณะ)”

3. การสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดจะขึ้นอยู่กับอิเล็กตรอนที่โดดเด่นบนตัวอย่างถึง บรรลุถึงการมองเห็นที่เหมือนกันแต่ต่างจากการถ่ายทอดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในเรื่องนี้ กรณี อนุภาคไม่ส่งผลกระทบต่อตัวอย่างทั้งหมดในคราวเดียว แต่ทำได้โดยเดินทางผ่านจุดต่างๆ. คุณสามารถพูดได้ว่าจะทำการสแกนตัวอย่าง

ด้วยกล้องจุลทรรศน์นี้ ภาพที่ไม่ได้รับจากอิเล็กตรอนที่กระทบบนจานภาพถ่ายหลังจากผ่านตัวอย่าง การดำเนินการนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอิเล็กตรอน ซึ่งหลังจากกระทบกับตัวอย่างจะมีการเปลี่ยนแปลง ส่วนหนึ่งของพลังงานเริ่มต้นจะถูกเปลี่ยนเป็นรังสีเอกซ์หรือการปล่อยความร้อน โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ สามารถรับข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อสร้างตัวอย่างที่ขยายใหญ่ขึ้นใหม่ ราวกับว่ามันเป็นแผนที่

4. กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง

กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง สร้างภาพด้วยคุณสมบัติเรืองแสงของตัวอย่างที่มองเห็นได้. ตัวอย่างนี้ส่องสว่างด้วยไฟซีนอนหรือหลอดไอปรอท ลำแสงแบบดั้งเดิมไม่ได้ใช้แต่ใช้ได้กับแก๊ส

สารเหล่านี้ให้ความสว่างแก่การเตรียมการด้วยความยาวคลื่นที่จำเพาะ ซึ่งช่วยให้องค์ประกอบที่ประกอบเป็นตัวอย่างเริ่มเปล่งแสงของตัวเอง กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือตัวอย่างที่ปล่อยแสงแทนการส่องสว่างเพื่อให้สามารถสังเกตได้ เครื่องมือนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพและการวิเคราะห์ ซึ่งเป็นเทคนิคที่ให้ความไวและความจำเพาะสูง

5. กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล

กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลถือได้ว่าเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบเรืองแสงชนิดหนึ่งซึ่ง ตัวอย่างไม่สว่างเต็มที่ แต่มีการสแกนเช่นเดียวกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด. ข้อได้เปรียบหลักเหนือการเรืองแสงแบบดั้งเดิมคือคอนโฟคอลช่วยให้สร้างตัวอย่างขึ้นมาใหม่ได้ภาพสามมิติ

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "วิทยาศาสตร์หลัก 4 ประเภท (และสาขาการวิจัย)"

6. กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์

กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์ช่วยให้เราเห็นโครงสร้างอะตอมของอนุภาค. เครื่องมือนี้ใช้หลักการของกลศาสตร์ควอนตัม การจับอิเล็กตรอน และทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูง ซึ่งแต่ละอะตอมสามารถแยกแยะได้จากอะตอมอื่นๆ เป็นเครื่องมือพื้นฐานด้านนาโนเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิต การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบโมเลกุลของสารและทำให้การถ่ายภาพ สามมิติ

7. กล้องจุลทรรศน์เอกซเรย์

กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ ตามชื่อของมัน ไม่ได้ใช้แสงแบบดั้งเดิมหรืออิเล็กตรอน แต่ใช้รังสีเอกซ์เพื่อดูตัวอย่าง การแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นต่ำมากนี้ถูกอิเล็กตรอนของตัวอย่างดูดกลืน ซึ่งช่วยให้ทราบโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของสารเตรียมการ.

• คุณอาจสนใจ: "ปรมาณู: มันคืออะไรและกระบวนทัศน์ทางปรัชญานี้พัฒนาขึ้นอย่างไร"

8. กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณู

กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณูตรวจไม่พบแสงหรืออิเล็กตรอน การทำงานจะขึ้นอยู่กับการสแกนพื้นผิวของสารเตรียมเพื่อตรวจจับแรงที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของหัววัดด้วยกล้องจุลทรรศน์กับอะตอมบนพื้นผิว เครื่องมือนี้ตรวจจับแรงดึงดูดและแรงผลักของอะตอมพลังงานต่ำมาก ซึ่งทำให้สามารถทำแผนที่พื้นผิวของตัวอย่างได้ จึงได้ภาพสามมิติราวกับว่ากำลังสร้างแผนที่ภูมิประเทศ

9. กล้องจุลทรรศน์สามมิติ

กล้องจุลทรรศน์ Stereoscopic เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลแบบอื่น แม้ว่าจะมีลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้มองเห็นภาพสามมิติของการเตรียมการได้ พวกเขาติดตั้งเลนส์ตาสองข้าง ซึ่งแตกต่างจากเลนส์ทั่วไปที่มีเพียงอันเดียว และภาพที่ไปถึงแต่ละอันนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อรวมสิ่งที่จับได้ด้วยเลนส์ตาทั้งสอง เอฟเฟกต์สามมิติที่ต้องการจึงถูกสร้างขึ้น.

