Ang terminong "microscope" ay may mga ugat na Greek. Binubuo ito ng dalawang salita, na sa pagsasalin ay nangangahulugang "maliit" at "tingnan." Ang pangunahing papel ng mikroskopyo ay ang paggamit nito kapag sinusuri ang napakaliit na bagay. Kasabay nito, binibigyang-daan ka ng device na ito na matukoy ang laki at hugis, istraktura at iba pang katangian ng mga katawan na hindi nakikita ng mata.
Kasaysayan ng Paglikha
Walang eksaktong impormasyon tungkol sa kung sino ang imbentor ng mikroskopyo sa kasaysayan. Ayon sa ilang mga mapagkukunan, ito ay dinisenyo noong 1590 ng ama at anak ni Janssen, isang master sa paggawa ng mga baso. Ang isa pang contender para sa pamagat ng imbentor ng mikroskopyo ay si Galileo Galilei. Noong 1609, ipinakita ng scientist na ito ang isang device na may concave at convex lens para sa pampublikong view sa Accademia dei Lincei.
Sa paglipas ng mga taon, ang sistema para sa pagtingin sa mga mikroskopikong bagay ay umunlad at napabuti. Ang isang malaking hakbang sa kasaysayan nito ay ang pag-imbento ng isang simpleng achromatically adjustable two-lens device. Ang sistemang ito ay ipinakilala ng Dutchman na si Christian Huygens noong huling bahagi ng 1600s. Eyepieces ng imbentor na itonasa produksyon ngayon. Ang kanilang tanging sagabal ay ang hindi sapat na lawak ng larangan ng pagtingin. Bilang karagdagan, kumpara sa mga modernong device, ang Huygens eyepieces ay may hindi komportableng posisyon para sa mga mata.
Isang espesyal na kontribusyon sa kasaysayan ng mikroskopyo ang ginawa ng tagagawa ng naturang mga instrumento na si Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Siya ang nakakuha ng atensyon ng mga biologist sa device na ito. Gumawa si Leeuwenhoek ng maliliit na laki ng mga produkto na nilagyan ng isa, ngunit napakalakas na lens. Hindi maginhawang gumamit ng mga naturang device, ngunit hindi nila nadoble ang mga depekto ng imahe na naroroon sa mga compound microscope. Naitama lamang ng mga imbentor ang pagkukulang na ito pagkatapos ng 150 taon. Kasabay ng pag-unlad ng optika, bumuti ang kalidad ng larawan sa mga composite device.
Ang pagpapabuti ng mga mikroskopyo ay nagpapatuloy ngayon. Kaya, noong 2006, binuo ng mga siyentipikong Aleman na nagtatrabaho sa Institute of Biophysical Chemistry, Mariano Bossi at Stefan Hell, ang pinakabagong optical microscope. Dahil sa kakayahang mag-obserba ng mga bagay na may sukat na 10 nm at tatlong-dimensional na mataas na kalidad na 3D na mga larawan, tinawag na nanoscope ang device.
Pag-uuri ng mga mikroskopyo
Sa kasalukuyan, mayroong iba't ibang uri ng instrumento na idinisenyo upang suriin ang maliliit na bagay. Ang kanilang pagpapangkat ay batay sa iba't ibang mga parameter. Maaaring ito ang layunin ng mikroskopyo o ang paraan ng pag-iilaw na pinagtibay, ang istrukturang ginamit para sa optical na disenyo, atbp.
Ngunit, bilang panuntunan, ang mga pangunahing uri ng mikroskopyoay inuri ayon sa resolusyon ng mga microparticle na makikita gamit ang sistemang ito. Ayon sa dibisyong ito, ang mga mikroskopyo ay:
- optical (light);
-electronic;
-X-ray;-scanning probe.
Ang pinakamalawak na ginagamit na mga mikroskopyo ay nasa magaan na uri. Ang kanilang malawak na pagpipilian ay magagamit sa mga tindahan ng optika. Sa tulong ng naturang mga aparato, ang mga pangunahing gawain ng pag-aaral ng isang bagay ay malulutas. Ang lahat ng iba pang uri ng mikroskopyo ay inuri bilang dalubhasa. Ang kanilang paggamit ay karaniwang ginagawa sa isang laboratoryo.
