กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือหรือกลไกที่ช่วยให้มองเห็นองค์ประกอบหรือวัตถุขนาดเล็กได้ดีขึ้นทำให้ได้ภาพที่ขยายใหญ่ขึ้น เครื่องมือนี้โดดเด่นด้วยการเพิ่มภาพไปที่ระดับของเรตินาเพื่อให้จับข้อมูลได้ดีขึ้นมาก วิทยาศาสตร์ที่มีหน้าที่ในการตรวจสอบของชุดของวัตถุขนาดเล็กนี้โดยใช้เครื่องมือนี้เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์คืออะไร
สารบัญ
ในทางนิรุกติศาสตร์คำว่า microscope มาจากภาษากรีกμικρόςσκοπέωซึ่งแปลว่า"อุปกรณ์หรืออุปกรณ์สำหรับสังเกตสิ่งเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า"คำที่เกิดจาก "micro" ซึ่งแปลว่า "เล็ก" และ "scopian" หมายถึง " เครื่องใช้ในการมองเห็นหรือสังเกตการณ์ '
กล่าวอีกนัยหนึ่งกล้องจุลทรรศน์ไม่ได้เป็นอะไรมากไปกว่าเครื่องมือทางแสงที่มีคุณค่าและเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์เพราะด้วยเหตุนี้จึงสามารถสังเกตเห็นทั้งจุลินทรีย์และองค์ประกอบเล็ก ๆ
เครื่องมือนี้ประกอบด้วยเลนส์ที่มีหน้าที่ขยายภาพขนาดเล็กที่กำลังโฟกัสและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าด้วยตามนุษย์
กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกที่สร้างขึ้นในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติคือออปติคอลและยังคงใช้งานอยู่เนื่องจากการทำงานของมันเนื่องจากมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุต่างๆที่ทำให้ทิศทางของแสงเปลี่ยนไป
จากช่วงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์เริ่มสร้างเลนส์พิเศษที่อนุญาตให้รังสีของแสงมาบรรจบกันดังนั้นด้วยการรวมกันของทั้งสองอย่างจะสามารถสร้างภาพขยายของวัตถุประเภทใดก็ได้ที่กำลังศึกษาอยู่ ตัวอย่างที่ใช้ได้จริงคือการใช้เลนส์ตัวเดียว (เช่นแว่นขยายเป็นต้น) เพื่อสร้างภาพที่มีขนาดขยายมากขึ้นของตัวอย่างที่กำหนด
เมื่อพูดถึงกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลภาพขยายจะถูกสร้างขึ้นจากเลนส์ที่แตกต่างกันบางส่วนติดตั้งตามวัตถุประสงค์ของเครื่องมือและอื่น ๆ บนเลนส์ตา สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าเลนส์ที่อยู่ในวัตถุประสงค์จะสร้างภาพขยายที่แท้จริงของตัวอย่างจากนั้นภาพจะถูกขยายผ่านเลนส์ตาทำให้ได้ตัวอย่างเสมือนจริงที่มีขนาดใหญ่กว่าต้นฉบับ
สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงความจริงที่ว่าองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของอุปกรณ์เหล่านี้คือแสงบางทีนั่นอาจเป็นสาเหตุที่กล้องจุลทรรศน์ติดตั้งโฟกัสและคอนเดนเซอร์ด้วยวิธีนี้พวกเขาจึงสามารถโฟกัสลำแสงไปที่ตัวอย่างได้ หลังจากแสงผ่านตัวอย่างเลนส์จะเบี่ยงเบนไปอย่างถูกต้องเพื่อให้ได้ภาพขยาย
ประวัติของกล้องจุลทรรศน์
ไม่กี่ศตวรรษที่ผ่านมาก่อนที่จะมีการสร้างกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกขึ้นผู้คนได้ใช้เลนส์ต่าง ๆ ที่สามารถขยายภาพของตัวอย่างที่กำลังศึกษาได้เลนส์เหล่านี้เรียกว่าแว่นขยายซึ่งในความเป็นจริงยังคงใช้อยู่ในหลาย ๆ ส่วนต่างๆของโลก
อย่างไรก็ตาม Roger Bacon ในช่วงศตวรรษที่ 13 เป็นผู้รับผิดชอบในการศึกษาแว่นขยายเหล่านี้และใช้ประโยชน์จากการบิดทั้งหมดทำการวิจัยที่มีประสิทธิภาพเพื่อเปลี่ยนการใช้แว่นขยายสำหรับเครื่องมืออื่น ๆ ที่จะให้ประสิทธิผลที่ดีกว่าในการขยายตัวอย่าง.
