Inhoud
- Geschiedenis van de microscoop
- Soorten microscopen
- Delen van een microscoop
- Mechanismen van vergroting
- De condensor
De microscoop geldt als een van de opmerkelijkste uitvindingen in de wetenschappelijke wereld. Het heeft niet alleen bijgedragen aan het bevredigen van veel fundamentele menselijke nieuwsgierigheid naar dingen die te klein zijn om met het blote oog te zien, maar het heeft ook geholpen talloze levens te redden. Een groot aantal moderne diagnostische procedures zou bijvoorbeeld onmogelijk zijn zonder microscopen, die absoluut essentieel zijn in de microbiologiewereld bij het visualiseren van bacteriën, bepaalde parasieten, protozoën, schimmels en virussen. En zonder in staat te zijn om naar menselijke en andere dierencellen te kijken en te begrijpen hoe ze zich delen, zou het probleem van de beslissing om eenvoudig de verschillende manifestaties van kanker te benaderen een compleet mysterie blijven. Levengevende ontwikkelingen zoals in vitro fertilisatie hebben hun bestaan uiteindelijk te danken aan de wonderen van microscopie.
Net als al het andere in de wereld van medische en andere technologie, zien de microscopen van nog niet zo veel jaren geleden eruit als blunders en schilderachtige relikwieën wanneer ze worden afgezet tegen het beste van het tweede decennium van de 21ste eeuw - machines die ooit zullen worden gelachen in hun eigen recht voor hun veroudering. De belangrijkste spelers in microscopen zijn hun lenzen, want het zijn immers deze die afbeeldingen vergroten. Het is daarom nuttig om te weten hoe de verschillende soorten lenzen op elkaar inwerken om de vaak surrealistische beelden te vormen die hun weg vinden naar biologieboeken en op het World Wide Web. Sommige van deze afbeeldingen zouden onmogelijk te zien zijn zonder een speciale prullaria genaamd een condensor.
Geschiedenis van de microscoop
Het eerste bekende optische instrument dat de aanduiding 'microscoop' verdient, was waarschijnlijk het apparaat van de Nederlandse jongere Zacharias Janssen, wiens uitvinding in 1595 waarschijnlijk aanzienlijke inbreng had van de vader van de jongen. De vergrotingskracht van deze microscoop was ergens tussen 3x en 9x. (Met microscopen betekent "3x" eenvoudigweg dat de bereikte vergroting visualisatie van het object mogelijk maakt op drie keer de werkelijke grootte, en dienovereenkomstig voor andere numerieke coëfficiënten.) Dit werd bereikt door in wezen lenzen aan beide uiteinden van een holle buis te plaatsen. Hoe lowtech dit ook mag lijken, lenzen zelf waren in de 16e eeuw niet gemakkelijk te vinden.
In 1660 produceerde Robert Hooke, die misschien het best bekend staat om zijn bijdrage aan de fysica (in het bijzonder de fysische eigenschappen van veren), een samengestelde microscoop die voldoende krachtig is om te visualiseren wat we nu cellen noemen, waarbij hij de kurk in de schors van eiken onderzoekt. In feite wordt Hooke gecrediteerd voor het bedenken van de term "cel" in een biologische con. Hooke verduidelijkte later hoe zuurstof deelneemt aan de menselijke ademhaling en hield zich ook bezig met astrofysica; voor zo'n echte renaissance-persoon wordt hij tegenwoordig nieuwsgierig ondergewaardeerd in vergelijking met bijvoorbeeld Isaac Newton.
Anton van Leeuwenhoek, een tijdgenoot van Hooke, maakte gebruik van een eenvoudige microscoop (dat wil zeggen één met een enkele lens) in plaats van een samengestelde microscoop (een apparaat met meer dan één lens). Dit kwam grotendeels omdat hij uit een onbevooroordeelde achtergrond kwam en moest werken aan een saaie baan tussen het leveren van belangrijke bijdragen aan de wetenschap. Leeuwenhoek was de eerste mens die bacteriën en protozoën beschreef, en zijn bevindingen hielpen aantonen dat de circulatie van bloed door levende weefsels een kernproces van het leven is.
Soorten microscopen
Ten eerste kunnen microscopen worden geclassificeerd op basis van het type elektromagnetische energie die ze gebruiken om objecten te visualiseren. De microscopen die worden gebruikt in de meeste omgevingen, waaronder de middelbare en middelbare school, evenals de meeste medische kantoren en ziekenhuizen, zijn lichtmicroscopen. Dit zijn precies hoe ze klinken en maken gebruik van gewoon licht om objecten te bekijken. Meer geavanceerde instrumenten gebruiken elektronenstralen om interessante objecten te 'verlichten'. Deze elektronenmicroscopen gebruik magnetische velden in plaats van glazen lenzen om de elektromagnetische energie op de onderzochte onderwerpen te richten.