Ang bawat isa sa mga uri ng device sa itaas ay may mga subspecies nito, na ginagamit sa isang partikular na lugar. Bilang karagdagan, ngayon posible na bumili ng isang mikroskopyo ng paaralan (o pang-edukasyon), na isang entry-level na sistema. Inaalok sa mga consumer at propesyonal na device.
Application
Para saan ang microscope? Ang mata ng tao, bilang isang espesyal na biological na uri ng optical system, ay may isang tiyak na antas ng resolusyon. Sa madaling salita, mayroong pinakamaliit na distansya sa pagitan ng mga naobserbahang bagay kapag maaari pa silang makilala. Para sa isang normal na mata, ang resolution na ito ay nasa loob ng 0.176 mm. Ngunit ang mga sukat ng karamihan sa mga selula ng hayop at halaman, mga mikroorganismo, mga kristal, ang microstructure ng mga haluang metal, atbp. ay mas maliit kaysa sa halagang ito. Paano pag-aralan at pagmasdan ang gayong mga bagay? Ito ay kung saan ang iba't ibang uri ng mikroskopyo ay tumulong sa mga tao. Halimbawa, ginagawang posible ng mga optical type device na makilala ang mga istruktura kung saan ang distansyasa pagitan ng mga elemento ay hindi bababa sa 0.20 µm.
Paano gumagana ang mikroskopyo?
Ang aparato, na ginagawang posible para sa mata ng tao na suriin ang mga mikroskopikong bagay, ay may dalawang pangunahing elemento. Sila ang lens at ang eyepiece. Ang mga bahaging ito ng mikroskopyo ay naayos sa isang movable tube na matatagpuan sa isang metal na base. Mayroon din itong talahanayan ng paksa.
Ang mga modernong uri ng mikroskopyo ay karaniwang nilagyan ng sistema ng pag-iilaw. Ito ay, sa partikular, isang condenser na may iris diaphragm. Ang isang ipinag-uutos na hanay ng mga magnifying device ay micro at macro screws, na nagsisilbing pagsasaayos ng sharpness. Ang disenyo ng mga mikroskopyo ay nagbibigay din ng pagkakaroon ng isang sistema na kumokontrol sa posisyon ng condenser.
Sa mga dalubhasa, mas kumplikadong mikroskopyo, iba pang mga karagdagang system at device ang kadalasang ginagamit.
Lens
Gusto kong simulan ang paglalarawan ng mikroskopyo sa isang kuwento tungkol sa isa sa mga pangunahing bahagi nito, iyon ay, mula sa lens. Ang mga ito ay isang kumplikadong optical system na nagpapataas ng laki ng bagay na pinag-uusapan sa eroplano ng imahe. Kasama sa disenyo ng mga lente ang isang buong sistema ng hindi lamang solong, ngunit nakadikit din ang dalawa o tatlong lente.
Ang pagiging kumplikado ng naturang optical-mechanical na disenyo ay nakadepende sa hanay ng mga gawain na dapat lutasin ng isa o ibang device. Halimbawa, ang pinakakumplikadong mikroskopyo ay may hanggang labing-apat na lente.
Kasama sa lensay ang pangharap na bahagi at ang mga sistemang sumusunod dito. Ano ang batayan para sa pagbuo ng isang imahe ng nais na kalidad, pati na rin ang pagtukoy sa estado ng pagpapatakbo? Ito ay isang front lens o ang kanilang sistema. Ang mga kasunod na bahagi ng lens ay kinakailangan upang magbigay ng kinakailangang magnification, focal length at kalidad ng imahe. Gayunpaman, ang pagpapatupad ng mga naturang function ay posible lamang sa kumbinasyon ng isang front lens. Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang disenyo ng susunod na bahagi ay nakakaapekto sa haba ng tubo at sa taas ng lens ng device.
Eyepieces
Ang mga bahaging ito ng mikroskopyo ay isang optical system na idinisenyo upang bumuo ng kinakailangang mikroskopikong imahe sa ibabaw ng retina ng mga mata ng nagmamasid. Ang eyepieces ay naglalaman ng dalawang grupo ng mga lente. Ang pinakamalapit sa mata ng mananaliksik ay tinatawag na mata, at ang malayo ay tinatawag na field (sa tulong nito, ang lens ay bumubuo ng imahe ng bagay na pinag-aaralan).
