เนื้อหา
กล้องจุลทรรศน์นับเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่น่าทึ่งมากในโลกวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงช่วยให้สนองความอยากรู้พื้นฐานของมนุษย์เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ที่เล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่มันก็ช่วยชีวิตคนนับไม่ถ้วน ตัวอย่างเช่นโฮสต์ของขั้นตอนการวินิจฉัยที่ทันสมัยจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีกล้องจุลทรรศน์ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในโลกจุลชีววิทยาในการแสดงภาพแบคทีเรียปรสิตบางโปรโตซัวเชื้อราและไวรัส และหากไม่มีความสามารถในการมองเซลล์ของมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ และเข้าใจวิธีการแบ่งเซลล์ปัญหาของการตัดสินใจว่าจะเข้าใกล้อาการต่างๆของโรคมะเร็งจะยังคงเป็นปริศนาที่สมบูรณ์ ความก้าวหน้าในการให้ชีวิตเช่นการปฏิสนธินอกร่างกายในท้ายที่สุดเป็นหนี้การมีอยู่ของพวกเขาต่อสิ่งมหัศจรรย์ของกล้องจุลทรรศน์
เหมือนทุกสิ่งทุกอย่างในโลกของการแพทย์และเทคโนโลยีอื่น ๆ กล้องจุลทรรศน์ของเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาดูเหมือนว่าผิดพลาดและโบราณวัตถุเมื่อเทียบกับที่ดีที่สุดของทศวรรษที่สองของศตวรรษที่ 21 - เครื่องจักรที่วันหนึ่งจะถูกมองใน สิทธิของตนเองสำหรับความล้าสมัย ผู้เล่นหลักในไมโครสโคปคือเลนส์ของพวกเขาเพราะมันคือสิ่งเหล่านี้ที่จะขยายภาพ ดังนั้นจึงมีประโยชน์ที่จะทราบว่าเลนส์ชนิดต่าง ๆ มีปฏิกิริยาต่อกันอย่างไรเพื่อสร้างภาพที่มักจะเกิดขึ้นจริงซึ่งนำไปสู่หนังสือชีววิทยาและบนเวิลด์ไวด์เว็บ ภาพเหล่านี้บางภาพอาจเป็นไปไม่ได้ที่จะมองเห็นโดยไม่ต้องพกพาพิเศษที่เรียกว่าเครื่องควบแน่น
ประวัติของกล้องจุลทรรศน์
เครื่องมือออพติคัลที่รู้จักครั้งแรกที่ได้รับการยกย่องว่าเป็น "กล้องจุลทรรศน์" อาจเป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยเจ้าหนูน้อยชาว Zacharias Janssen ซึ่งการประดิษฐ์ในปี 1595 มีแนวโน้มว่าจะได้รับการถ่ายทอดจากพ่อของเด็ก ๆ กล้องจุลทรรศน์นี้กำลังขยายได้ทุกที่ตั้งแต่ 3x ถึง 9x (ด้วยกล้องจุลทรรศน์ "3x" นั้นหมายถึงการขยายที่ทำได้ทำให้สามารถมองเห็นวัตถุได้ถึงสามเท่าของขนาดจริงและสอดคล้องกับสัมประสิทธิ์เชิงตัวเลขอื่น ๆ ) สิ่งนี้ทำได้โดยการวางเลนส์ที่ปลายทั้งสองของท่อกลวง ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีขั้นต่ำอย่างที่เห็นอาจเป็นไปได้ว่าเลนส์เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 16
