Indhold
- Mikroskopets historie
- Typer af mikroskoper
- Dele af et mikroskop
- Mekanismer til forstørrelse
- Kondensatoren
Mikroskopet tæller som en af de mere bemærkelsesværdige opfindelser i den videnskabelige verden. Ikke kun har det medvirket til at tilfredsstille en hel del grundlæggende menneskelig nysgerrighed omkring ting, der er for små til at se med det uhjælpede øje, men det har også bidraget til at redde utallige liv. For eksempel ville en række moderne diagnoseprocedurer være umulige uden mikroskoper, som er absolut nødvendige i mikrobiologiens verden ved visualisering af bakterier, visse parasitter, prototyper, svampe og vira. Og uden at være i stand til at se på mennesker og andre dyrceller og forstå, hvordan de deler sig, ville problemet med at beslutte, hvordan man simpelthen nærmer sig de forskellige manifestationer af kræft, forblive et komplet mysterium. Livgivende fremskridt såsom in vitro-befrugtning skylder i sidste ende deres eksistens til mikroskopiets vidundere.
Som alt andet i en verden af medicinsk og anden teknologi ser mikroskoperne for ikke så mange år siden ud som tabber og maleriske relikvier, når de blev modsat det bedste i det andet årti i det 21. århundrede - maskiner, som en dag vil blive snikede på i deres egen ret til deres forældelse. De største spillere i mikroskoper er deres linser, for det er trods alt disse, der forstørrer billeder. Det er derfor nyttigt at vide, hvordan de forskellige slags linser interagerer for at danne de ofte surrealistiske billeder, der går deres vej ind i biologibøger og på World Wide Web. Nogle af disse billeder ville være umulige at se uden en særlig knickknack kaldet en kondensator.
Mikroskopets historie
Det første kendte optiske instrument, der fortjener betegnelsen "mikroskop", var sandsynligvis den enhed, der blev oprettet af den hollandske unge Zacharias Janssen, hvis opfindelse fra 1595 sandsynligvis havde betydelige input fra guttenes far. Denne mikroskopforstørrelseseffekt var overalt fra 3x til 9x. (Med mikroskoper betyder "3x" simpelthen, at den opnåede forstørrelse muliggør visualisering af objektet i tre gange dens faktiske størrelse, og tilsvarende for andre numeriske koefficienter.) Dette blev opnået ved i det væsentlige at placere linser i begge ender af et hult rør. Så lavteknologiske som dette kan se ud, var selve linserne ikke lette at komme forbi i det 16. århundrede.
I 1660 producerede Robert Hooke, som måske bedst er kendt for sit bidrag til fysik (især de fysiske egenskaber ved fjedre), et sammensat mikroskop, der er tilstrækkeligt kraftigt til at visualisere det, vi nu kalder celler, ved at undersøge kork i barken af egetræer. Faktisk krediteres Hooke med at komme med udtrykket "celle" i et biologisk forhold. Hooke afklarede senere, hvordan ilt deltager i menneskelig respiration og også dybt i astrofysik; for en sådan ægte renæssance person er han underligt værdsat i dag sammenlignet med, f.eks., Isaac Newton.
Anton van Leeuwenhoek, en samtid fra Hooke, brugte et simpelt mikroskop (det vil sige et med en enkelt linse) snarere end et sammensat mikroskop (en enhed med mere end en linse). Dette skyldtes stort set, at han kom fra en uprivillig baggrund og måtte arbejde på et humdrum-job mellem at yde store bidrag til videnskaben. Leeuwenhoek var det første menneske, der beskrev bakterier og protozoaner, og hans fund bidrog til at bevise, at blodcirkulation gennem levende væv er en kerneproces i livet.
Typer af mikroskoper
For det første kan mikroskoper klassificeres på baggrund af den type elektromagnetisk energi, de bruger til at visualisere objekter. De mikroskoper, der bruges i de fleste indstillinger, herunder mellem- og gymnasium samt de fleste lægekontorer og hospitaler, er lysmikroskoper. Dette er nøjagtigt, hvordan de lyder og bruger almindeligt lys til at se objekter. Mere sofistikerede instrumenter bruger stråler af elektroner til at "belyse" genstande af interesse. Disse elektronmikroskoper Brug magnetfelter i stedet for glaslinser til at fokusere den elektromagnetiske energi på de emner, der undersøges.
