Begrepet "mikroskop" har greske røtter. Den består av to ord, som i oversettelse betyr "liten" og "se". Hovedrollen til mikroskopet er bruken av det når man undersøker svært små gjenstander. Samtidig lar denne enheten deg bestemme størrelsen og formen, strukturen og andre egenskaper til kropper som er usynlige for det blotte øye.
History of Creation
Det er ingen eksakt informasjon om hvem som var oppfinneren av mikroskopet i historien. Ifølge noen kilder ble den designet i 1590 av faren og sønnen til Janssen, en mester i produksjon av briller. En annen utfordrer til tittelen oppfinner av mikroskopet er Galileo Galilei. I 1609 presenterte denne forskeren en enhet med konkave og konvekse linser for offentlig visning på Accademia dei Lincei.
I løpet av årene har systemet for visning av mikroskopiske objekter utviklet seg og forbedret. Et stort skritt i historien var oppfinnelsen av en enkel akromatisk justerbar enhet med to linser. Dette systemet ble introdusert av nederlenderen Christian Huygens på slutten av 1600-tallet. Okularer til denne oppfinnerener i produksjon i dag. Deres eneste ulempe er den utilstrekkelige bredden i synsfeltet. I tillegg, sammenlignet med moderne enheter, har Huygens okularer en ubehagelig posisjon for øynene.
Et spesielt bidrag til mikroskopets historie ble gitt av produsenten av slike instrumenter Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Det var han som trakk biologenes oppmerksomhet til denne enheten. Leeuwenhoek laget små produkter utstyrt med en, men veldig sterk linse. Det var upraktisk å bruke slike enheter, men de doblet ikke bildefeilene som var til stede i sammensatte mikroskoper. Oppfinnerne var i stand til å rette opp denne mangelen først etter 150 år. Sammen med utviklingen av optikk har bildekvaliteten i komposittenheter blitt bedre.
Forbedring av mikroskoper fortsetter i dag. Så i 2006 utviklet tyske forskere som jobbet ved Institutt for biofysisk kjemi, Mariano Bossi og Stefan Hell, det siste optiske mikroskopet. På grunn av evnen til å observere objekter med dimensjoner på 10 nm og tredimensjonale høykvalitets 3D-bilder, ble enheten k alt et nanoskop.
Klassifisering av mikroskop
For tiden finnes det et bredt utvalg av instrumenter designet for å undersøke små gjenstander. Grupperingen deres er basert på ulike parametere. Dette kan være formålet med mikroskopet eller belysningsmetoden som brukes, strukturen som brukes for den optiske utformingen, osv.
Men som regel hovedtypene av mikroskoperer klassifisert i henhold til oppløsningen til mikropartikler som kan sees ved bruk av dette systemet. I henhold til denne inndelingen er mikroskoper:
- optisk (lys);
-elektronisk;
-røntgen;-skanningssonde.
De mest brukte mikroskopene er av typen lys. Deres brede utvalg er tilgjengelig i optikkbutikker. Ved hjelp av slike enheter løses hovedoppgavene med å studere et objekt. Alle andre typer mikroskoper er klassifisert som spesialiserte. Bruken gjøres vanligvis i et laboratorium.
Hver av de ovennevnte typene enheter har sine underarter, som brukes i et bestemt område. I tillegg er det i dag mulig å kjøpe et skolemikroskop (eller pedagogisk), som er et startnivåsystem. Tilbys forbrukere og profesjonelle enheter.
Application
Hva er et mikroskop for? Det menneskelige øyet, som er et spesielt optisk system av biologisk type, har et visst nivå av oppløsning. Det er med andre ord den minste avstanden mellom observerte objekter når de fortsatt kan skilles. For et norm alt øye er denne oppløsningen innenfor 0,176 mm. Men dimensjonene til de fleste dyre- og planteceller, mikroorganismer, krystaller, mikrostrukturen til legeringer, metaller osv. er mye mindre enn denne verdien. Hvordan studere og observere slike objekter? Det er her ulike typer mikroskoper kommer til hjelp for folk. For eksempel gjør optiske enheter det mulig å skille strukturer der avstandenmellom elementene er minimum 0,20 µm.
Hvordan fungerer et mikroskop?
Enheten, som gjør det mulig for det menneskelige øyet å undersøke mikroskopiske objekter, har to hovedelementer. De er linsen og okularet. Disse delene av mikroskopet er festet i et bevegelig rør plassert på en metallbase. Den har også en emnetabell.
