Περιεχόμενο
Το μικροσκόπιο μετράει ως μία από τις πιο αξιόλογες εφευρέσεις στον επιστημονικό κόσμο. Όχι μόνο έχει βοηθήσει να ικανοποιήσει μια μεγάλη βασική ανθρώπινη περιέργεια για πράγματα που είναι πολύ μικρά για να τα βλέπεις με μάτι, αλλά έχει επίσης βοηθήσει να σωθείς αμέτρητες ζωές. Για παράδειγμα, μια σειρά από σύγχρονες διαγνωστικές διαδικασίες θα ήταν αδύνατη χωρίς μικροσκόπια, τα οποία είναι απολύτως ζωτικής σημασίας στον κόσμο της μικροβιολογίας για την απεικόνιση των βακτηρίων, ορισμένων παρασίτων, πρωτόζωων, μυκήτων και ιών. Και χωρίς να είναι σε θέση να κοιτάξει τα ανθρώπινα και άλλα κύτταρα των ζώων και να κατανοήσουν πώς χωρίζουν, το πρόβλημα της αποφασιστικής αντιμετώπισης των διαφόρων εκδηλώσεων του καρκίνου θα παραμείνει ένα πλήρες μυστήριο. Οι βιωματικές προόδους όπως η γονιμοποίηση in vitro τελικά οφείλουν την ύπαρξή τους στα θαύματα της μικροσκοπίας.
Όπως όλα τα άλλα στον κόσμο της ιατρικής και της άλλης τεχνολογίας, τα μικροσκόπια όχι πριν από τόσες καιρό μοιάζουν με λάθη και γραφικά λείψανα όταν στρέφονται εναντίον των καλύτερων της δεύτερης δεκαετίας του 21ου αιώνα - μηχανές που μια μέρα θα χτυπηθούν στο το δικό τους δικαίωμα για την απαξίωση τους. Οι κύριοι παίκτες στα μικροσκόπια είναι οι φακοί τους, γιατί είναι αυτοί, τελικά, που μεγεθύνουν τις εικόνες. Είναι συνεπώς χρήσιμο να γνωρίζουμε πώς αλληλεπιδρούν τα διάφορα είδη φακών για να σχηματίσουν τις συχνά σουρεαλιστικές εικόνες που κάνουν το δρόμο τους σε βιβλία βιολογίας και στο World Wide Web. Μερικές από αυτές τις εικόνες θα ήταν αδύνατο να δουν χωρίς ένα ειδικό knickknack που ονομάζεται συμπυκνωτής.
Ιστορία του μικροσκοπίου
Το πρώτο γνωστό οπτικό όργανο που αξίζει τον χαρακτηρισμό «μικροσκόπιο» ήταν πιθανώς η συσκευή που δημιούργησε ο ολλανδός νεαρός Zacharias Janssen, του οποίου η εφεύρεση του 1595 είχε πιθανώς σημαντική συμβολή από τον πατέρα παλικάρια. Αυτή η μεγεθυντική ισχύ των μικροσκοπίων ήταν οπουδήποτε από 3x έως 9x. (Με τα μικροσκόπια, το "3x" σημαίνει απλώς ότι η μεγέθυνση που επιτυγχάνεται επιτρέπει την απεικόνιση του αντικειμένου σε τρεις φορές το πραγματικό του μέγεθος και αντίστοιχα για άλλους αριθμητικούς συντελεστές.) Αυτό επιτεύχθηκε ουσιαστικά τοποθετώντας φακούς και στα δύο άκρα ενός κοίλου σωλήνα. Καθώς η τεχνολογία χαμηλής τεχνολογίας μπορεί να φανεί, οι ίδιοι οι φακοί δεν ήταν εύκολο να έλθουν στον 16ο αιώνα.
Το 1660, ο Robert Hooke, ο οποίος ίσως είναι περισσότερο γνωστός για τη συνεισφορά του στη φυσική (ιδιαίτερα τις φυσικές ιδιότητες των πηγών), παρήγαγε ένα σύνθετο μικροσκόπιο αρκετά ισχυρό για να απεικονίσει αυτό που τώρα ονομάζουμε κύτταρα, εξετάζοντας τον φελλό στο φλοιό δρυών. Στην πραγματικότητα, ο Hooke πιστώνεται με τον όρο "cell" σε ένα βιολογικό con. Ο Hooke αργότερα διευκρίνισε πώς συμμετέχει το οξυγόνο στην ανθρώπινη αναπνοή και επίσης ασχολείται με την αστροφυσική. για ένα τέτοιο πραγματικό αναγεννησιακό πρόσωπο, είναι περιέργως υποτιμημένο σήμερα σε σύγκριση με τους συμπαθείς, ας πούμε, τον Isaac Newton.