ต้นกำเนิดของกล้องจุลทรรศน์มีอายุย้อนไปในปี 1590โดยเป็นนักประดิษฐ์ Zacharias Janssen เกิดที่เมืองมิดเดลเบิร์กประเทศเนเธอร์แลนด์ จากนั้นAntón Van Leeuwenhoek พ่อค้าและนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ในปี ค.ศ. 1674 ได้สร้างสิ่งนี้ให้สมบูรณ์แบบเพราะเขามีการค้นพบเซลล์เม็ดเลือดแดงและแบคทีเรียในเลือดกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดและเป็นครั้งแรกที่สร้างขึ้นเนื่องจากความเรียบง่ายทางเทคนิคเนื่องจากประกอบด้วยเลนส์อย่างน้อยหนึ่งชิ้นที่ช่วยให้สามารถสังเกตภาพวัตถุหรือองค์ประกอบที่ขยายใหญ่ขึ้นได้
มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าเลนส์เหล่านี้สามารถขยายวัตถุขึ้นถึง 15 เท่าผ่านการหักเหของแสง เลนส์เหล่านี้คือแก้วพลาสติกหรือวัสดุโปร่งแสงชนิดอื่น ๆ ในรูปทรงกลมซึ่งจะเปลี่ยนทิศทางของแสงที่ตกกระทบ แต่ในเวลาเดียวกันกาลิเลโอกาลิเลอียังสร้างกล้องจุลทรรศน์โดยใช้เลนส์นูนและเลนส์เว้า
ดังนั้นแม้เวลาจะผ่านไปหลายปี แต่ก็ยังมีข้อสงสัยว่าใครคือผู้ประดิษฐ์เครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างแท้จริงนี้ สิ่งเดียวที่ยังคงชัดเจนคือบุคคลแรกที่ใช้คำว่ากล้องจุลทรรศน์คือ Giovanni Faber ในปี 1625
จากนั้นสำหรับสิ่งที่เป็นส่วนหนึ่งของศตวรรษที่สิบเจ็ดการตรวจสอบครั้งแรกที่บันทึกข้อสังเกตที่เกิดขึ้นภายใต้การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ก็เริ่มปรากฏขึ้น งานวิจัยชิ้นแรกนี้มีชื่อเรื่องว่าMicrographiaและเขียนโดย Robert Hooke ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1665 ในงานนี้มีภาพประกอบแมลงและพืชทุกชนิด ทั้งหมดนี้ถ่ายโดยเครื่องมือออพติคอลนี้
ในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมาเทคโนโลยีของเครื่องมือเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงจนได้รับอุปกรณ์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันทั่วโลกโดย Carl Zeiss เป็นหนึ่งในผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในศตวรรษที่ 19 เนื่องจากบริษัทของเขาได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย เครื่องมือและทฤษฎีทางแสงหลายอย่างที่พัฒนาโดย Ernst Abbe นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง ต่อมาความก้าวหน้าของศตวรรษที่ยี่สิบทำให้เกิดการพัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งเป็นผลมาจากกล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่รวมถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจะอธิบายอย่างละเอียดในบทความนี้
ชิ้นส่วนกล้องจุลทรรศน์
เช่นเดียวกับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์กล้องจุลทรรศน์มีหลายส่วนที่ประกอบกันเป็นชิ้นส่วนทั้งหมด ชิ้นส่วนสามารถจำแนกได้ตามที่อยู่ในระบบกลไกและชิ้นส่วนที่อยู่ในระบบออปติก หากไม่มีสิ่งเหล่านี้เป็นไปไม่ได้ที่กล้องจุลทรรศน์จะทำงานได้อย่างถูกต้อง
ระบบออปติคอล