Moderne typer mikroskoper er vanligvis utstyrt med et lyssystem. Dette er spesielt en kondensator med irismembran. Et obligatorisk sett med forstørrelsesenheter er mikro- og makroskruer, som tjener til å justere skarpheten. Utformingen av mikroskoper sørger også for tilstedeværelsen av et system som kontrollerer posisjonen til kondensatoren.
I spesialiserte, mer komplekse mikroskoper brukes ofte andre tilleggssystemer og enheter.
Lenses
Jeg vil gjerne starte beskrivelsen av mikroskopet med en historie om en av hoveddelene, det vil si fra linsen. De er et komplekst optisk system som øker størrelsen på det aktuelle objektet i bildeplanet. Utformingen av linsene inkluderer et helt system med ikke bare enkle, men også limte to eller tre linser.
Kompleksiteten til en slik optisk-mekanisk design avhenger av omfanget av oppgaver som må løses av en eller annen enhet. For eksempel har det mest komplekse mikroskopet opptil fjorten linser.
Inkludert i objektiveter frontdelen og systemene som følger den. Hva er grunnlaget for å bygge et bilde av ønsket kvalitet, samt bestemme driftstilstanden? Dette er en frontlinse eller deres system. Etterfølgende deler av objektivet er nødvendig for å gi nødvendig forstørrelse, brennvidde og bildekvalitet. Implementering av slike funksjoner er imidlertid bare mulig i kombinasjon med en frontlinse. Det er verdt å nevne at utformingen av neste del påvirker lengden på røret og høyden på enhetens linse.
okular
Disse delene av mikroskopet er et optisk system designet for å bygge det nødvendige mikroskopiske bildet på overflaten av netthinnen til observatørens øyne. Okularene inneholder to grupper linser. Den som er nærmest øyet til forskeren kalles øyet, og den fjerneste kalles feltet (med dens hjelp bygger linsen et bilde av objektet som studeres).
Lyssystem
Mikroskopet har en kompleks design av membraner, speil og linser. Med dens hjelp sikres jevn belysning av objektet som studeres. I de tidligste mikroskopene ble denne funksjonen utført av naturlige lyskilder. Etter hvert som optiske enheter ble bedre, begynte de å bruke først flate og deretter konkave speil.
Ved hjelp av slike enkle detaljer ble strålene fra solen eller lampen rettet mot studieobjektet. I moderne mikroskoper er lyssystemet mer perfekt. Den består av en kondensator og en oppsamler.
Emnetabell
Mikroskopiske preparater som krever studier,plasseres på en flat overflate. Dette er emnetabellen. Ulike typer mikroskop kan ha denne overflaten utformet på en slik måte at studieobjektet vil rotere i synsfeltet til observatøren horisont alt, vertik alt eller i en viss vinkel.
Driftsprinsipp
I den første optiske enheten ga linsesystemet et omvendt bilde av mikroobjekter. Dette gjorde det mulig å se materiens struktur og de minste detaljene som skulle studeres. Prinsippet for drift av et lysmikroskop i dag ligner på arbeidet som utføres av et refraktorteleskop. I denne enheten brytes lyset når det passerer gjennom glassdelen.
Hvordan forstørrer moderne lysmikroskoper? Etter at en stråle med lysstråler kommer inn i enheten, omdannes de til en parallell strøm. Først da øker lysbrytningen i okularet, på grunn av hvilket bildet av mikroskopiske gjenstander øker. Videre kommer denne informasjonen inn i den formen som er nødvendig for observatøren i sin visuelle analysator.
Underarter av lysmikroskoper
Moderne optiske instrumenter er klassifisert:
1. I henhold til kompleksitetsklassen for forskning, arbeid og skolemikroskop.
2. Etter bruksområde for kirurgisk, biologisk og teknisk.
3. Etter typer mikroskopi for enheter av reflektert og transmittert lys, fasekontakt, luminescerende og polariserende.4. I retning av lysstrømmen til invertert og direkte.
elektronmikroskop
Over tid har en enhet utviklet for å undersøke mikroskopiske objekter blitt mer og mer perfekt. Slike typer mikroskoper dukket opp der et helt annet operasjonsprinsipp, uavhengig av lysbrytningen, ble brukt. I prosessen med å bruke de nyeste typene enheter, var elektroner involvert. Slike systemer gjør det mulig å se individuelle deler av materie så små at lysstråler ganske enkelt strømmer rundt dem.
