14 MIKROSKOPU VEIDI UN TO FUNKCIJAS - ZINĀTNE - 2025

Pastāv dažādi mikroskopu veidi : optiskie, saliktie, stereoskopiskie, petrogrāfiskie, konokālie, frekvences, elektroniskie, pārraide, skenēšana, skenēšanas zonde, tunelēšana, jonu laukā, digitālie un virtuālie.

Mikroskops ir instruments, ko izmanto, lai cilvēks varētu redzēt un novērot lietas, kuras nevarēja redzēt ar neapbruņotu aci. To izmanto dažādās tirdzniecības un pētniecības jomās, sākot no medicīnas līdz pat bioloģijai un ķīmijai.

18. gadsimta mikroskopi no Parīzes Musée des Arts et Métiers

Šī instrumenta izmantošanai zinātniskos vai pētniecības nolūkos pat ir izveidots termins: mikroskopija.

Izgudrojums un pirmie vienkāršākā mikroskopa (tas darbojās caur palielināmo stiklu sistēmu) izmantošanas dati datēti ar 13. gadsimtu ar atšķirīgu piešķīrumu tam, kurš varēja būt tā izgudrotājs.

Turpretī tiek lēsts, ka saliktais mikroskops, kas ir tuvāk mūsdienās zināmiem modeļiem, Eiropā pirmo reizi tika izmantots ap 1620. gadu.

Arī tad bija vairāki, kas mēģināja pieprasīt mikroskopa izgudrojumu, un parādījās dažādas versijas, kurām ar līdzīgiem komponentiem izdevās sasniegt mērķi un palielināt ļoti maza parauga attēlu cilvēka acs priekšā.

Starp vairāk atpazīstamiem nosaukumiem, kuriem tiek piešķirts izgudrojums un tiek izmantotas viņu pašu mikroskopu versijas, ir Galileo Galilei un Kornelis Drebbers.

Mikroskopa ienākšana zinātniskajos pētījumos noveda pie atklājumiem un jaunām perspektīvām par būtiskiem elementiem dažādu zinātnes jomu attīstībā.

Šūnu un mikroorganismu, piemēram, baktēriju, novērošana un klasifikācija ir viens no populārākajiem sasniegumiem, kas iespējams mikroskopā.

Kopš pirmajām versijām pirms vairāk nekā 500 gadiem, šodien mikroskops saglabā savu darbības pamatkoncepciju, lai gan tā veiktspēja un īpašie mērķi ir mainījušies un attīstījušies līdz mūsdienām.

Galvenie mikroskopu veidi

Optiskais mikroskops

Pazīstams arī kā gaismas mikroskops, tas ir mikroskops ar vislielāko strukturālo un funkcionālo vienkāršību.

Tas darbojas, izmantojot virkni optikas, kas kopā ar gaismas ienākšanu ļauj palielināt attēlu, kas labi atrodas optikas fokusa plaknē.

Tas ir vecākais dizaina mikroskops, un tā agrākās versijas tiek attiecinātas uz Antonu van Lūenhoeku (17. gadsimts), kurš izmantoja viena objektīva prototipu uz mehānisma, kas turēja paraugu.

Saliktais mikroskops

Saliktais mikroskops ir gaismas mikroskopa tips, kas darbojas savādāk nekā vienkāršais mikroskops.

Tam ir viens vai vairāki neatkarīgi optikas mehānismi, kas ļauj lielāka vai mazāka parauga palielinājuma pakāpi. Viņiem parasti ir daudz izturīgāks sastāvs un tie ļauj vieglāk novērot.

Tiek lēsts, ka tā nosaukums netiek attiecināts uz lielāku optisko mehānismu skaitu struktūrā, bet gan uz faktu, ka palielinātā attēla veidošanās notiek divos posmos.

Pirmais posms, kurā paraugs tiek projicēts tieši uz mērķiem, kas uz tā atrodas, un otrais, kur to palielina caur acs sistēmu, kas sasniedz cilvēka aci.