แม้ว่าจะไม่มีกำลังขยายมากเท่ากับออปติคัลแบบเดิม แต่ Stereomicroscope มักใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ที่ต้องการการจัดการตัวอย่างพร้อมกัน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: " 11 ส่วนต่างๆ ของดวงตาและหน้าที่ของมัน"

10. กล้องจุลทรรศน์ Petrographic

กล้องจุลทรรศน์ petrographic หรือที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงโพลาไรซ์ เป็นไปตามหลักการของช่างแว่นตา แต่มีลักษณะเฉพาะคือมีโพลาไรเซอร์สองตัว อันหนึ่งอยู่ในคอนเดนเซอร์และอีกอันในเลนส์ใกล้ตา. กล้องจุลทรรศน์ส่วนนี้ช่วยลดการหักเหของแสงและปริมาณความสว่าง

เครื่องมือนี้ใช้ในการสังเกตแร่ธาตุและวัตถุที่เป็นผลึก เพราะหากให้แสงแบบดั้งเดิม ภาพที่ได้จะเบลอและยากต่อการชื่นชม นอกจากนี้ยังเป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดที่มีประโยชน์มากเมื่อวิเคราะห์เนื้อเยื่อที่อาจทำให้เกิดการหักเหของแสง เช่น เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ

11. กล้องจุลทรรศน์สนามไอออน

กล้องจุลทรรศน์ไอออนสนามใช้ในวัสดุศาสตร์เพราะ ช่วยให้คุณเห็นการจัดเรียงของอะตอมในการเตรียมการ. หน้าที่ของมันคล้ายกับกล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอม ทำให้สามารถวัดอะตอมของก๊าซที่ดูดซับได้ ด้วยปลายโลหะเพื่อสร้างพื้นผิวของตัวอย่างขึ้นใหม่ในระดับอะตอม

• คุณอาจสนใจ: "ชีววิทยา 10 สาขา: วัตถุประสงค์และลักษณะเฉพาะ"

12. ไมโครสโคปแบบดิจิตอล

ไมโครสโคปแบบดิจิทัลเป็นเครื่องมือที่สามารถจับภาพตัวอย่างและฉายภาพได้ ลักษณะเด่นของมันคือ แทนที่จะมีแว่นสายตาก็มีกล้องถึง. แม้ว่าขีดจำกัดความละเอียดจะต่ำกว่าไมโครสโคปแบบออปติคัลแบบเดิม แต่ตัวดิจิทัลก็มีประโยชน์มากสำหรับการสังเกต วัตถุในชีวิตประจำวันและด้วยความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถรักษาภาพของการเตรียมการอุปกรณ์นี้มีความน่าสนใจมากในระดับ ทางการค้า.

13. กล้องจุลทรรศน์สะท้อนแสง

ในกรณีของกล้องจุลทรรศน์แสงสะท้อน แสงไม่ผ่านตัวอย่าง แต่จะสะท้อนเมื่อกระทบกับการเตรียมการและถูกนำทางไปสู่วัตถุประสงค์. ไมโครสโคปเหล่านี้ใช้เมื่อทำงานกับวัสดุทึบแสง ซึ่งแม้จะตัดมาอย่างประณีตแล้ว แต่อย่าให้แสงส่องผ่านได้

14. กล้องจุลทรรศน์แสงอัลตราไวโอเลต

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอัลตราไวโอเลตไม่ได้ให้แสงในการเตรียมการด้วยแสงที่มองเห็นได้ แต่ใช้แสงอัลตราไวโอเลตแทนตามชื่อ แสงประเภทนี้มีความยาวคลื่นสั้นลง ทำให้ได้ความละเอียดสูงขึ้น.

นอกจากนี้ ยังสามารถตรวจจับความเปรียบต่างจำนวนมากขึ้น ทำให้มีประโยชน์เป็นพิเศษ เมื่อตัวอย่างโปร่งใสเกินไปจนมองไม่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แบบดั้งเดิม.

15. กล้องจุลทรรศน์แบบผสม

กล้องจุลทรรศน์แบบผสมครอบคลุมอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาที่ติดตั้งเลนส์อย่างน้อยสองตัว. โดยปกติออปติคัลไมโครสโคปแบบเดิมจะใช้แบบธรรมดา ขณะที่สมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็นแบบคอมโพสิต โดยมีเลนส์หลายตัวทั้งในวัตถุประสงค์และในเลนส์ใกล้ตา

16. กล้องจุลทรรศน์สนามมืด

กล้องจุลทรรศน์ Darkfield ส่องตัวอย่างเอียง. รังสีของแสงที่ไปถึงเป้าหมายไม่ได้มาจากแหล่งกำเนิดแสงโดยตรง แต่จะกระจัดกระจายไปทั่วตัวอย่าง ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องย้อมตัวอย่างเพื่อให้สามารถเห็นภาพได้ และอนุญาตให้ใช้กล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ได้ ทำงานกับเซลล์และเนื้อเยื่อที่โปร่งใสเกินกว่าจะสังเกตได้ด้วยเทคนิคคลาสสิกของ แสงสว่าง

17. กล้องจุลทรรศน์แบบส่องผ่านแสง

ในกล้องจุลทรรศน์แสงส่องผ่าน ลำแสงลอดผ่านการเตรียมการและเป็นระบบส่องสว่างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล. ด้วยวิธีนี้ ตัวอย่างจะต้องถูกตัดให้บางมากเพื่อให้เป็นแบบกึ่งโปร่งใสเพื่อให้แสงผ่านได้

18. กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์

กล้องจุลทรรศน์เฟสคอนทราสต์ทำงานบนหลักการทางกายภาพที่ทำให้แสงเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตัวกลางที่เดินทาง โดยใช้คุณสมบัตินี้ เครื่องมือนี้ รวบรวมความเร็วที่แสงหมุนเวียนขณะผ่านตัวอย่าง สร้างใหม่ เพื่อให้ได้ภาพ. กล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้ช่วยให้ทำงานกับเซลล์ที่มีชีวิตได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องย้อมสีตัวอย่าง