Hva er et mikroskop av elektrontypen til? Det brukes til å studere strukturen til celler på molekylært og subcellulært nivå. Også lignende enheter brukes til å studere virus.
Design av elektronmikroskop
Hva ligger til grunn for driften av de nyeste instrumentene for å se på mikroskopiske objekter? Hvordan er et elektronmikroskop forskjellig fra et lysmikroskop? Er det noen likheter mellom dem?
Prinsippet for drift av et elektronmikroskop er basert på egenskapene som elektriske og magnetiske felt besitter. Deres rotasjonssymmetri er i stand til å ha en fokuseringseffekt på elektronstråler. Basert på dette kan vi svare på spørsmålet: "Hvordan skiller et elektronmikroskop seg fra et lysmikroskop?" I den, i motsetning til en optisk enhet, er det ingen linser. Deres rolle spilles av passende beregnede magnetiske og elektriske felt. De er skapt av svinger av spoler som strøm går gjennom. I dette tilfellet fungerer slike felt som en konvergerende linse. Når strømmen øker eller reduseres, endres brennvidden.instrumentavstand.
Når det gjelder kretsskjemaet, har elektronmikroskopet det likt kretsskjemaet til en lysenhet. Den eneste forskjellen er at de optiske elementene er erstattet av elektriske som ligner på dem.
Forstørrelse av et objekt i elektronmikroskoper skjer på grunn av prosessen med brytning av en lysstråle som passerer gjennom objektet som studeres. I forskjellige vinkler kommer strålene inn i planet til objektivlinsen, hvor den første forstørrelsen av prøven finner sted. Deretter passerer elektronene veien til mellomlinsen. I den er det en jevn endring i økningen i størrelsen på objektet. Det endelige bildet av det studerte materialet er gitt av projeksjonslinsen. Fra den faller bildet på den fluorescerende skjermen.
Typer elektronmikroskop
Moderne typer forstørrelsesglass inkluderer:
1. TEM, eller transmisjonselektronmikroskop. I dette oppsettet dannes et bilde av et veldig tynt objekt, opptil 0,1 µm tykt, ved samspillet mellom en elektronstråle med stoffet som studeres og dets påfølgende forstørrelse av magnetiske linser i objektivet.
2. SEM, eller skanningselektronmikroskop. En slik enhet gjør det mulig å få et bilde av overflaten til et objekt med en høy oppløsning i størrelsesorden flere nanometer. Ved bruk av tilleggsmetoder gir et slikt mikroskop informasjon som hjelper til med å bestemme den kjemiske sammensetningen av lag nær overflaten.3. Tunneling Scanning Electron Microscope, eller STM. Ved hjelp av denne enheten, avlastning av ledende overflater med en høy romligtillatelse. I prosessen med å jobbe med STM, bringes en skarp metallnål til objektet som studeres. Samtidig opprettholdes en avstand på kun noen få ångstrøm. Deretter påføres et lite potensial på nålen, på grunn av hvilket en tunnelstrøm oppstår. I dette tilfellet mottar observatøren et tredimensjon alt bilde av objektet som studeres.
Leuwenhoek-mikroskop
I 2002 dukket det opp et nytt selskap som produserer optiske instrumenter i Amerika. Produktutvalget inkluderer mikroskoper, teleskoper og kikkerter. Alle disse enhetene utmerker seg ved høy bildekvalitet.
Hovedkontoret og utviklingsavdelingen til selskapet er lokalisert i USA, i byen Fremond (California). Men når det gjelder produksjonsanleggene, ligger de i Kina. Takket være alt dette leverer selskapet avanserte produkter av høy kvalitet til markedet til en overkommelig pris.
Trenger du et mikroskop? Levenhuk vil foreslå det nødvendige alternativet. Utvalget av optisk utstyr til selskapet inkluderer digitale og biologiske enheter for å forstørre objektet som studeres. I tillegg tilbys kjøperen designermodeller, utført i en rekke farger.
Levenhuk-mikroskopet har omfattende funksjonalitet. For eksempel kan en treningsenhet på startnivå kobles til en datamaskin og er også i stand til å ta opp video av pågående forskning. Levenhuk D2L-modellen er utstyrt med denne funksjonaliteten.
Bedriften tilbyr biologiske mikroskoper på ulike nivåer. Dette er enklere modeller og nyheter,egnet for profesjonelle.