กล้องจุลทรรศน์เป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่มีการทำเครื่องหมายก่อนและหลังในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรื่องยาและชีวภาพ โดยพื้นฐานแล้วมันสามารถกำหนดให้เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการสังเกตในองค์ประกอบที่มีขนาดขยายใหญ่ขึ้นซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและด้วยเหตุนี้กล้องจุลทรรศน์อื่น ๆ จึงถูกสร้างขึ้นซึ่งมีระบบออปติคัลและระบบกลไก ช่างแว่นตามีชุดองค์ประกอบและเลนส์สำหรับจัดการแสงที่ช่วยให้สร้างภาพขยายได้มากขึ้น
- โฟกัส: มีหน้าที่ในการเปล่งรังสีของแสงที่ส่งไปยังตัวอย่างที่กำลังศึกษาอยู่
- คอนเดนเซอร์: หน้าที่หลักคือการรวมรังสีของแสงแต่ละตัวลงบนตัวอย่างที่จะสังเกตเห็น
- ไดอะแฟรม: คอนเดนเซอร์มีแนวโน้มที่จะอยู่คู่กับไดอะแฟรมซึ่งมีหน้าที่ควบคุมปริมาณแสงตกกระทบที่ใช้กับตัวอย่าง
- วัตถุประสงค์: ส่วนพื้นฐานของเครื่องมือนี้ขึ้นอยู่กับชุดเลนส์ที่รับแสงที่มาจากตัวอย่างด้วยวิธีนี้จะช่วยให้สามารถเพิ่มภาพของตัวอย่างที่กำลังสังเกตได้
- ช่องมองภาพ: มีหน้าที่ในการขยายภาพที่มาจากวัตถุประสงค์ในความเป็นจริงโดยผ่านส่วนนี้ที่สามารถสังเกตตัวอย่างได้อย่างเต็มที่
ระบบช่าง
ระบบนี้ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของการรองรับโครงสร้างขององค์ประกอบทั้งหมดที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในส่วนเดียวกันนี้ ที่นี่มันเหมือนกับระบบออปติคอลทุกประการหากมีไม่ครบทั้งหมดแสดงว่ากล้องจุลทรรศน์ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง
แบ่งออกเป็นดังนี้:
- ฐาน: หรือที่เรียกว่าเท้าทำหน้าที่รักษากล้องจุลทรรศน์ให้อยู่ในตำแหน่งที่มั่นคง
- แขน: เป็นโครงสร้างหลักของเครื่องมือนอกจากนี้ยังเชื่อมต่อฐานกับระบบออปติคัล
- เวที: เป็นส่วนแนวนอนของเครื่องมือขยายตัวอย่างและวางตัวอย่างที่จะสังเกตไว้ที่นั่น
- ไมโครเมตริกและสกรูหยาบ: เนื่องจากสเตจไม่ได้เชื่อมต่อกับแขนอย่างแน่นหนาจึงต้องควบคุมตำแหน่งโดยใช้ไมโครเมตริกและสกรูหยาบ
- ปืนพก: นี่คือส่วนที่วัตถุประสงค์ตั้งอยู่โดยทั่วไปคือ 3 หรือ 4 และสามารถหมุนเพื่อเลือกวัตถุประสงค์ที่เหมาะสม
- Tube: รับผิดชอบในการเชื่อมต่อวัตถุประสงค์กับเลนส์ตา
ประเภทของกล้องจุลทรรศน์
นอกจากออปติคอลแล้วยังมีกล้องจุลทรรศน์ประเภทอื่น ๆ ที่มีหน้าที่และลักษณะที่แตกต่างกันในหมู่พวกมันคือกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา, กล้องจุลทรรศน์แบบประกอบ, แสงอัลตราไวโอเลต, การเรืองแสง, ปิโตรกราฟ, กล้องจุลทรรศน์สนามมืด, ความคมชัด, ระยะแสงโพลาไรซ์, คอนโฟคอลอิเล็กตรอน, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและอื่น ๆ ในส่วนนี้จะมีการอธิบายสิ่งที่สำคัญที่สุดในโลกตลอดจนลักษณะเด่น
กล้องจุลทรรศน์แบบผสม
นี้จะแบ่งเป็นระดับประถมศึกษาสำหรับช่างแว่นตาคำว่า "คอมโพสิต" หมายถึงการที่เลนส์สองตัวขึ้นไปใช้เพื่อให้ได้ภาพขยายของตัวอย่าง ชื่อนี้ใช้ในทางตรงกันข้ามกับเครื่องมือง่ายๆเนื่องจากหมายถึงกล้องจุลทรรศน์ที่ทำงานร่วมกับเลนส์ชิ้นเดียวนั่นคือแว่นขยาย
