Sisältö
Mikroskooppi on yksi merkittävimmistä keksinnöistä tiedemaailmassa. Sen lisäksi, että se on auttanut tyydyttämään suuren määrän ihmisen peruselinkeinoa asioista, jotka ovat liian pieniä nähdäkseen ilman apua, myös auttoi pelastamaan lukemattomia ihmishenkiä. Esimerkiksi joukko nykyaikaisia diagnostiikkamenetelmiä olisi mahdotonta ilman mikroskooppeja, jotka ovat ehdottoman tärkeitä mikrobiologiamaailmassa bakteerien, tiettyjen loisten, alkueläinten, sienten ja virusten visualisoinnissa. Ja ilman, että voitaisiin tarkastella ihmisen ja muiden eläinten soluja ja ymmärtää niiden jakautumista, ongelma päättää, kuinka yksinkertaisesti lähestyä syövän erilaisia ilmenemismuotoja, olisi edelleen täydellinen mysteeri. Elämää antavat edistykset, kuten in vitro -hedelmöitys, johtuvat viime kädessä niiden olemassaolosta mikroskopian ihmeille.
Kuten kaikki muu lääketieteen ja muun tekniikan maailmassa, niin mikään mikroskooppi ei näytä niin monta vuotta sitten kuin sotkuja ja viehättäviä jäännöksiä, kun he ovat vastoin 21. vuosisadan toisen vuosikymmenen parhaita - koneita, joita jonain päivänä hämmennetään heidän oma oikeus vanhenemiseen. Suurimmat mikroskooppien toimijat ovat niiden linssit, sillä juuri nämä suurentavat kuvia. Siksi on hyödyllistä tietää, kuinka erilaiset linssit vuorovaikutuksessa muodostavat usein surrealistisia kuvia, jotka tekevät tiensä biologiakirjoihin ja World Wide Web -verkkoon. Joitakin näistä kuvista olisi mahdotonta nähdä ilman erityistä jäähdyttimeksi kutsuttua knickknackia.
Mikroskoopin historia
Ensimmäinen tunnettu optinen instrumentti, joka ansaitsee "mikroskoopin" nimeämisen, oli luultavasti hollantilaisen nuoren Zacharias Janssenin luoma laite, jonka 1595-keksinnöllä oli todennäköisesti huomattava panos poikien isältä. Tämän mikroskooppien suurennusvoima oli missä tahansa 3x - 9x. (Mikroskoopeilla "3x" tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että saavutettu suurennus mahdollistaa esineen visualisoinnin kolminkertaisesti sen todellisen koon kanssa ja vastaavasti muiden numeeristen kertoimien suhteen.) Tämä toteutettiin asettamalla linssit olennaisesti onton putken molemmissa päissä. Niin heikot tekniikat kuin tämäkin saattaa tuntua, itse linssejä ei ollut helppo saada aikaan 1500-luvulla.
Vuonna 1660 Robert Hooke, joka tunnetaan ehkä parhaiten panoksestaan fysiikkaan (erityisesti jousien fysikaalisiin ominaisuuksiin), tuotti yhdistelmämikroskoopin, joka on riittävän tehokas visualisoimaan sitä, mitä nyt kutsumme soluiksi, tutkimalla korkkia tammipuiden kuoressa. Itse asiassa Hookelle hyvitetään keksimällä termi "solu" biologisessa con. Hooke selvitti myöhemmin, kuinka happi osallistuu ihmisen hengitykseen ja sekaisin myös astrofysiikassa; Tällaisen tosi renessanssin kohdalla hänet on uteliaisesti aliarvioitu tänään verrattuna esimerkiksi Isaac Newtonin tykkäämiin.
Anton van Leeuwenhoek, Hooken nykyaikainen, käytti yksinkertaista mikroskooppia (ts. Yksi, jossa on yksi linssi) kuin mikroskooppia (laite, jossa on enemmän kuin yksi linssi). Tämä johtui suurelta osin siitä, että hän tuli epäsuotuisasta taustasta ja joutui työskentelemään nöyrässä työssä tieteen merkittävien panosten välillä. Leeuwenhoek oli ensimmäinen ihminen, joka kuvaa bakteereja ja alkueläimiä, ja hänen löytönsä auttoivat todistamaan, että veren kiertäminen elävissä kudoksissa on elämän ydinprosessi.
Mikroskooppityypit
Ensinnäkin mikroskoopit voidaan luokitella sen perusteella, minkä tyyppisellä sähkömagneettisella energialla he käyttävät esineiden visualisointia. Mikroskoopit, joita käytetään useimmissa ympäristöissä, mukaan lukien keskiasteen ja lukion sekä useimmat lääketieteelliset toimistot ja sairaalat, ovat valomikroskoopit. Nämä ovat juuri miltä ne kuulostavat ja käyttävät tavallista valoa objektien tarkastelemiseen. Kehittyneemmät instrumentit käyttävät elektronisäteitä "valaisemaan" kiinnostavia kohteita. Nämä elektronimikroskoopit Käytä magneettikenttiä kuin lasilinssejä keskittääksesi sähkömagneettisen energian tutkittaviin kohteisiin.
