CELE 14 TIPURI DE MICROSCOPURI ȘI FUNCȚIILE LOR - ŞTIINŢĂ - 2025

Există diferite tipuri de microscopuri : optic, compus, stereoscopic, petrografic, confocal, fruorescență, electronic, transmisie, scanare, sondă de scanare, tunel, ion în câmp, digital și virtual.

Un microscop este un instrument folosit pentru a permite omului să vadă și să observe lucruri care nu puteau fi văzute cu ochiul liber. Este utilizat în diferite domenii ale comerțului și cercetării, de la medicină la biologie și chimie.

Microscoape din secolul al XVIII-lea de la Musée des Arts et Métiers, Paris

Un termen a fost chiar creat pentru utilizarea acestui instrument în scopuri științifice sau de cercetare: microscopie.

Invenția și primele înregistrări ale utilizării celui mai simplu microscop (a funcționat printr-un sistem de lupă) datează din secolul al XIII-lea, cu atribuții diferite pentru cine ar fi putut fi inventatorul său.

În schimb, microscopul compus, mai aproape de modelele pe care le cunoaștem astăzi, se estimează că a fost folosit pentru prima dată în Europa în jurul anului 1620.

Chiar și atunci, au fost câțiva care au căutat să revendice invenția microscopului și au apărut diferite versiuni care, cu componente similare, au reușit să îndeplinească obiectivul și să mărească imaginea unui eșantion foarte mic în fața ochiului uman.

Printre numele mai recunoscute atribuite invenției și utilizării versiunilor proprii de microscopuri se numără Galileo Galilei și Cornelis Drebber.

Sosirea microscopului în studii științifice a dus la descoperiri și noi perspective asupra elementelor esențiale pentru avansarea diferitelor domenii ale științei.

Vizionarea și clasificarea celulelor și microorganismelor, cum ar fi bacteriile, sunt una dintre cele mai populare realizări făcute posibile la microscop.

De la primele sale versiuni în urmă cu mai bine de 500 de ani, astăzi microscopul își menține concepția de bază despre funcționare, deși performanțele și scopurile sale specializate s-au schimbat și au evoluat până în zilele noastre.

Principalele tipuri de microscopuri

Microscop optic

Cunoscut și sub denumirea de microscop ușor, este microscopul cu cea mai mare simplitate structurală și funcțională.

Funcționează printr-o serie de optici care, împreună cu intrarea luminii, permit mărirea unei imagini care este bine localizată în planul focal al opticii.

Este cel mai vechi microscop de proiectare și primele sale versiuni sunt atribuite lui Anton van Lewenhoek (secolul al XVII-lea), care a folosit un prototip de lentilă unică pe un mecanism care a ținut eșantionul.

Microscop compus

Microscopul compus este un tip de microscop ușor care funcționează diferit de microscopul simplu.

Are unul sau mai multe mecanisme optice independente care permit un grad de mărire mai mare sau mai mic pe eșantion. Acestea tind să aibă o compoziție mult mai robustă și permit o mai mare ușurință de observare.

Se estimează că numele său nu este atribuit unui număr mai mare de mecanisme optice în structură, ci faptului că formarea imaginii mărită are loc în două etape.

O primă etapă, în care eșantionul este proiectat direct asupra obiectivelor de pe acesta și o a doua, unde este mărit prin sistemul ocular care ajunge la ochiul uman.

Microscop stereoscopic

Este un tip de microscop luminos cu mărire mică, utilizat în principal pentru disecții. Are două mecanisme optice și vizuale independente; câte unul pentru fiecare capăt al eșantionului.

Lucrați cu lumină reflectată asupra eșantionului și nu prin intermediul acestuia. Permite vizualizarea unei imagini tridimensionale a eșantionului respectiv.

Microscop petrografic

Utilizat în special pentru observarea și compoziția rocilor și elementelor minerale, microscopul petrografic lucrează cu fundamentele optice ale microscopelor anterioare, cu calitatea de a include materialul polarizat în obiectivele sale, ceea ce permite reducerea cantității de lumină și luminozitate pe care le are mineralele. ei pot reflecta.

Microscopul petrografic permite, prin imaginea mărită, elucidarea elementelor și structurilor de compoziție ale rocilor, mineralelor și componentelor terestre.

Microscopul confocal

Acest microscop optic permite creșterea rezoluției optice și a contrastului imaginii datorită unui dispozitiv sau „ochiului” spațial care elimină excesul sau lumina din afara focalizării care este reflectată prin eșantion, mai ales dacă are o valoare mai mare dimensiune decât cea permisă de planul focal.

Dispozitivul sau „pinola” este o mică deschidere a mecanismului optic care împiedică excesul de lumină (cea care nu este focalizată pe eșantion) să fie împrăștiată peste eșantion, reducând claritatea și contrastul pe care îl poate prezenta.

Din această cauză, microscopul confocal funcționează cu o adâncime de câmp destul de limitată.

Microscop cu fluorescență

Este un alt tip de microscop optic în care undele de lumină fluorescente și fosforescente sunt utilizate pentru o mai bună detaliere a studiului componentelor organice sau anorganice.

