Πώς λειτουργούν τα μικροσκόπια φωτός
Ένα μικροσκόπιο φωτός, γνωστό και ως οπτικό μικροσκόπιο, έργα που βασίζονται στις αρχές της μεγέθυνσης και της ανάλυσης για την παραγωγή μεγεθών εικόνων μικροσκοπικών δομών πολύ μικρές για να παρατηρήσουν με γυμνό μάτι. Περιλαμβάνει φωτισμό ενός δείγματος με ορατό φως, επιτρέποντας μεγιστοποιημένη προβολή μέσω ενός οπτικού συστήματος που αποτελείται από φακούς στον αντικειμενικό και προσοφθάλμιο.
Στοιχεία μικροσκοπίου φωτός
Ένα τυπικό μικροσκόπιο φωτός αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια συστατικά:
* Στόχοι :Αυτά είναι σύνολα φακών που βρίσκονται στο κάτω μέρος του μικροσκοπίου κοντά στο δείγμα. Πολλοί αντικειμενικοί φακοί με διαφορετικές μεγεθύνσεις είναι συνήθως διαθέσιμοι σε έναν περιστρεφόμενο πυργίσκο.
* σώμα (βαρέλι ή στάση) :Το κεντρικό δομικό τμήμα του μικροσκοπίου που υποστηρίζει και συνδέει όλα τα βασικά συστατικά.
* Στάδιο :Η πλατφόρμα όπου τοποθετείται το δείγμα και προετοιμάζεται για προβολή.
* διάφραγμα :Βρίσκεται κάτω από τη σκηνή, ελέγχει την ποσότητα φωτός που φτάνει στο δείγμα.
* Illuminator :Μια πηγή φωτός, συνήθως μια ενσωματωμένη λάμπα, που παρέχει φως για την παρατήρηση του δείγματος.
* κλιπ σταδίου :Μεταλλικά κλιπ που χρησιμοποιούνται για να εξασφαλίσουν το δείγμα στη θέση τους στη σκηνή.
* προσοφθάλμιο :Ο φακός ή οι φακοί που βρίσκονται στην κορυφή του σωλήνα μικροσκοπίου, πλησιέστερα στο μάτι.
* Εστίαση κουμπιά :Η χονδρική ρύθμιση και τα κουμπιά ρύθμισης λεπτών ρυθμίσεων ελέγχουν την κατακόρυφη κίνηση του σώματος ή τη σκηνή για να επικεντρωθούν με σαφήνεια στο δείγμα.
Πώς λειτουργούν τα μικροσκόπια φωτός
Η βασική λειτουργία ενός μικροσκοπίου φωτός έχει ως εξής:
1. φωτισμός :Το φως από το φωτισμό περνάει από το διάφραγμα και τον φακό συμπυκνωτή, ο οποίος συγκεντρώνει και κατευθύνει το φως προς το δείγμα στη σκηνή.
2. μεγέθυνση δείγματος :Ο αντικειμενικός φακός δρα ως κύριος μεγεθυντικός φακός, κάμψη (διαθλάνοντας) τις ακτίνες φωτός που προέρχονται από το δείγμα σε μια πραγματική, ανεστραμμένη και μεγεθυνμένη εικόνα μέσα στο σώμα του μικροσκοπίου.
3. μεγέθυνση προσοφθάλματος :Αφού διέρχεται από τον αντικειμενικό φακό, το φως συνεχίζει τον προσοφθάλμιο, όπου αυξάνεται περαιτέρω, με αποτέλεσμα μια μεγεθμένη εικονική εικόνα που φαίνεται να προέρχεται από την πραγματική εικόνα που σχηματίζεται από τον στόχο.
4. Συνολική μεγέθυνση :Η συνολική μεγέθυνση ενός μικροσκοπίου υπολογίζεται με πολλαπλασιασμό της ισχύος μεγέθυνσης του αντικειμενικού φακού με εκείνη του προσοφθάλου προσοφθάλματος. Για παράδειγμα, η χρήση ενός αντικειμενικού φακού 40x και ενός προσοφθάλου 10x θα οδηγούσε σε συνολική μεγέθυνση 400x.
Ανάλυση και αντίθεση
Η ανάλυση αναφέρεται στη δυνατότητα διάκρισης μεταξύ δύο γειτονικών αντικειμένων σε ένα δείγμα, ενώ η αντίθεση αναφέρεται σε διαφορές στη φωτεινότητα και το σκοτάδι στην εικόνα. Αυτές οι πτυχές είναι ζωτικής σημασίας για την απόκτηση σαφών και ενημερωτικών μικροσκοπικών εικόνων.
* Ανάλυση :Περιορισμένη από το μήκος κύματος του χρησιμοποιούμενου φωτός, τα μικροσκόπια φωτός έχουν ανάλυση ανάλυσης από 0,2 έως 2 μικρομέτρια (μm). Η υψηλότερη μεγέθυνση δεν οδηγεί πάντοτε σε βελτιωμένη ανάλυση.
* αντίθεση :Αρκετές τεχνικές, όπως η χρώση, η αντίθεση φάσης και η αντίθεση διαφορικής παρεμβολής, χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της αντίθεσης σε μικροσκοπία φωτός.
Διαφορετικές τεχνικές μικροσκοπίας φωτός
Πέρα από τις βασικές αρχές που περιγράφονται παραπάνω, οι διάφορες τεχνικές και τροποποιήσεις χρησιμοποιούνται σε μικροσκοπία φωτός για να μελετήσουν συγκεκριμένους τύπους δειγμάτων ή να ενισχύσουν τις δυνατότητες απεικόνισης. Αυτά περιλαμβάνουν:
* Μικροσκοπία Brightfield :Η πιο συνηθισμένη τεχνική, παρέχει φωτεινές εικόνες σε ένα σκούρο φόντο.
* Μικροσκοπία Darkfield :Φωτίζει το δείγμα λοξά για να παράγει ένα σκούρο φόντο και φωτεινά αντικείμενα.
* Μικροσκοπία αντίθεσης φάσης :Χρησιμοποιεί διαφορές φάσης στο φως για να επισημανθεί οι διαφανείς, άχρωμες δομές.
* Μικροσκοπία φθορισμού :Περιλαμβάνει φθορίζουσες βαφές ή πρωτεΐνες για να εκπέμπουν ορατό φως όταν εκτίθενται σε συγκεκριμένα μήκη κύματος.
Εφαρμογές μικροσκοπίας φωτός
Τα μικροσκόπια φωτός χρησιμοποιούνται εκτενώς σε ερευνητικά και κλινικά περιβάλλοντα, όπως:
* Βιολογία:Μελετώντας κύτταρα, ιστούς και μικροοργανισμούς.
* Μικροβιολογία:Εξετάζοντας τα βακτήρια, τους μύκητες και τα πρωτόζωα.
* Παθολογία:Αξιολόγηση δειγμάτων ιστών για διάγνωση.
* Ιατροδικαστική επιστήμη:Ανάλυση στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων των ινών και των μαλλιών.
* Επιστήμη των υλικών:Διερεύνηση επιφανειών, σωματιδίων και δομών υλικών.
Τα μικροσκόπια φωτός ενδέχεται να μην παρέχουν το ίδιο επίπεδο ανάλυσης και μεγέθυνσης με τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, αλλά παραμένουν απαραίτητα εργαλεία σε διάφορους κλάδους λόγω της ευκολίας χρήσης τους, της ευρείας διαθεσιμότητας και της ικανότητας να παρατηρούνται δείγματα που ζουν κάτω από μη κατεστραμμένο ορατό φως.