Sistema ng pag-iilaw
Ang mikroskopyo ay may kumplikadong disenyo ng mga diaphragm, salamin at lente. Sa tulong nito, tinitiyak ang pare-parehong pag-iilaw ng bagay na pinag-aaralan. Sa pinakaunang mga mikroskopyo, ang pagpapaandar na ito ay ginampanan ng mga likas na pinagmumulan ng liwanag. Habang umuunlad ang mga optical device, nagsimula silang gumamit ng mga flat muna at pagkatapos ay mga malukong na salamin.
Sa tulong ng mga simpleng detalye, ang mga sinag mula sa araw o lampara ay nakadirekta sa bagay na pinag-aaralan. Sa modernong mikroskopyo, ang sistema ng pag-iilaw ay mas perpekto. Binubuo ito ng condenser at collector.
Subject table
Microscopic na paghahanda na nangangailangan ng pag-aaral,ay inilalagay sa isang patag na ibabaw. Ito ang talahanayan ng paksa. Ang iba't ibang uri ng mga mikroskopyo ay maaaring magkaroon ng ibabaw na ito na idinisenyo sa paraang ang bagay ng pag-aaral ay iikot sa larangan ng pagtingin ng nagmamasid nang pahalang, patayo o sa isang tiyak na anggulo.
Prinsipyo ng operasyon
Sa unang optical device, ang lens system ay nagbigay ng kabaligtaran na imahe ng mga micro-object. Ginawa nitong posible na makita ang istruktura ng bagay at ang pinakamaliit na detalye na dapat pag-aralan. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang light microscope ngayon ay katulad ng gawaing isinasagawa ng isang refractor telescope. Sa device na ito, nire-refracte ang liwanag habang dumadaan ito sa bahaging salamin.
Paano nag-magnify ang mga modernong light microscope? Matapos ang isang sinag ng liwanag na sinag ay pumasok sa aparato, sila ay na-convert sa isang parallel stream. Pagkatapos lamang ay ang repraksyon ng liwanag sa eyepiece, dahil sa kung saan ang imahe ng mga mikroskopikong bagay ay tumataas. Dagdag pa, ang impormasyong ito ay pumapasok sa form na kinakailangan para sa nagmamasid sa kanyang visual analyzer.
Mga subspecies ng light microscope
Ang mga modernong optical na instrumento ay inuri:
1. Ayon sa klase ng pagiging kumplikado para sa pananaliksik, trabaho at mikroskopyo ng paaralan.
2. Sa pamamagitan ng larangan ng aplikasyon para sa surgical, biological at teknikal.
3. Sa pamamagitan ng mga uri ng microscopy para sa mga device ng reflected at transmitted light, phase contact, luminescent at polarizing.4. Sa direksyon ng light flux sa baligtad at direktang.
Mga electron microscope
Sa paglipas ng panahon, ang isang device na idinisenyo upang suriin ang mga mikroskopikong bagay ay naging mas perpekto. Ang ganitong mga uri ng mga mikroskopyo ay lumitaw kung saan ang isang ganap na naiibang prinsipyo ng operasyon, na independiyente sa repraksyon ng liwanag, ay ginamit. Sa proseso ng paggamit ng pinakabagong mga uri ng mga aparato, ang mga electron ay kasangkot. Ginagawang posible ng gayong mga sistema na makita ang mga indibidwal na bahagi ng bagay na napakaliit kung kaya't ang mga light ray ay dumadaloy sa paligid nila.
Para saan ang electron type microscope? Ginagamit ito upang pag-aralan ang istruktura ng mga selula sa antas ng molekular at subcellular. Gayundin, ang mga katulad na device ay ginagamit upang pag-aralan ang mga virus.
Disenyo ng mga electron microscope
Ano ang pinagbabatayan ng pagpapatakbo ng pinakabagong mga instrumento para sa pagtingin sa mga mikroskopikong bagay? Paano naiiba ang isang electron microscope sa isang light microscope? Mayroon bang anumang pagkakatulad sa pagitan nila?
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang electron microscope ay nakabatay sa mga katangian na taglay ng mga electric at magnetic field. Ang kanilang rotational symmetry ay nagagawang magkaroon ng isang nakatutok na epekto sa mga electron beam. Batay dito, masasagot natin ang tanong na: "Paano naiiba ang electron microscope sa light microscope?" Sa loob nito, hindi tulad ng isang optical device, walang mga lente. Ang kanilang papel ay ginampanan ng naaangkop na kinakalkula na magnetic at electric field. Ang mga ito ay nilikha sa pamamagitan ng pagliko ng mga coils kung saan dumadaan ang kasalukuyang. Sa kasong ito, ang mga naturang field ay kumikilos tulad ng isang converging lens. Kapag tumaas o bumaba ang kasalukuyang, nagbabago ang focal length.distansya ng instrumento.