Ο Anton van Leeuwenhoek, ένας σύγχρονος του Hooke, χρησιμοποίησε ένα απλό μικροσκόπιο (δηλαδή το ένα με ένα μόνο φακό) και όχι ένα σύνθετο μικροσκόπιο (μια συσκευή με περισσότερους από έναν φακούς). Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι προερχόταν από ένα μη προνομιούχο υπόβαθρο και έπρεπε να εργάζεται σε μια καλή δουλειά μεταξύ της σημαντικής συμβολής στην επιστήμη. Ο Leeuwenhoek ήταν ο πρώτος άνθρωπος που περιγράφει τα βακτήρια και τα πρωτόζωα και τα ευρήματά του βοήθησαν να αποδειχθεί ότι η κυκλοφορία του αίματος σε όλους τους ζωντανούς ιστούς είναι μια βασική διαδικασία της ζωής.
Τύποι μικροσκοπίων
Πρώτον, τα μικροσκόπια μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τον τύπο ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που χρησιμοποιούν για την απεικόνιση αντικειμένων. Τα μικροσκόπια που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του μεσαίου και του λυκείου, καθώς και τα περισσότερα ιατρεία και νοσοκομεία, είναι μικροσκόπια φωτός. Αυτά είναι ακριβώς αυτά που ακούγονται και χρησιμοποιούν το συνηθισμένο φως για να δουν αντικείμενα. Τα πιο εξελιγμένα όργανα χρησιμοποιούν δέσμες ηλεκτρονίων για να "φωτίζουν" αντικείμενα ενδιαφέροντος. Αυτά τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια χρησιμοποιήστε μαγνητικά πεδία και όχι γυάλινους φακούς για να εστιάσετε την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια στα εξεταζόμενα θέματα.
Τα μικροσκόπια φωτός έρχονται σε απλές και σύνθετες ποικιλίες. Ένα απλό μικροσκόπιο έχει μόνο ένα φακό και σήμερα τέτοιες συσκευές έχουν πολύ περιορισμένες εφαρμογές. Ο πολύ συνηθέστερος τύπος είναι το σύνθετο μικροσκόπιο, το οποίο χρησιμοποιεί ένα είδος φακού για να παράγει το μεγαλύτερο μέρος του πολλαπλασιασμού εικόνας και ένα δεύτερο για μεγέθυνση και εστίαση της εικόνας που προκύπτει από την πρώτη. Μερικά από αυτά τα σύνθετα μικροσκόπια έχουν μόνο ένα προσοφθάλμιο και έτσι είναι μονόφθαλμος. πιο συχνά, έχουν δύο και επομένως καλούνται διοπτρικός.
Η μικροσκοπία φωτός μπορεί με τη σειρά της να χωριστεί σε φωτεινό πεδίο και σκοτεινό πεδίο τύπους. Το πρώτο είναι το πιο κοινό. αν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ ένα μικροσκόπιο σε ένα σχολικό εργαστήριο, οι πιθανότητες είναι εξαιρετικές που ασχολείσαι με κάποια μορφή μικροσκοπίας φωτεινού πεδίου χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο διόπτρας. Αυτά τα gadgets φωτίζουν απλά ό, τι είναι υπό μελέτη και διαφορετικές δομές στο οπτικό πεδίο αντανακλούν διαφορετικές ποσότητες και μήκη κύματος ορατού φωτός με βάση τις μεμονωμένες πυκνότητες τους και άλλες ιδιότητες. Στη μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, χρησιμοποιείται ένα ειδικό συστατικό που ονομάζεται συμπυκνωτής για να αναγκάσει το φως να αναπηδήσει από το αντικείμενο ενδιαφέροντος υπό μια τέτοια γωνία ώστε το αντικείμενο να είναι εύκολο να απεικονιστεί με τον ίδιο γενικό τρόπο όπως μια σιλουέτα.
