İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Büyüteç ve Büyüteç
- Basit vs Bileşik Mikroskop
- Bileşik Işık Mikroskobu
- Uyarılar
- Mikroskopların Büyütülmesini Bulmak
- Mikroskop ve Büyüteç Camının Ötesinde
- Mikroskopların Önemi
Nesneleri büyütmek için şeffaf malzemelerin kullanılması tarihte çok eskilere dayanır, ancak gözlük camlarının ilk çizimi yaklaşık 1350'ye kadar uzanır. Lenslerin bu ilk kullanımına rağmen, bakteri, yosun ve protozoanın mikroskobik dünyasını keşfe çıkmak neredeyse 300 yıl bekledi.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Bir büyüteç ve bir bileşik ışık mikroskobu arasındaki bir fark, bir büyüteçin bir nesneyi büyütmek için bir mercek kullanması, bir bileşik mikroskop ise iki veya daha fazla mercek kullanmasıdır. Diğer bir fark, büyütme camlarının opak ve saydam cisimleri görüntülemek için kullanılabilmesidir, ancak bir bileşik mikroskop, numunenin ışığın geçebileceği kadar yeterince ince veya saydam olmasını gerektirir. Ayrıca, bir büyüteç ortam ışığını kullanır ve ışık mikroskopları nesneyi aydınlatmak için bir ışık kaynağı (aynadan veya dahili bir lambadan) kullanır.
Büyüteç ve Büyüteç
Büyüteç lensleri yüzyıllardır kullanılmıştır. Yangınları başlatmak ve hatalı görüşü düzeltmek en eski büyüteç kullanımları ve işlevleri arasındaydı. Objektiflerin belgelenmiş kullanımları, 13. yüzyıl sonlarında insanların okumalarına yardımcı olacak büyüteçler ve gözlüklerle başlamış, bu nedenle gözlük camlarıyla alimlerin birleşimi 1300'lerin başlarına dayanmaktadır.
Büyüteç camları tutucuya monte edilmiş bir dışbükey lens kullanır. Dışbükey lensler kenarlarda ortadakinden daha incedir. Işık lensin içinden geçerken, ışık ışınları merkeze doğru bükülür. Büyüteç, ışık dalgaları izlenen yüzeyde birleştiğinde nesneye odaklanır.
Basit vs Bileşik Mikroskop
Basit bir mikroskop tek bir mercek kullanır, bu nedenle büyüteçler basit mikroskoplardır. Stereoskopik veya diseksiyon mikroskopları genellikle basit mikroskoplardır. Stereoskopik mikroskoplar, binoküler görmeye izin vermek ve nesnenin üç boyutlu bir görünümünü sağlamak için her göz için bir tane olmak üzere iki oküler veya göz mercekleri kullanır. Stereoskopik mikroskoplar, nesnenin yukarıdan, alttan veya her ikisinden de yanmasını sağlayan farklı aydınlatma seçeneklerine sahip olabilir. Büyüteçler ve stereoskopik mikroskoplar, kaya, böcek veya bitki gibi opak nesnelerin ayrıntılarını görüntülemek için kullanılabilir.
Bileşik mikroskoplar, nesneleri görüntülemek üzere büyütmek için üst üste iki veya daha fazla lens kullanır. Genel olarak, bileşik mikroskoplar, görüntülenecek numunenin ışığın geçebileceği kadar ince veya saydam olmasını gerektirir. Bu mikroskoplar yüksek büyütme sağlar, ancak görüntü iki boyutludur.
Bileşik Işık Mikroskobu
Bileşik ışık mikroskopları en çok vücut tüpünde hizalı iki lens kullanır. Bir lambadan veya aynadan gelen ışık bir kondenserden, numune ve her iki mercekten geçer. Yoğuşturucu ışığı odaklar ve numuneden geçen ışığın miktarını ayarlamak için kullanılabilecek bir iris içerebilir. Mercek veya oküler genellikle nesneyi 10 kez (10x olarak da yazılır) daha büyük görünecek şekilde büyüten bir mercek içerir. Alttaki mercek veya amaç, her biri farklı büyütme merceğine sahip üç veya dört hedefi tutan bir burun parçasını döndürerek değiştirilebilir. En yaygın olarak objektif lens güçleri dört kez (4x), 10 kez (10x), 40 kez (40x) ve bazen de 100 kez (100x) büyütme oranlarına sahiptir. Bazı bileşik ışık mikroskopları ayrıca kenarların bulanıklaşmasını düzeltmek için içbükey bir mercek içerir.
Uyarılar
Bileşik ışık mikroskopları genellikle aydınlık alan mikroskoplarıdır. Bu mikroskoplar, numunenin altındaki kondansatörden ışık yayar ve böylece numunenin çevresindeki ortama kıyasla daha koyu görünmesini sağlar. Numunelerin saydamlığı, düşük kontrast nedeniyle ayrıntıların görülmesini zorlaştırabilir. Bu nedenle, örnekler daha iyi kontrast için sıklıkla lekelenir.
Darkfield mikroskopları ışığı bir açıdan ileten değiştirilmiş bir kondansatöre sahiptir. Açılı ışık ayrıntıları görmek için daha fazla kontrast sağlar. Örnek arka plandan daha açık görünüyor. Darkfield mikroskopları canlı örnekler için daha iyi gözlemler sağlar.