Para naman sa circuit diagram, ang electron microscope ay may katulad ito sa circuit diagram ng isang light device. Ang pagkakaiba lang ay ang mga optical na elemento ay pinapalitan ng mga elektrikal na katulad ng mga ito.
Ang pagpapalaki ng isang bagay sa mga electron microscope ay nangyayari dahil sa proseso ng repraksyon ng sinag ng liwanag na dumadaan sa bagay na pinag-aaralan. Sa iba't ibang mga anggulo, ang mga sinag ay pumapasok sa eroplano ng layunin ng lens, kung saan nagaganap ang unang pagpapalaki ng sample. Pagkatapos ang mga electron ay pumasa sa daan patungo sa intermediate lens. Sa loob nito ay may maayos na pagbabago sa pagtaas ng laki ng bagay. Ang huling imahe ng pinag-aralan na materyal ay ibinibigay ng projection lens. Mula rito, bumabagsak ang larawan sa fluorescent screen.
Mga uri ng electron microscope
Ang mga modernong uri ng magnifier ay kinabibilangan ng:
1. TEM, o transmission electron microscope. Sa setup na ito, ang isang imahe ng isang napakanipis na bagay, hanggang sa 0.1 µm ang kapal, ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng isang electron beam sa substance na pinag-aaralan at ang kasunod na pag-magnify nito sa pamamagitan ng magnetic lenses sa layunin.
2. SEM, o scanning electron microscope. Ang ganitong aparato ay ginagawang posible na makakuha ng isang imahe ng ibabaw ng isang bagay na may mataas na resolution ng pagkakasunud-sunod ng ilang nanometer. Kapag gumagamit ng mga karagdagang pamamaraan, ang naturang mikroskopyo ay nagbibigay ng impormasyon na nakakatulong na matukoy ang kemikal na komposisyon ng mga layer na malapit sa ibabaw.3. Tunneling Scanning Electron Microscope, o STM. Gamit ang device na ito, ang relief ng conductive surface na may mataas na spatialpahintulot. Sa proseso ng pagtatrabaho sa STM, ang isang matalim na metal na karayom ay dinadala sa bagay na pinag-aaralan. Kasabay nito, ang isang distansya ng ilang mga angstrom ay pinananatili. Susunod, ang isang maliit na potensyal ay inilapat sa karayom, dahil sa kung saan ang isang tunnel kasalukuyang arises. Sa kasong ito, ang nagmamasid ay tumatanggap ng isang three-dimensional na imahe ng bagay na pinag-aaralan.
Leuwenhoek microscopes
Noong 2002, lumitaw sa America ang isang bagong kumpanya na gumagawa ng mga optical na instrumento. Kasama sa hanay ng produkto nito ang mga mikroskopyo, teleskopyo at binocular. Ang lahat ng device na ito ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na kalidad ng larawan.
Ang punong tanggapan at departamento ng pagpapaunlad ng kumpanya ay matatagpuan sa USA, sa lungsod ng Fremond (California). Ngunit para sa mga pasilidad ng produksyon, sila ay matatagpuan sa China. Salamat sa lahat ng ito, naghahatid ang kumpanya ng mga advanced at de-kalidad na produkto sa merkado sa abot-kayang presyo.
Kailangan mo ba ng mikroskopyo? Imumungkahi ng Levenhuk ang kinakailangang opsyon. Kasama sa hanay ng optical equipment ng kumpanya ang mga digital at biological na aparato para sa pagpapalaki ng bagay na pinag-aaralan. Bilang karagdagan, ang bumibili ay inaalok at mga modelong taga-disenyo, na isinasagawa sa iba't ibang kulay.
Ang Levenhuk microscope ay may malawak na functionality. Halimbawa, ang isang entry-level na kagamitan sa pagsasanay ay maaaring ikonekta sa isang computer at may kakayahang kumuha ng video ng patuloy na pananaliksik. Ang modelong Levenhuk D2L ay nilagyan ng functionality na ito.
Nag-aalok ang kumpanya ng mga biological microscope ng iba't ibang antas. Ito ay mga mas simpleng modelo, at mga bagong bagay,angkop para sa mga propesyonal.
