Die term "mikroskoop" het Griekse wortels. Dit bestaan uit twee woorde, wat in vertaling "klein" en "kyk" beteken. Die hoofrol van die mikroskoop is die gebruik daarvan wanneer baie klein voorwerpe ondersoek word. Terselfdertyd laat hierdie toestel jou toe om die grootte en vorm, struktuur en ander kenmerke van liggame wat onsigbaar is met die blote oog te bepaal.
Skeppingsgeskiedenis
Daar is geen presiese inligting oor wie die uitvinder van die mikroskoop in die geskiedenis was nie. Volgens sommige bronne is dit in 1590 ontwerp deur die pa en seun van Janssen, 'n meester in die vervaardiging van glase. Nog 'n aanspraakmaker op die titel van die uitvinder van die mikroskoop is Galileo Galilei. In 1609 het hierdie wetenskaplike 'n toestel met konkawe en konvekse lense vir publieke besigtiging by die Accademia dei Lincei aangebied.
Oor die jare het die stelsel vir die besigtiging van mikroskopiese voorwerpe ontwikkel en verbeter. 'n Groot stap in sy geskiedenis was die uitvinding van 'n eenvoudige achromaties verstelbare tweelenstoestel. Hierdie stelsel is in die laat 1600's deur die Nederlander Christian Huygens ingestel. Oogstukke van hierdie uitvinderis vandag in produksie. Hul enigste nadeel is die onvoldoende breedte van die gesigsveld. Boonop, in vergelyking met moderne toestelle, het Huygens-oogstukke 'n ongemaklike posisie vir die oë.
'n Spesiale bydrae tot die geskiedenis van die mikroskoop is gemaak deur die vervaardiger van sulke instrumente Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Dit was hy wat die aandag van bioloë op hierdie toestel gevestig het. Leeuwenhoek het klein produkte gemaak wat toegerus is met een, maar baie sterk lens. Dit was ongerieflik om sulke toestelle te gebruik, maar dit het nie die beelddefekte wat in saamgestelde mikroskope voorkom, verdubbel nie. Die uitvinders kon hierdie tekortkoming eers na 150 jaar regstel. Saam met die ontwikkeling van optika het die beeldkwaliteit in saamgestelde toestelle verbeter.
Die verbetering van mikroskope gaan vandag voort. Dus, in 2006 het Duitse wetenskaplikes wat by die Instituut vir Biofisiese Chemie, Mariano Bossi en Stefan Hell werk, die nuutste optiese mikroskoop ontwikkel. Weens die vermoë om voorwerpe met afmetings van 10 nm en driedimensionele hoëgeh alte 3D-beelde waar te neem, is die toestel 'n nanoskoop genoem.
Klassifikasie van mikroskope
Daar is tans 'n wye verskeidenheid instrumente wat ontwerp is om klein voorwerpe te ondersoek. Hul groepering is gebaseer op verskeie parameters. Dit kan die doel van die mikroskoop wees of die metode van beligting wat aangeneem is, die struktuur wat vir die optiese ontwerp gebruik word, ens.
Maar, as 'n reël, die hooftipes mikroskopeword geklassifiseer volgens die resolusie van mikropartikels wat met hierdie stelsel gesien kan word. Volgens hierdie indeling is mikroskope:
- opties (lig);
-elektronies;
-X-straal;-skanderingsonde.
Die mikroskope wat die meeste gebruik word, is van die ligtipe. Hul wye keuse is in optikawinkels beskikbaar. Met behulp van sulke toestelle word die hooftake van die bestudering van 'n voorwerp opgelos. Alle ander tipes mikroskope word as gespesialiseerd geklassifiseer. Hulle gebruik word gewoonlik in 'n laboratorium gemaak.
Elkeen van die bogenoemde tipes toestelle het sy subspesies, wat in 'n spesifieke area gebruik word. Daarbenewens is dit vandag moontlik om 'n skoolmikroskoop (of opvoedkundige), wat 'n intreevlakstelsel is, te koop. Aan verbruikers en professionele toestelle aangebied.
Aansoek
Waarvoor is 'n mikroskoop? Die menslike oog, synde 'n spesiale biologiese tipe optiese stelsel, het 'n sekere vlak van resolusie. Met ander woorde, daar is die kleinste afstand tussen waargenome voorwerpe wanneer hulle nog onderskei kan word. Vir 'n normale oog is hierdie resolusie binne 0,176 mm. Maar die afmetings van die meeste dier- en plantselle, mikroörganismes, kristalle, die mikrostruktuur van legerings, metale, ens. is baie kleiner as hierdie waarde. Hoe om sulke voorwerpe te bestudeer en waar te neem? Dit is waar verskillende soorte mikroskope mense te hulp kom. Byvoorbeeld, optiese tipe toestelle maak dit moontlik om strukture te onderskei waarin die afstandtussen elemente is 'n minimum van 0.20 µm.
Hoe werk 'n mikroskoop?
Die toestel, wat dit vir die menslike oog moontlik maak om mikroskopiese voorwerpe te ondersoek, het twee hoofelemente. Hulle is die lens en die oogstuk. Hierdie dele van die mikroskoop is vasgemaak in 'n beweegbare buis wat op 'n metaalbasis geleë is. Dit het ook 'n onderwerptabel.