Valomikroskoopeja on yksinkertaisia ja yhdistelmämuotoja. Yksinkertaisessa mikroskoopissa on vain yksi linssi, ja nykyään tällaisilla laitteilla on hyvin rajalliset sovellukset. Paljon yleisempi tyyppi on yhdistelmämikroskooppi, joka käyttää yhden tyyppistä linssiä tuottamaan suurimman osan kuvan kertolaskusta ja toisen, jotta molemmat suurentaisivat ja tarkentaisivat ensimmäisestä johtuvaa kuvaa. Joillakin näistä yhdistemikroskoopeista on vain yksi okulaari ja siten monocular; useammin heillä on kaksi ja siksi heitä kutsutaan binokulaarinen.
Valomikroskopia voidaan puolestaan jakaa osaan brightfield ja darkfield tyypit. Entinen on yleisin; Jos olet koskaan käyttänyt mikroskooppia koululaboratoriossa, on todennäköistä, että harjoitat jonkinlaista valokenttämikroskopiaa binokulaarisen yhdistemikroskoopin avulla. Nämä vempaimet valaisevat yksinkertaisesti mitä tahansa tutkittavana olevaa, ja näkökentän erilaiset rakenteet heijastavat näkyvän valon eri määriä ja aallonpituuksia niiden yksittäisten tiheysten ja muiden ominaisuuksien perusteella. Pimeäkenttämikroskopiassa käytetään erityistä komponenttia, jota kutsutaan lauhduttimeksi pakottamaan valon poistumaan kiinnostavasta esineestä sellaisessa kulmassa, että esine on helppo visualisoida samalla yleisellä tavalla kuin siluetti.
Mikroskoopin osat
Ensinnäkin litteää, yleensä tummanväristä laattaa, jolla lepää valmistettulasi (yleensä katsotut esineet sijoitetaan sellaisille dioille), kutsutaan vaihe. Tämä on sopivaa, koska melko usein dioilla oleva elävä aine sisältää liikkuvaa ainetta, joka voi liikkua ja on siten tietyssä mielessä "suorittava" katsojalle. Lava sisältää pohjassa olevan aukon, jota kutsutaan an aukko, joka sijaitsee himmennin, ja näyte dioissa asetetaan tämän aukon päälle, objektilasin ollessa kiinnitetty paikoilleen painikkeella näyttämöt. Aukon alapuolella on valaisin, tai valonlähde. lauhdutin istuu lavan ja kalvon välissä.
Yhdistelmämikroskoopissa vaihetta lähinnä olevaa linssiä, jota voidaan siirtää ylös ja alas kuvan tarkentamiseksi, kutsutaan objektiivilinssiksi, jolloin yksi mikroskooppi tarjoaa tyypillisesti joukon näistä valittavista; linssiä (tai useammin linssejä), jota katsot, kutsutaan okulaarin linsseiksi. Objektiivilinssiä voidaan siirtää ylös ja alas käyttämällä kahta pyörivää nuppia mikroskoopin puolella. karkea säätönuppi käytetään pääsemään oikealle yleiselle näköalueelle, kun taas hienosäätönuppi -painiketta käytetään kuvan saattamiseksi mahdollisimman terävään tarkennukseen. Lopuksi nenäosaa käytetään vaihtamaan objektiivilinssien välillä, joilla on erilaiset suurennusvoimat; tämä tehdään yksinkertaisesti pyörittämällä palaa.
Suurennusmekanismit
Mikroskoopin kokonaissuurennusvoima on yksinkertaisesti objektiivilinssin suurennuksen ja okulaarin linssin suurennuksen tulos. Tämä voi olla 4x objektiivilla ja 10x okulaarissa yhteensä 40, tai se voi olla 10x jokaisella linssityypillä yhteensä 100x.
Kuten huomautettiin, joillakin kohteilla on käytettävissä useampi kuin yksi objektiivilinssi. Objektiivilinssin 4x, 10x ja 40x suurennustasojen yhdistelmä on tyypillinen.
Lauhdutin
Lauhduttimen tehtävänä ei ole millään tavalla suurentaa valoa, vaan manipuloida sen suuntaa ja heijastuskulmia. Lauhdutin säätelee valon voimakkuutta, kuinka paljon valaistimen valoa pääsee kulkemaan aukon läpi. Se myös kriittisesti säätelee kontrastia. Tummakenttämikroskopiassa on tärkein näkökentän kontrasti erilaisten, väriltään värillisten esineiden välillä, ei niiden ulkonäkö sinänsä. Niitä käytetään kiusoittelemaan kuvia, jotka eivät välttämättä näy, jos laitetta pommitettaisiin yksinkertaisesti diaa niin paljon valoa kuin sen yläpuolella olevat silmät sietävät, jolloin katsoja toivoo parhaita tuloksia.