Stereoskopiskais mikroskops

Tas ir neliela palielinājuma gaismas mikroskopa veids, ko galvenokārt izmanto sadalīšanai. Tam ir divi neatkarīgi optiskie un vizuālie mehānismi; pa vienam par katru parauga galu.

Strādājiet ar atstaroto gaismu uz parauga, nevis caur to. Tas ļauj vizualizēt attiecīgā parauga trīsdimensiju attēlu

Petrogrāfiskais mikroskops

Petrogrāfiskais mikroskops, kas īpaši izmantots iežu un minerālu elementu novērošanai un kompozīcijas veidošanai, darbojas ar iepriekšējo mikroskopu optiskajiem pamatiem, un kvalitātes ziņā tā mērķos ir iekļauts polarizēts materiāls, kas ļauj samazināt minerālu gaismas un spilgtuma daudzumu viņi var atspoguļot.

Petrogrāfiskais mikroskops caur palielinātu attēlu ļauj noskaidrot iežu, minerālu un zemes komponentu elementus un kompozīcijas struktūras.

Konfokālais mikroskops

Šis optiskais mikroskops ļauj palielināt optisko izšķirtspēju un attēla kontrastu, pateicoties ierīcei vai telpiskajai "caurumam", kas novērš lieko vai ārpus fokusa gaismu, kas atstarojas caur paraugu, it īpaši, ja tam ir lielāks lielums, nekā to pieļauj fokusa plakne.

Ierīce vai “pinole” ir maza optiskā mehānisma atvere, kas novērš liekās gaismas (tā, kas nav fokusēta uz paraugu) izkliedi virs parauga, samazinot asumu un kontrastu, ko tas var radīt.

Tādēļ konfokālais mikroskops darbojas ar diezgan ierobežotu lauka dziļumu.

Fluorescences mikroskops

Tas ir vēl viens optiskā mikroskopa veids, kurā tiek izmantoti fluorescējoši un fosforescējoši gaismas viļņi, lai iegūtu precīzāku informāciju par organisko vai neorganisko komponentu izpēti.

Tie izceļas tikai ar dienasgaismas gaismas izmantošanu attēla ģenerēšanai, un tai nav pilnībā jābūt atkarīgai no redzamās gaismas atstarojuma un absorbcijas.

Atšķirībā no cita veida analogiem mikroskopiem, dienasgaismas mikroskopam var būt zināmi ierobežojumi nodiluma dēļ, ko fluorescējošā gaismas sastāvdaļa var radīt ķīmisko elementu uzkrāšanās dēļ, ko izraisa elektronu trieciens, nolietojot dienasgaismas molekulas.

Fluorescējošā mikroskopa izstrāde 2014. gadā nopelnīja zinātniekus Ēriku Betzigu, Viljamu Moerneru un Stefanu Hellu, iegūstot Nobela prēmiju ķīmijā.

Elektroniskais mikroskops

Elektronu mikroskops pats par sevi pārstāv kategoriju salīdzinājumā ar iepriekšējiem mikroskopiem, jo ​​tas maina fizisko pamatprincipu, kas ļāva vizualizēt paraugu: gaismu.

Elektronu mikroskops redzamās gaismas izmantošanu aizvieto ar elektroniem kā apgaismojuma avotu. Elektronu izmantošana rada digitālu attēlu, kas ļauj lielāku parauga palielinājumu nekā optiskie komponenti.

Tomēr lieli palielinājumi var izraisīt precizitātes zudumu parauga attēlā. To galvenokārt izmanto, lai izpētītu mikroorganisko paraugu ultra struktūru; ietilpība, kāda nav parastajiem mikroskopiem.

Pirmo elektronu mikroskopu 1926. gadā izstrādāja Hanss Bušs.

Pārraides elektronu mikroskops

Tās galvenais atribūts ir tāds, ka elektronu stars iziet cauri paraugam, veidojot divdimensiju attēlu.

Sakarā ar enerģētisko jaudu, kāda var būt elektroniem, paraugs jāpakļauj iepriekšējai sagatavošanai, pirms to novēro ar elektronu mikroskopu.