Moderne tipes mikroskope word gewoonlik met 'n beligtingstelsel toegerus. Dit is veral 'n kondensor met 'n irisdiafragma. 'N Verpligte stel vergroottoestelle is mikro- en makroskroewe, wat dien om die skerpte aan te pas. Die ontwerp van mikroskope maak ook voorsiening vir die teenwoordigheid van 'n stelsel wat die posisie van die kondensor beheer.
In gespesialiseerde, meer komplekse mikroskope word ander bykomende stelsels en toestelle dikwels gebruik.
Lenses
Ek wil graag die beskrywing van die mikroskoop begin met 'n storie oor een van sy hoofonderdele, dit wil sê vanaf die lens. Hulle is 'n komplekse optiese stelsel wat die grootte van die betrokke voorwerp in die beeldvlak vergroot. Die ontwerp van die lense sluit 'n hele stelsel van nie net enkele, maar ook vasgeplakte twee of drie lense in.
Die kompleksiteit van so 'n opties-meganiese ontwerp hang af van die reeks take wat deur een of ander toestel opgelos moet word. Die mees komplekse mikroskoop het byvoorbeeld tot veertien lense.
Ingesluit by die lensis die frontale deel en die stelsels wat dit volg. Wat is die basis vir die bou van 'n beeld van die verlangde kwaliteit, sowel as die bepaling van die bedryfstoestand? Dit is 'n voorste lens of hul stelsel. Daaropvolgende dele van die lens word benodig om die vereiste vergroting, brandpuntafstand en beeldkwaliteit te verskaf. Die implementering van sulke funksies is egter slegs moontlik in kombinasie met 'n voorlens. Dit is die moeite werd om te noem dat die ontwerp van die volgende deel die lengte van die buis en die hoogte van die lens van die toestel beïnvloed.
Oogstukke
Hierdie dele van die mikroskoop is 'n optiese stelsel wat ontwerp is om die nodige mikroskopiese beeld op die oppervlak van die retina van die waarnemer se oë te bou. Die oogstukke bevat twee groepe lense. Die naaste aan die oog van die navorser word die oog genoem, en die verste een word die veld genoem (met die hulp daarvan bou die lens 'n beeld van die voorwerp wat bestudeer word).
Beligtingstelsel
Die mikroskoop het 'n komplekse ontwerp van diafragmas, spieëls en lense. Met sy hulp word eenvormige verligting van die voorwerp wat bestudeer word, verseker. In die vroegste mikroskope is hierdie funksie deur natuurlike ligbronne verrig. Soos optiese toestelle verbeter het, het hulle begin om eers plat en dan konkawe spieëls te gebruik.
Met behulp van sulke eenvoudige besonderhede is die strale van die son of die lamp na die voorwerp van studie gerig. In moderne mikroskope is die beligtingstelsel meer perfek. Dit bestaan uit 'n kondensor en 'n versamelaar.
Vaktabel
Mikroskopiese voorbereidings wat studie vereis,word op 'n plat oppervlak geplaas. Dit is die onderwerptabel. Verskeie tipes mikroskope kan hierdie oppervlak so ontwerp hê dat die voorwerp van studie horisontaal, vertikaal of teen 'n sekere hoek in die gesigsveld van die waarnemer sal draai.
Bedryfsbeginsel
In die eerste optiese toestel het die lensstelsel 'n omgekeerde beeld van mikro-voorwerpe verskaf. Dit het dit moontlik gemaak om die struktuur van materie en die kleinste besonderhede wat bestudeer moes word, te sien. Die beginsel van werking van 'n ligmikroskoop vandag is soortgelyk aan die werk wat deur 'n refraktorteleskoop uitgevoer word. In hierdie toestel word lig gebreek soos dit deur die glasdeel beweeg.
Hoe vergroot moderne ligmikroskope? Nadat 'n straal ligstrale die toestel binnegekom het, word dit in 'n parallelle stroom omgeskakel. Eers dan neem die breking van lig in die oogstuk toe, waardeur die beeld van mikroskopiese voorwerpe toeneem. Verder kom hierdie inligting in in die vorm wat nodig is vir die waarnemer in sy visuele ontleder.
Subspesie van ligmikroskope
Moderne optiese instrumente word geklassifiseer:
1. Volgens die klas van kompleksiteit vir navorsing, werk en skoolmikroskoop.
2. Volgens toepassingsveld vir chirurgiese, biologiese en tegniese.
3. Deur tipes mikroskopie vir toestelle van gereflekteerde en deurgelate lig, fasekontak, luminescent en polariserende.4. In die rigting van die ligvloei na omgekeerd en direk.
Elektronmikroskope
Met verloop van tyd het 'n toestel wat ontwerp is om mikroskopiese voorwerpe te ondersoek al hoe meer perfek geword. Sulke soorte mikroskope het verskyn waarin 'n heeltemal ander werkingsbeginsel, onafhanklik van die breking van lig, gebruik is. In die proses om die nuutste soorte toestelle te gebruik, was elektrone betrokke. Sulke stelsels maak dit moontlik om individuele dele van materie so klein te sien dat ligstrale eenvoudig om hulle vloei.