Lysmikroskoper findes i enkle og sammensatte sorter. Et simpelt mikroskop har kun et objektiv, og i dag har sådanne enheder meget begrænsede applikationer. Den langt mere almindelige type er det sammensatte mikroskop, der bruger en slags linse til at fremstille det meste af billedmultiplikationen og et sekund til både at forstørre og fokusere billedet, der er resultatet af det første. Nogle af disse sammensatte mikroskoper har kun et okular og er således monokulære; oftere har de to og kaldes derfor kikkert.
Lysmikroskopi kan igen opdeles i lysfelt og mørkefelt typer. Førstnævnte er den mest almindelige; Hvis du nogensinde har brugt et mikroskop i et skolelaboratorium, er chancerne gode for, at du beskæftiger dig med en form for lysfeltmikroskopi ved hjælp af et kikkertformet mikroskop. Disse gadgets lyser simpelthen op, hvad der undersøges, og forskellige strukturer i det synlige felt reflekterer forskellige mængder og bølgelængder af synligt lys baseret på deres individuelle densitet og andre egenskaber. I mørkemikroskopi anvendes en speciel komponent kaldet en kondensator til at tvinge lys til at afvise det interessante punkt i en sådan vinkel, at objektet er let at visualisere på samme generelle måde som en silhuet.
Dele af et mikroskop
For det første kaldes den flade, normalt mørkfarvede plade, hvorpå det forberedte objektglas hviler (normalt ses beskrevne genstande på sådanne dias) scene. Dette er passende, da uanset hvad der findes på diaset ganske ofte indeholder levende stof, der kan bevæge sig og således i en forstand "optræder" for seeren. Scenen indeholder et hul i bunden kaldet en åbning, beliggende inden for membran, og prøven på objektglasset placeres over denne åbning, med objektglasset fastgjort på plads ved hjælp af scene klip. Under blænden er illuminator, eller lyskilde. EN kondensator sidder mellem scenen og mellemgulvet.
I et sammensat mikroskop kaldes objektivet nærmest scenen, der kan flyttes op og ned med henblik på at fokusere billedet, objektivlinsen, hvor et enkelt mikroskop typisk tilbyder et interval af disse at vælge imellem; linsen (eller oftere linser), du kigger igennem, kaldes okularlinserne. Objektivlinsen kan flyttes op og ned ved hjælp af to drejeknapper på siden af mikroskopet. Det grov justeringsknap bruges til at komme i det rigtige generelle visuelle interval, hvorimod fin justeringsknap bruges til at bringe billedet i maksimalt skarpt fokus. Endelig bruges næsestykket til at skifte mellem objektive linser med forskellige forstørrelsesevner; dette gøres ved blot at rotere emnet.
Mekanismer til forstørrelse
Mikroskopets samlede forstørrelseseffekt er simpelthen produktet af objektiv linseforstørrelse og okularlinseforstørrelse. Dette kan være 4x for objektivet og 10x for okularet i alt 40, eller det kan være 10x for hver linsetype i alt 100x.
Som bemærket har nogle objekter mere end en objektiv linse til rådighed til brug. En kombination af 4x, 10x og 40x objektivforstørrelsesniveauer er typisk.
Kondensatoren
Kondensatorens funktion er ikke at forstørre lys på nogen måde, men at manipulere dens retning og reflektionsvinkler. Kondensatoren styrer, hvor meget lys fra illuminatoren er tilladt at passere gennem åbningen, og styrer lysets intensitet. Det regulerer også kritisk kontrasten. Ved mørkemikroskopi er det kontrasten mellem forskellige, trist-farvede objekter i det synlige felt, der er vigtigst, ikke deres udseende i sig selv. De bruges til at drille billeder, der muligvis ikke vises, hvis apparatet simpelthen blev brugt til at bombardere lysbildet med så meget lys som øjnene over det kunne tolerere, hvilket lader seeren håbe på de bedste resultater.