ในปี 2203 โรเบิร์ตฮุคซึ่งอาจเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการมีส่วนร่วมในวิชาฟิสิกส์ (โดยเฉพาะคุณสมบัติทางกายภาพของสปริง) ผลิตกล้องจุลทรรศน์คอมโพสิตที่ทรงพลังเพียงพอที่จะมองเห็นสิ่งที่เราเรียกว่าเซลล์ในปัจจุบัน อันที่จริงฮุคได้เครดิตด้วยคำว่า "เซลล์" ในการต่อต้านทางชีวภาพ ฮุคอธิบายในภายหลังว่าออกซิเจนมีส่วนร่วมในการหายใจของมนุษย์และยังขลุกอยู่ในดาราศาสตร์ สำหรับคนยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาที่แท้จริงเขาได้รับการประเมินค่าน้อยกว่าคนที่ชอบไอแซกนิวตัน
Anton van Leeuwenhoek เป็น Hooke ร่วมสมัยใช้กล้องจุลทรรศน์ง่าย ๆ (นั่นคือหนึ่งมีเลนส์เดียว) มากกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบผสม (อุปกรณ์ที่มีเลนส์มากกว่าหนึ่งเลนส์) นี่เป็นส่วนใหญ่เพราะเขามาจากภูมิหลังที่ไม่มีผู้ด้อยโอกาสและต้องทำงานในตำแหน่งที่น่าเบื่อระหว่างการมีส่วนร่วมสำคัญกับวิทยาศาสตร์ Leeuwenhoek เป็นมนุษย์คนแรกที่อธิบายแบคทีเรียและโปรโตซัวและการค้นพบของเขาช่วยพิสูจน์ว่าการไหลเวียนของเลือดในเนื้อเยื่อที่มีชีวิตเป็นกระบวนการหลักของชีวิต
ประเภทของกล้องจุลทรรศน์
ขั้นแรกให้กล้องจุลทรรศน์สามารถจำแนกตามประเภทของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่พวกเขาใช้ในการมองเห็นวัตถุ กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในการตั้งค่าส่วนใหญ่รวมถึงโรงเรียนมัธยมและมัธยมรวมถึงสำนักงานแพทย์และโรงพยาบาลส่วนใหญ่ กล้องจุลทรรศน์แสง. สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่พวกเขาชอบและใช้ประโยชน์จากแสงธรรมดาเพื่อดูวัตถุ เครื่องมือที่ซับซ้อนกว่านี้ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อส่องแสงวัตถุที่น่าสนใจ เหล่านี้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ใช้สนามแม่เหล็กแทนเลนส์แก้วเพื่อโฟกัสพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุที่กำลังตรวจสอบ
กล้องจุลทรรศน์แสงมีให้เลือกหลากหลายทั้งแบบเรียบง่ายและแบบผสม กล้องจุลทรรศน์ธรรมดามีเพียงเลนส์เดียวและในปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวมีการใช้งานที่ จำกัด มาก ชนิดที่พบได้บ่อยกว่าคือกล้องจุลทรรศน์แบบผสมซึ่งใช้เลนส์ชนิดหนึ่งในการสร้างภาพส่วนใหญ่และสองเท่าในการขยายและโฟกัสภาพที่เกิดจากภาพแรก กล้องจุลทรรศน์แบบผสมเหล่านี้บางชนิดมีเพียงช่องมองภาพเดียวและเป็นเช่นนั้น มีตาข้างเดียว; บ่อยครั้งที่พวกเขามีสองและถูกเรียกดังนั้น กล้องสองตา.
กล้องจุลทรรศน์แสงสามารถถูกแบ่งออกเป็น Brightfield และ Darkfield ประเภท อดีตเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ถ้าคุณเคยใช้กล้องจุลทรรศน์ในห้องแล็บของโรงเรียนโอกาสที่จะดีมากที่คุณมีส่วนร่วมในกล้องจุลทรรศน์ Brightfield บางรูปแบบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบสองตา อุปกรณ์เหล่านี้จะส่องสว่างสิ่งที่อยู่ภายใต้การศึกษาและโครงสร้างที่แตกต่างกันในฟิลด์ภาพสะท้อนจำนวนและความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นที่แตกต่างกันตามความหนาแน่นของแต่ละบุคคลและคุณสมบัติอื่น ๆ ใน Darkfield Microscopy ส่วนประกอบพิเศษที่เรียกว่าคอนเดนเซอร์ถูกใช้เพื่อบังคับแสงให้กระเด็นวัตถุที่น่าสนใจในมุมที่วัตถุนั้นมองเห็นได้ง่ายในลักษณะทั่วไปเหมือนกับเงา