Μέρη ενός μικροσκοπίου
Πρώτον, η επίπεδη, συνήθως σκούρα, πλάκα στην οποία στηρίζεται η προετοιμασμένη διαφάνεια (συνήθως τα αντικείμενα που βλέπετε τοποθετούνται σε τέτοιες διαφάνειες) ονομάζεται στάδιο. Αυτό είναι εφικτό, αφού, αρκετά συχνά, οτιδήποτε υπάρχει στη διαφάνεια περιέχει ζωντανή ύλη που μπορεί να κινηθεί και επομένως κατά κάποιον τρόπο "εκτελεί" για τον θεατή. Η σκηνή περιέχει μια τρύπα στο κάτω μέρος που ονομάζεται a Διάφραγμα, που βρίσκεται εντός του διάφραγμα, και το δοκίμιο πάνω στην ολίσθηση τοποθετείται πάνω από αυτό το άνοιγμα, με το κάλυμμα στερεωμένο στη θέση του χρησιμοποιώντας σκηνικά κλιπ. Κάτω από το άνοιγμα είναι το φωτιστικό, ή την πηγή φωτός. ΕΝΑ συμπυκνωτής κάθεται μεταξύ της σκηνής και του διαφράγματος.
Σε σύνθετο μικροσκόπιο, ο φακός που βρίσκεται πλησιέστερα στο στάδιο, ο οποίος μπορεί να μετακινηθεί προς τα πάνω και προς τα κάτω για σκοπούς εστίασης της εικόνας, ονομάζεται αντικειμενικός φακός, με ένα μόνο μικροσκόπιο που συνήθως προσφέρει μια σειρά από αυτά για να διαλέξει. ο φακός (ή πιο συχνά οι φακοί) που βλέπετε καλούνται φακοί προσοφθάλμιου φακού. Ο αντικειμενικός φακός μπορεί να μετακινηθεί προς τα πάνω και προς τα κάτω χρησιμοποιώντας δύο περιστρεφόμενα κουμπιά στην πλευρά του μικροσκοπίου. ο ρύθμισης χονδρικής ρύθμισης χρησιμοποιείται για να φτάσει στο σωστό οπτικό πεδίο, ενώ το λεπτό κουμπί ρύθμισης χρησιμοποιείται για να φέρει την εικόνα στη μέγιστη δυνατή εστίαση. Τέλος, ο αντικειμενικός φακός χρησιμοποιείται για την αλλαγή μεταξύ αντικειμενικών φακών διαφορετικών μεγεθών μεγέθυνσης. αυτό γίνεται απλά περιστρέφοντας το κομμάτι.
Μηχανισμοί μεγεθύνσεως
Η συνολική ισχύς μεγέθυνσης ενός μικροσκοπίου είναι απλά το προϊόν της μεγέθυνσης του αντικειμενικού φακού και της μεγέθυνσης του φακού προσοφθάλμιου φακού. Αυτό μπορεί να είναι 4 φορές για τον αντικειμενικό φακό και 10x για το προσοφθάλμιο για 40, ή μπορεί να είναι 10x για κάθε τύπο φακού για συνολικά 100x.
Όπως σημειώνεται, ορισμένα αντικείμενα έχουν περισσότερους από έναν αντικειμενικούς φακούς διαθέσιμοι για χρήση. Ένας συνδυασμός επιπέδων μεγέθυνσης αντικειμενικού φακού 4x, 10x και 40x είναι χαρακτηριστικός.
Ο συμπυκνωτής
Η λειτουργία του συμπυκνωτή δεν είναι να μεγεθύνει το φως με οποιονδήποτε τρόπο, αλλά να χειρίζεται την κατεύθυνση και τις γωνίες αντανάκλασης. Ο συμπυκνωτής ελέγχει πόσο φως από τον φωτιστή επιτρέπεται να περάσει μέσα από το άνοιγμα, ελέγχοντας την ένταση του φωτός. Επίσης, ρυθμίζει κριτικά την αντίθεση. Στη μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, είναι η αντίθεση μεταξύ διαφορετικών, αχρωμάτων αντικειμένων στο οπτικό πεδίο που είναι πολύ σημαντικό, και όχι η εμφάνισή τους καθαυτή. Χρησιμοποιούνται για να υπονομεύσουν τις εικόνες που μπορεί να μην εμφανίζονται αν η συσκευή χρησιμοποιήθηκε απλά για βομβαρδισμό της διαφάνειας με το ίδιο φως που τα μάτια πάνω από αυτό θα μπορούσαν να ανεχθούν, αφήνοντας τον θεατή να ελπίζει για τα καλύτερα αποτελέσματα.