Ele se remarcă pur și simplu pentru utilizarea luminii fluorescente pentru a genera imaginea, nefiind nevoite să depindă în totalitate de reflectarea și absorbția luminii vizibile.

Spre deosebire de alte tipuri de microscopuri analogice, microscopul fluorescent poate prezenta anumite limitări datorită uzurii pe care o poate prezenta componenta de lumină fluorescentă din cauza acumulării de elemente chimice cauzate de impactul electronilor, care poartă moleculele fluorescente.

Dezvoltarea microscopului fluorescent a câștigat în 2014 oamenii de știință Eric Betzig, William Moerner și Ștefan Hell premiul Nobel pentru chimie.

Microscop electronic

Microscopul electronic reprezintă o categorie în sine în comparație cu microscopele anterioare, deoarece schimbă principiul fizic de bază care a permis vizualizarea unui eșantion: lumina.

Microscopul electronic înlocuiește utilizarea luminii vizibile cu electronii ca sursă de iluminare. Utilizarea electronilor generează o imagine digitală care permite o mărire mai mare a eșantionului decât componentele optice.

Cu toate acestea, mărirea mare poate provoca o pierdere de fidelitate în imaginea probă. Este utilizat în principal pentru a investiga ultra-structura specimenelor microorganice; capacitate pe care microscopul convențional nu o are.

Primul microscop electronic a fost dezvoltat în 1926 de către Han Busch.

Microscop pentru transmisie de electroni

Principalul său atribut este faptul că fasciculul de electroni trece prin eșantion, generând o imagine bidimensională.

Datorită puterii energetice pe care o pot avea electronii, eșantionul trebuie să fie supus unui preparat anterior înainte de a fi observat printr-un microscop electronic.

Microscop electronic de scanare

Spre deosebire de microscopul electronic de transmisie, în acest caz fasciculul de electroni este proiectat pe probă, generând un efect de recul.

Aceasta permite vizualizarea tridimensională a eșantionului datorită faptului că informațiile sunt obținute pe suprafața acestuia.

Microscop microscop de scanare

Acest tip de microscop electronic a fost dezvoltat după invenția microscopului de tunelare.

Se caracterizează prin utilizarea unei epruvete care scanează suprafețele unui eșantion pentru a genera o imagine de înaltă fidelitate.

Eprubeta scanează și prin valorile termice ale eșantionului este capabil să genereze o imagine pentru analiza sa ulterioară, arătată prin valorile termice obținute.

Microscop de tunelare

Este un instrument folosit în special pentru a genera imagini la nivel atomic. Capacitatea sa de rezoluție poate permite manipularea imaginilor individuale ale elementelor atomice, care operează printr-un sistem de electroni într-un proces tunel care funcționează cu diferite niveluri de tensiune.

Un control excelent al mediului este necesar pentru o sesiune de observare la nivel atomic, precum și pentru utilizarea altor elemente în stare optimă.

Cu toate acestea, au existat cazuri în care microscopele de acest tip au fost construite și utilizate în mod intern.

A fost inventat și pus în aplicare în 1981 de Gerd Binnig și Heinrich Rohrer, care au primit premiul Nobel pentru fizică în 1986.

Microscop de câmp ionic

Mai mult decât un instrument, este cunoscută prin acest nume o tehnică implementată pentru observarea și studiul ordonării și reamenajării la nivel atomic al diferitelor elemente.

A fost prima tehnică care a făcut posibilă deosebirea aranjamentului spațial al atomilor într-un element dat. Spre deosebire de alte microscoape, imaginea mărită nu este supusă lungimii de undă a energiei luminoase care trece prin ea, ci are o capacitate unică de mărire.

A fost dezvoltat de Erwin Muller în secolul XX și a fost considerat precedentul care a permis o vizualizare mai bună și mai detaliată a elementelor la nivel atomic astăzi, prin versiuni noi ale tehnicii și instrumentelor care o fac posibilă.

Microscop digital

Un microscop digital este un instrument cu un caracter majoritar comercial și generalizat. Funcționează printr-o cameră digitală a cărei imagine este proiectată pe un monitor sau computer.

A fost considerat un instrument funcțional pentru observarea volumului și a contextului probelor lucrate. În același mod, are o structură fizică mult mai ușor de manipulat.

Microscop virtual

Microscopul virtual, mai mult decât un instrument fizic, este o inițiativă care urmărește digitalizarea și arhivarea eșantioanelor lucrate până acum în orice domeniu științific, cu scopul ca orice parte interesată să poată accesa și să interacționeze cu versiunile digitale ale probelor organice sau anorganic printr-o platformă certificată.

În acest fel, utilizarea instrumentelor specializate ar fi lăsată în urmă și cercetarea și dezvoltarea ar fi promovate fără riscul de a distruge sau deteriora un eșantion real.

Referințe

1. (2010). Preluat din Istoria microscopului: history-of-the-microscope.org
2. KEYENCE. (Sf). Bazele microscopelor. Obținut de pe site-ul Keyence - Microscop biologic: keyence.com
3. Microbehunter. (Sf). Teorie. Obținut din Microbehunter - Resurse de microscopie amator: microbehunter.com
4. Williams, DB, & Carter, CB (nd). Microscopie electronică de transmisie. New York: Plenum Press.