Skenējošs elektronu mikroskops

Atšķirībā no caurlaidīgā elektronu mikroskopa, šajā gadījumā elektronu stars tiek projicēts uz parauga, radot atsitiena efektu.

Tas ļauj paraugu trīsdimensiju vizualizēt, jo informācija tiek iegūta uz tā virsmas.

Skenējošās zondes mikroskops

Šis elektronu mikroskopa tips tika izstrādāts pēc tuneļa mikroskopa izgudrošanas.

To raksturo testa mēģenes izmantošana, kas skenē parauga virsmas, lai iegūtu augstas precizitātes attēlu.

Testa mēģene skenē, un, izmantojot parauga termiskās vērtības, tā var radīt attēlu vēlākai analīzei, kas parādīta caur iegūtajām termiskajām vērtībām.

Tuneļa mikroskops

Tas ir instruments, ko īpaši izmanto attēlu ģenerēšanai atomu līmenī. Tā izšķirtspējas spēja var ļaut manipulēt ar atsevišķiem atomu elementu attēliem, darboties caur elektronu sistēmu tuneļa procesā, kas darbojas ar dažādiem sprieguma līmeņiem.

Novērošanas sesijai atomu līmenī ir nepieciešama liela vides kontrole, kā arī citu elementu izmantošana optimālā stāvoklī.

Tomēr ir bijuši gadījumi, kad šāda veida mikroskopi ir būvēti un izmantoti sadzīvē.

To izgudroja un ieviesa 1981. gadā Gerds Binnigs un Heinrihs Rohrers, kuriem 1986. gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizikā.

Jonu lauka mikroskops

Vairāk nekā instruments, ar šo vārdu tas ir pazīstams kā paņēmiens, kas tiek izmantots dažādu elementu secības un pārkārtojuma novērošanai un izpētei atomu līmenī.

Tas bija pirmais paņēmiens, kas ļāva izdalīt atomu telpisko izvietojumu dotajā elementā. Atšķirībā no citiem mikroskopiem palielināts attēls nav pakļauts gaismas enerģijas viļņa garumam, kas tam iet, bet tam ir unikāla spēja palielināt.

To 20. gadsimtā izstrādāja Ervins Mullers, un tas tika uzskatīts par precedentu, kas šodien ļāva labāk un detalizētāk vizualizēt elementus atomu līmenī, izmantojot jaunas tehnikas un instrumentu versijas, kas to ļauj.

Digitālais mikroskops

Digitālais mikroskops ir instruments, kam galvenokārt ir komerciāls un vispārināts raksturs. Tas darbojas caur digitālo kameru, kuras attēls tiek projicēts uz monitora vai datora.

Tas tika uzskatīts par funkcionālu instrumentu apstrādāto paraugu apjoma un konteksta novērošanai. Tādā pašā veidā tai ir fiziska struktūra, ar kuru ir daudz vieglāk manipulēt.

Virtuālais mikroskops

Virtuālais mikroskops, kas nav fizisks instruments, ir iniciatīva, kuras mērķis ir digitalizēt un arhivēt līdz šim zinātnes jomā strādājošos paraugus ar mērķi, lai ikviena ieinteresētā persona varētu piekļūt bioloģisko paraugu digitālajām versijām vai mijiedarboties ar tām. neorganisks caur sertificētu platformu.

Tādā veidā tiktu atstāta specializēto instrumentu izmantošana, un tiktu veicināta pētniecība un attīstība, neriskējot iznīcināt vai sabojāt reālu paraugu.

Atsauces

1. (2010). Iegūts no mikroskopa vēstures: history-of-the-microscope.org
2. Keyence. (sf). Mikroskopu pamati. Iegūts no Keyence - bioloģiskā mikroskopa vietnes: keyence.com
3. Mikrodzenējs. (sf). Teorija. Iegūts no Microbehunter - Amatieru mikroskopijas resurss: microbehunter.com
4. Viljamss, DB un Kārters, CB (nd). Transmisijas elektronu mikroskopija. Ņujorka: Plenum Press.