ชิ้นส่วนของกล้องจุลทรรศน์
ขั้นแรกแผ่นแบนสีเข้มมักจะวางแผ่นสไลด์ที่เตรียมไว้ของคุณ (โดยปกติวัตถุที่ดูจะถูกวางไว้บนสไลด์ดังกล่าว) เรียกว่า เวที. นี่เป็นสิ่งที่เหมาะสมเนื่องจากบ่อยครั้งที่สิ่งใดก็ตามที่อยู่บนสไลด์ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่สามารถเคลื่อนย้ายได้และในแง่ "การแสดง" สำหรับผู้ชม เวทีประกอบด้วยหลุมในด้านล่างที่เรียกว่า รูตั้งอยู่ภายใน กะบังลมและชิ้นงานบนสไลด์นั้นวางอยู่เหนือช่องเปิดนี้โดยใช้สไลด์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ คลิปเวที. ด้านล่างรูรับแสงคือ เครื่องส่องแสง, หรือแหล่งกำเนิดแสง คอนเดนเซอร์ นั่งอยู่ระหว่างเวทีและไดอะแฟรม
ในกล้องจุลทรรศน์แบบผสมเลนส์ที่อยู่ใกล้เวทีที่สุดซึ่งสามารถเลื่อนขึ้นและลงเพื่อจุดประสงค์ในการโฟกัสภาพเรียกว่าเลนส์ใกล้วัตถุโดยทั่วไปจะใช้กล้องจุลทรรศน์ตัวเดียวซึ่งมีช่วงหนึ่งให้เลือก เลนส์ (หรือบ่อยกว่านั้นคือเลนส์) ที่คุณมองผ่านจะเรียกว่าเลนส์ตา เลนส์วัตถุประสงค์สามารถเลื่อนขึ้นและลงได้โดยใช้ปุ่มหมุนสองตัวที่ด้านข้างของกล้องจุลทรรศน์ ปุ่มปรับความหยาบ ใช้เพื่อให้ได้ช่วงที่มองเห็นที่ถูกต้องโดยทั่วไปในขณะที่ ลูกบิดปรับอย่างละเอียด ใช้เพื่อปรับภาพให้อยู่ในโฟกัสที่คมชัดที่สุด ในที่สุดกล้องจะใช้ในการเปลี่ยนระหว่างเลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายแตกต่างกัน ทำได้โดยการหมุนชิ้นส่วน
กลไกการขยาย
กำลังขยายทั้งหมดของกล้องจุลทรรศน์เป็นเพียงผลิตภัณฑ์ของการขยายเลนส์ใกล้วัตถุและการขยายเลนส์เลนส์ตา นี่อาจเป็น 4 เท่าสำหรับวัตถุประสงค์และ 10 เท่าสำหรับเลนส์ตารวมเป็น 40 หรืออาจเป็น 10x สำหรับเลนส์แต่ละประเภทรวม 100x
ตามที่ระบุไว้วัตถุบางอย่างมีเลนส์ใกล้วัตถุมากกว่าหนึ่งเลนส์สำหรับการใช้งาน การรวมกันของระดับกำลังขยายเลนส์ใกล้วัตถุ 4x, 10x และ 40x เป็นเรื่องปกติ
คอนเดนเซอร์
ฟังก์ชั่นของคอนเดนเซอร์ไม่ได้ขยายแสง แต่อย่างใด แต่เพื่อปรับทิศทางและมุมของการสะท้อน คอนเดนเซอร์ควบคุมว่าแสงจากตัวส่องสว่างได้รับอนุญาตให้ผ่านรูรับแสงมากเท่าใดจึงควบคุมความเข้มของแสง นอกจากนี้ยังเป็นตัวควบคุมความคมชัด ในกล้องจุลทรรศน์ Darkfield มันเป็นความแตกต่างระหว่างวัตถุสี Drab ที่แตกต่างกันในด้านการมองเห็นที่สำคัญที่สุดไม่ใช่รูปลักษณ์ภายนอก พวกเขาจะใช้ในการหยอกล้อภาพที่อาจไม่ปรากฏขึ้นหากเครื่องมือที่ใช้เพียงแค่กระหน่ำยิงสไลด์ที่มีแสงมากที่สุดเท่าที่ตาข้างบนมันสามารถทนออกจากผู้ชมเพื่อหวังผลลัพธ์ที่ดีที่สุด