science >> Wetenschap >  >> Chemie

Verschillende soorten microscopen & hun toepassingen

Hoewel de meeste mensen het samengestelde model uit de labklasse voorstellen als ze denken aan microscopen, zijn er veel soorten microscopen beschikbaar. Deze handige apparaten worden dagelijks gebruikt door onderzoekers, medische technici en studenten; het type dat ze selecteren, hangt af van hun middelen en behoeften. Sommige microscopen bieden een grotere resolutie met een lagere vergroting en omgekeerd, en ze variëren in prijs van tientallen tot duizenden dollars.

Eenvoudige microscoop

De eenvoudige microscoop wordt algemeen beschouwd als de eerste microscoop. Het werd in de 17e eeuw gemaakt door Antony van Leeuwenhoek, die een bolle lens combineerde met een houder voor exemplaren. Vergroot tussen 200 en 300 keer, het was in wezen een vergrootglas. Hoewel deze microscoop eenvoudig was, was hij nog steeds krachtig genoeg om van Leeuwenhoek informatie te verschaffen over biologische monsters, inclusief het verschil in vormen tussen rode bloedcellen. Tegenwoordig worden eenvoudige microscopen niet vaak gebruikt omdat de introductie van een tweede lens leidde tot de krachtigere samengestelde microscoop.

Samengestelde microscoop

Met twee lenzen biedt de samengestelde microscoop betere vergroting dan een simpele microscoop; de tweede lens vergroot het beeld van de eerste. Samengestelde microscopen zijn helderveldmicroscopen, wat betekent dat het monster van onderen wordt belicht en ze kunnen binoculair of monoculair zijn. Deze apparaten bieden een vergroting van 1.000 keer, wat als hoog wordt beschouwd, hoewel de resolutie laag is. Deze hoge vergroting stelt gebruikers echter in staat objecten die te klein zijn om met het blote oog waar te nemen, inclusief afzonderlijke cellen, van dichtbij te bekijken. Monsters zijn meestal klein en hebben een zekere mate van transparantie. Omdat samengestelde microscopen relatief goedkoop en toch nuttig zijn, worden ze overal gebruikt, van onderzoekslaboratoria tot klaslokalen voor biologie op de middelbare school.

Stereo-microscoop

De stereomicroscoop, ook wel een ontleedmicroscoop genoemd, biedt vergroting van tot 300 keer. Deze binoculaire microscopen worden gebruikt om te kijken naar ondoorzichtige objecten of objecten die te groot zijn om te worden bekeken met een samengestelde microscoop, omdat ze geen diavoorbereiding vereisen. Hoewel hun vergroting relatief laag is, zijn ze nog steeds nuttig. Ze bieden een close-up, driedimensionaal beeld van de oppervlaktetexturen van objecten en stellen de gebruiker in staat om het object tijdens het bekijken te manipuleren. Stereomicroscopen worden gebruikt in biologische en medische wetenschapstoepassingen, maar ook in de elektronica-industrie, zoals door degenen die printplaten of horloges maken.

Confocal Microscope -

In tegenstelling tot stereo- en samengestelde microscopen, die gebruik normaal licht voor beeldvorming, de confocale microscoop gebruikt een laserlicht om monsters te scannen die gekleurd zijn. Deze monsters worden op dia's voorbereid en ingevoegd; dan, met behulp van een dichromatische spiegel, produceert het apparaat een vergroot beeld op een computerscherm. Operators kunnen ook 3D-beelden maken door meerdere scans samen te stellen. Net als de samengestelde microscoop, bieden deze microscopen een hoge mate van vergroting, maar hun resolutie is veel beter. Ze worden vaak gebruikt in celbiologie en medische toepassingen.

Scannende elektronenmicroscoop (SEM)

De scanning-elektronenmicroscoop of SEM gebruikt elektronen in plaats van licht voor beeldvorming. Monsters worden gescand in vacuüm- of bijna-vacuümomstandigheden, dus moeten ze speciaal worden voorbereid door eerst dehydratie te ondergaan en vervolgens te worden gecoat met een dunne laag van een geschikt materiaal, zoals goud. Nadat het item is voorbereid en in de kamer is geplaatst, produceert de SEM een 3-D, zwart-wit afbeelding op een computerscherm. De SEM's bieden voldoende controle over de hoeveelheid vergroting en worden door onderzoekers in de fysische, medische en biologische wetenschappen gebruikt om een ​​reeks monsters van insecten tot botten te onderzoeken.

Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM)

Net als de scanning-elektronenmicroscoop, gebruikt de transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) elektronen bij het maken van een vergroot beeld en worden de samples gescand in een vacuüm, zodat ze speciaal moeten worden voorbereid. In tegenstelling tot de SEM gebruikt de TEM echter een diavoorbereiding om een ​​2D-weergave van exemplaren te verkrijgen, zodat deze beter geschikt is om objecten met enige mate van transparantie te bekijken. Een TEM biedt een hoge mate van zowel vergroting en resolutie, waardoor het bruikbaar is in de fysische en biologische wetenschappen, metallurgie, nanotechnologie en forensische analyse.