Lichtmicroscopen zijn er in eenvoudige en samengestelde variëteiten. Een eenvoudige microscoop heeft slechts één lens, en tegenwoordig hebben dergelijke apparaten zeer beperkte toepassingen. Het veel voorkomende type is de samengestelde microscoop, die één soort lens gebruikt om het grootste deel van de beeldvermenigvuldiging te produceren en een seconde om zowel het beeld als het resultaat te vergroten en scherp te stellen. Sommige van deze samengestelde microscopen hebben slechts één oculair en zijn dat dus eenogig; vaker hebben ze er twee en worden ze daarom genoemd verrekijker.
Lichtmicroscopie kan op zijn beurt worden verdeeld in Helder veld en donker veld soorten. De eerste is de meest voorkomende; als je ooit een microscoop in een schoollaboratorium hebt gebruikt, is de kans groot dat je je bezighoudt met een vorm van Brightfield-microscopie met behulp van een verrekijker. Deze gadgets lichten gewoon op wat er wordt bestudeerd, en verschillende structuren in het gezichtsveld reflecteren verschillende hoeveelheden en golflengten van zichtbaar licht op basis van hun individuele dichtheden en andere eigenschappen. Bij donkerveldmicroscopie wordt een speciale component, een condensor genoemd, gebruikt om licht te dwingen van het object in een zodanige hoek te stuiteren dat het object gemakkelijk op dezelfde algemene manier als een silhouet kan worden gevisualiseerd.
Delen van een microscoop
Eerst wordt de platte, meestal donker gekleurde plaat waarop uw voorbereide dia rust (meestal worden bekeken objecten op dergelijke dia's geplaatst) een stadium. Dit is passend, omdat, wat vaak op de dia staat, levende materie bevat die kan bewegen en dus in zekere zin "presteert" voor de kijker. Het podium bevat een gat in de bodem genaamd een opening, gelegen binnen de diafragma, en het specimen op de dia wordt over deze opening geplaatst, met de dia op zijn plaats gebruikend toneelclips. Onder het diafragma bevindt zich de verlichter, of lichtbron. EEN condensator zit tussen het podium en het middenrif.
In een samengestelde microscoop wordt de lens die zich het dichtst bij het podium bevindt, die op en neer kan worden bewogen om het beeld te focussen, de objectieflens genoemd, met een enkele microscoop die doorgaans een bereik biedt om uit te kiezen; de lens (of vaker, lenzen) waar u doorheen kijkt, worden oculairlenzen genoemd. De objectieflens kan op en neer worden bewogen met behulp van twee roterende knoppen aan de zijkant van de microscoop. De grove instelknop wordt gebruikt om in het juiste algemene visuele bereik te komen, terwijl de fijne instelknop wordt gebruikt om het beeld maximaal scherp in beeld te brengen. Ten slotte wordt het neusstuk gebruikt om te wisselen tussen objectieflenzen met verschillende vergrotingskrachten; dit wordt gedaan door het stuk eenvoudig te draaien.
Mechanismen van vergroting
Het totale vergrotingsvermogen van een microscoop is gewoon het product van de objectieflensvergroting en de oculairlensvergroting. Dit kan 4x zijn voor het objectief en 10x voor het oculair voor een totaal van 40, of het kan 10x zijn voor elk type lens voor een totaal van 100x.
Zoals opgemerkt, hebben sommige objecten meer dan één objectieflens beschikbaar voor gebruik. Een combinatie van 4x, 10x en 40x objectieflensvergrotingsniveaus is typisch.
De condensor
De functie van de condensor is om het licht op geen enkele manier te vergroten, maar om de richting en reflectiehoeken ervan te manipuleren. De condensor regelt hoeveel licht van de illuminator door de opening mag passeren en regelt de intensiteit van het licht. Het regelt ook kritisch het contrast. Bij darkfield-microscopie is het contrast tussen verschillende, saaie gekleurde objecten in het gezichtsveld het belangrijkst, niet hun uiterlijk als zodanig. Ze worden gebruikt om beelden te plagen die misschien niet verschijnen als het apparaat eenvoudigweg zou worden gebruikt om de dia met zoveel licht te bombarderen als de ogen erboven konden verdragen, waardoor de kijker hoopte op het beste resultaat.