Een microscoop is een apparaat waarmee mensen specimens in detail kunnen bekijken die te klein zijn om met het blote oog te zien. Ze doen dit door vergroting en resolutie. Vergroting is hoe vaak het object wordt vergroot binnen de kijklens. Oplossing is hoe gedetailleerd het object wordt weergegeven als het wordt bekeken. Microscopen zijn vooral nuttig in de biologie, waar veel biologen organismen te klein vinden om zonder hulp te kunnen zien. Ze kunnen stereoscopen, samengestelde microscopen, confocale microscopen, elektronenmicroscopen of een van de gespecialiseerde microscopen binnen elke categorie gebruiken. Het te observeren monster bepaalt de benodigde microscoop.

Stereoscoop

De stereoscoop, ook wel de ontleedmicroscoop en stereomicroscoop genoemd, is een lichtverlichte microscoop die een driedimensionaal beeld van een monster mogelijk maakt. Het doet dit door twee oculairs onder verschillende hoeken te gebruiken, die eigenlijk maar een paar samengestelde microscopen zijn. Het beeld van het monster is ook zijdelings en rechtopstaand. Stereoscopen hebben echter een lager vermogen in vergelijking met samengestelde microscopen. Afbeeldingen worden alleen vergroot tot ongeveer 100x. Stereoscopen laten studenten en wetenschappers toe om monsters te manipuleren terwijl ze worden bekeken.

Verbinding

Net als in stereoscopen worden samengestelde microscopen verlicht door licht. Ze geven een tweedimensionaal beeld van een specimen onder observatie, maar kunnen vergrotingen hebben tussen 40x en 400x, met krachtigere versies tot 2000x. Hoewel de vergroting hoog kan zijn, wordt de resolutie beperkt door de golflengte van het licht. Samengestelde microscopen kunnen geen details van minder dan 200 nanometer van elkaar bekijken. Hoe dan ook, samengestelde microscopen zijn te vinden in vele biologie klaslokalen en onderzoekslaboratoria. <<> Confocale

Confocale microscopen zijn ook lichtmicroscopen, maar hebben de voordelen van zowel stereoscopen als samengestelde microscopen. Confocale microscopen maken een hoge vergroting van monsters mogelijk met driedimensionale afbeeldingen. Ze hebben ook hogere resoluties, in staat details tot 120 nanometer van elkaar te onderscheiden. Het meest voorkomende type confocale microscoop is de fluorescentiemicroscoop. Deze microscoop gebruikt intens licht om de moleculen van een exemplaar te exciteren. Deze moleculen geven licht af, of fluorescentie die wordt waargenomen, waardoor een hogere vergroting en resolutie mogelijk is.

Transmissie-elektronenmicroscoop

De eerste elektronenmicroscoop was een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM), uitgevonden in Duitsland in 1931 door Max Knoll en Ernst Ruska. Het is gemaakt als een manier om voorwerpen te vergroten, meer dan waar lichtmicroscopen toe in staat waren. Als lichtmicroscopen tot maximaal 1000x of 2000x kunnen vergroten, kan de elektronenmicroscoop objecten vergroten tot het 10.000x bereik. Een TEM werkt door een bundel elektronen met enkele energie te focusseren die sterk genoeg is om door een heel dun exemplaar te gaan. De resulterende beelden worden vervolgens bekeken door elektronendiffractie of directe elektronische verbeelding.

Scannende elektronenmicroscoop

Er is een verschil over hoe de SEM werd uitgevonden, maar deze werd begin jaren 30 gemaakt. Het was echter pas in 1965 dat Cambridge Instrument Company de eerste SEM op de markt bracht. Dit was te wijten aan de complexiteit van de SEM-scanningtechnologie, die gecompliceerder was in gebruik dan de TEM. De SEM werkt door het oppervlak van een monster te scannen met een elektronenbundel. Deze bundel creëert verschillende signalen, secundaire elektronen, röntgenstralen, fotonen en andere, die allemaal helpen het monster te karakteriseren. De signalen worden weergegeven op een scherm dat de materiaaleigenschappen van het monster in kaart brengt.