Waarvoor is 'n elektrontipe mikroskoop? Dit word gebruik om die struktuur van selle op molekulêre en subsellulêre vlakke te bestudeer. Soortgelyke toestelle word ook gebruik om virusse te bestudeer.
Ontwerp van elektronmikroskope
Wat lê onder die werking van die nuutste instrumente om mikroskopiese voorwerpe te bekyk? Hoe verskil 'n elektronmikroskoop van 'n ligmikroskoop? Is daar enige ooreenkomste tussen hulle?
Die beginsel van werking van 'n elektronmikroskoop is gebaseer op die eienskappe wat elektriese en magnetiese velde besit. Hul rotasiesimmetrie kan 'n fokuseffek op elektronstrale hê. Op grond hiervan kan ons die vraag beantwoord: "Hoe verskil 'n elektronmikroskoop van 'n ligmikroskoop?" Daarin, anders as 'n optiese toestel, is daar geen lense nie. Hul rol word gespeel deur toepaslik berekende magnetiese en elektriese velde. Hulle word geskep deur draaie van spoele waardeur stroom beweeg. In hierdie geval tree sulke velde op soos 'n konvergerende lens. Wanneer die stroom toeneem of afneem, verander die brandpuntsafstand.instrument afstand.
Wat die stroombaandiagram betref, het die elektronmikroskoop dit soortgelyk aan die stroombaandiagram van 'n ligtoestel. Die enigste verskil is dat die optiese elemente vervang word deur elektriese elemente soortgelyk aan hulle.
Vergroting van 'n voorwerp in elektronmikroskope vind plaas as gevolg van die proses van breking van 'n ligstraal wat deur die voorwerp wat bestudeer word, gaan. Teen verskillende hoeke gaan die strale die vlak van die objektieflens binne, waar die eerste vergroting van die monster plaasvind. Dan gaan die elektrone deur na die tussenlens. Daarin is daar 'n gladde verandering in die toename in die grootte van die voorwerp. Die finale beeld van die bestudeerde materiaal word deur die projeksielens gegee. Daaruit val die beeld op die fluoresserende skerm.
tipes elektronmikroskope
Moderne tipes vergrootglas sluit in:
1. TEM, of transmissie-elektronmikroskoop. In hierdie opstelling word 'n beeld van 'n baie dun voorwerp, tot 0.1 µm dik, gevorm deur die interaksie van 'n elektronstraal met die stof wat bestudeer word en die daaropvolgende vergroting deur magnetiese lense in die objektief.
2. SEM, of skandeerelektronmikroskoop. So 'n toestel maak dit moontlik om 'n beeld van die oppervlak van 'n voorwerp te verkry met 'n hoë resolusie van die orde van verskeie nanometers. Wanneer bykomende metodes gebruik word, verskaf so 'n mikroskoop inligting wat help om die chemiese samestelling van naby-oppervlaklae te bepaal.3. Tonnelskandeer-elektronmikroskoop, of STM. Die gebruik van hierdie toestel, die verligting van geleidende oppervlaktes met 'n hoë ruimteliketoestemming. In die proses om met STM te werk, word 'n skerp metaalnaald na die voorwerp wat bestudeer word, gebring. Terselfdertyd word 'n afstand van slegs 'n paar Angstrom gehandhaaf. Vervolgens word 'n klein potensiaal op die naald toegepas, waardeur 'n tonnelstroom ontstaan. In hierdie geval ontvang die waarnemer 'n driedimensionele beeld van die voorwerp wat bestudeer word.
Leuwenhoek-mikroskope
In 2002 het 'n nuwe maatskappy wat optiese instrumente vervaardig in Amerika verskyn. Sy produkreeks sluit mikroskope, teleskope en verkykers in. Al hierdie toestelle word deur hoë beeldgeh alte onderskei.
Die hoofkantoor en ontwikkelingsafdeling van die maatskappy is geleë in die VSA, in die stad Fremond (Kalifornië). Maar wat die produksiefasiliteite betref, hulle is in China geleë. Danksy dit alles lewer die maatskappy gevorderde produkte van hoë geh alte aan die mark teen 'n bekostigbare prys.
Het jy 'n mikroskoop nodig? Levenhuk sal die vereiste opsie voorstel. Die reeks optiese toerusting van die maatskappy sluit digitale en biologiese toestelle in om die voorwerp wat bestudeer word, te vergroot. Daarbenewens word die koper aangebied en ontwerpermodelle, uitgevoer in 'n verskeidenheid kleure.
Die Levenhuk-mikroskoop het uitgebreide funksionaliteit. Byvoorbeeld, 'n intreevlak-opleidingstoestel kan aan 'n rekenaar gekoppel word en is ook in staat om video van deurlopende navorsing vas te lê. Levenhuk D2L-model is toegerus met hierdie funksionaliteit.
Die maatskappy bied biologiese mikroskope van verskillende vlakke. Dit is eenvoudiger modelle en nuwighede,geskik vir professionele persone.