Faz kontrastlı mikroskoplar, özel amaçlar ve değiştirilmiş bir kondansatör kullanır, böylece örnek ve çevre materyal optik olarak benzer olsa bile, örnek detayları çevre malzemenin aksine ortaya çıkar. Kondenser ve objektif mercek, ışık iletimi ve kırılmasındaki ufak farklılıkları bile artırarak kontrastı arttırır. Parlak alan mikroskoplarında olduğu gibi, örnek çevre malzemeden daha koyu görünür.
Mikroskopların Büyütülmesini Bulmak
El merceği ve mikroskop büyütme oranı arasındaki fark mercek sayısından geliyor. Bir büyüteç veya el merceği ile, büyütme tek mercekle sınırlıdır. Lens, lensten netleme noktasına kadar bir netleme uzunluğuna sahip olduğundan, büyütme sabittir. 1673 yılında Antony van Leeuwenhoek, 300 kat (300x) gerçek boyutta büyütme ile basit bir mikroskop veya el lensi kullanarak dünyayı minik hayvanlarına tanıttı. Leeuwenhoek, görüntünün daha iyi çözünürlüğünü (daha az bozulma) sağlayan iki içbükey bir mercek kullanmasına rağmen, çoğu büyüteç camı dışbükey bir mercek kullanıyor.
Bileşik mikroskoplarda büyütmenin bulunması, görüntünün içinden geçtiği her bir merceğin büyütülmesinin bilinmesini gerektirir. Neyse ki, lensler genellikle belirgindir. Yaygın sınıf mikroskoplarında, nesneyi nesnelerin gerçek boyutundan 10 kat daha büyük görünmesi için nesneyi büyüten bir mercek vardır. Bileşik mikroskoplar üzerindeki objektif lensler dönen bir burun parçasına tutturulur, böylece izleyiciler burun parçasını farklı bir merceke döndürerek büyütme seviyesini değiştirebilirler.
Toplam büyütmeyi bulmak için, objektiflerin büyütme oranını birlikte çarpın. Bir nesneyi en düşük güç hedefinden görüntülüyorsanız, görüntü, objektif lens tarafından 4x ve mercek lens tarafından 10x büyütülür. Bu nedenle, toplam büyütme 4 × 10 = 40 olacaktır, bu nedenle görüntü gerçek boyutundan 40 kez (40x) daha büyük görünecektir.
Mikroskop ve Büyüteç Camının Ötesinde
Bilgisayarlar ve dijital görüntüleme, bilim adamlarının mikroskobik dünyayı görme yeteneklerini büyük ölçüde genişletti.
Konfokal mikroskop teknik olarak bir bileşik mikroskop olarak adlandırılabilir çünkü birden fazla lense sahiptir. Lensler ve aynalar, numunenin aydınlatılmış katmanlarının görüntülerini üretmek için lazerleri odaklar. Bu görüntüler dijital olarak yakalandıkları deliklerden geçer. Bu görüntüler daha sonra analiz için saklanabilir ve değiştirilebilir.
Taramalı elektron mikroskopları (SEM), altın kaplama nesneleri taramak için elektron aydınlatmasını kullanır. Bu taramalar, cisimlerin dışından üç boyutlu siyah beyaz görüntüler üretir. SEM bir elektrostatik mercek ve birkaç elektromanyetik mercek kullanır.
İletim elektron mikroskopları (TEM) ayrıca nesnelerden ince dilimler taraması oluşturmak için bir elektrostatik mercekle ve birkaç elektromanyetik mercekle elektron aydınlatma kullanır. Üretilen siyah beyaz görüntüler iki boyutlu görünür.
Mikroskopların Önemi
Lensler, kullanımlarının en eski kayıtlarını 13. yüzyılın sonlarında yapmıştı. İnsan merakı neredeyse insanların merceklerin çok küçük cisimleri inceleme yeteneğini fark etmelerini istedi. 10. yüzyıl Arap alimi Al-Hazen, ışığın düz çizgiler halinde gittiğini ve bu vizyonun nesnelerden ve izleyicilerin gözlerine yansıyan ışığa bağlı olduğunu varsaydı. Al-Hazen, su küreleri kullanarak ışık ve renk okudu.
Bununla birlikte, gözlükteki (gözlük) lenslerin ilk resmi yaklaşık 1350'ye kadar uzanır. İlk bileşik mikroskobun icadı 1590'lı yıllarda Zacharias Janssen ve babası Hans'a verilmiştir. 1609'un sonlarında, Galileo bileşik evrendeki insan algısını sürekli değiştirerek onun üzerindeki gökyüzü gözlemlerine başlamak için bileşik mikroskobu baş aşağı çevirdi. Robert Hooke, kendi oluşturduğu bileşik ışık mikroskobunu, mantar dilimlerinde "hücre" de gördüğü desen olarak adlandırdığı mikroskobik dünyayı keşfetmek için kullandı ve birçok gözlemini "Micrographia" da yayınladı (1665). Hooke ve Leeuwenhoek tarafından yapılan çalışmalar sonunda germ teorisine ve modern tıbba yol açtı.