กล้องจุลทรรศน์ตาข้างเดียว
ตามความหมายของชื่อมันมีช่องมองภาพเดียวที่ช่วยให้ตาข้างเดียวสามารถสังเกตตัวอย่างได้
เนื่องจากคุณสมบัติที่เรียบง่ายนี้จะถูกนำมาใช้โดยนักศึกษาหรือผู้ที่พบรักของพวกเขาในการใช้กล้องจุลทรรศน์เครื่องมือนี้ไม่สะดวกสบายแม้แต่น้อยเมื่อต้องวิเคราะห์ตัวอย่างเป็นรายชั่วโมงซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้เชี่ยวชาญไม่ใช้มันและหาทางให้เครื่องมือสองตา เครื่องมือออพติคอลประเภทนี้มีช่องมองภาพสองชิ้นดังนั้นจึงสามารถใช้ตาทั้งสองข้างในการวิเคราะห์ตัวอย่างจึงสะดวกสบายกว่าและภาพของวัตถุประสงค์จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนผ่านปริซึมออปติก
กล้องจุลทรรศน์ Trinocular
ซึ่งมีช่องมองภาพสองชิ้นที่ช่วยให้สามารถสังเกตตัวอย่างได้ แต่ยังรวมถึงช่องมองภาพเพิ่มเติมเพื่อเชื่อมต่อกับกล้องที่จับภาพของการสังเกตที่เกิดขึ้น
นอกจากนี้ยังมีดิจิตอลแทนการมีช่องมองภาพ แต่ก็มีกล้องซึ่งช่วยให้สามารถจับภาพของตัวอย่างแบบดิจิทัลได้ซึ่งจะแสดงแบบเรียลไทม์ผ่านหน้าจอแม้ว่าจะสามารถส่งบนพีซีผ่านการเชื่อมต่อได้ ยูเอสบี.
กล้องจุลทรรศน์กลับหัว
ตามความหมายของชื่อมันจะกลับตำแหน่งของแหล่งกำเนิดแสงและเป้าหมายดังนั้นชิ้นงานจึงส่องสว่างจากด้านบนและเป้าหมายจะอยู่ในตำแหน่งที่ต่ำกว่าระยะ ข้อดีของเครื่องมือนี้คือคุณสามารถเห็นองค์ประกอบที่อยู่ด้านล่างของภาชนะสังเกตการณ์ ใช้เพื่อดูเนื้อเยื่อและเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ภายในภาชนะและมีน้ำอยู่ตลอดเวลา
สามมิติ
เป็นเครื่องมือสองตาเนื่องจากมีช่องมองภาพสองชิ้น แต่ด้วยเครื่องมือออพติคอลนี้ช่องมองภาพแต่ละอันให้ภาพที่แตกต่างกัน การรวมกันของสองภาพให้โดย eyepieces ก่อผลกระทบของการมองเห็นภาพสามมิติเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์นี้จะต้องใช้วัตถุประสงค์สองอย่างซึ่งต่างกันสำหรับแต่ละช่องมองภาพ สำหรับอุปกรณ์ทั่วไปตัวอย่างมีแนวโน้มที่จะย้อมสีด้วยสารด้วยวิธีนี้ความเปรียบต่างจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นหลังที่สว่าง
เมื่อตัวอย่างไม่เปื้อนความเปรียบต่างมีแนวโน้มที่จะต่ำและรายละเอียดไม่ได้รับการชื่นชมอย่างเต็มที่ดังนั้นเพื่อแก้ไขปัญหาประเภทนี้อุปกรณ์เหล่านี้จึงถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคการรักษาด้วยลำแสง สิ่งเหล่านี้ทำให้สามารถสังเกตตัวอย่างด้วยระดับความเปรียบต่างที่เพียงพอ กล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ ได้แก่:
- กล้องจุลทรรศน์สนามมืด
- กล้องจุลทรรศน์แสงแบบ Petrographic หรือโพลาไรซ์
- กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส
- กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์ความแตกต่างของสัญญาณรบกวน
- บางส่วนมักจะรวมแสงอินฟราเรดอัลตราไวโอเลตและหลอดฟลูออเรสเซนต์
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์
ในส่วนนี้คุณจะพบแกลเลอรีภาพของกล้องจุลทรรศน์เพื่อดูโดยตรงว่าแต่ละภาพที่กล่าวถึงในโพสต์นี้มีลักษณะอย่างไรโดยเริ่มจากภาพถ่ายจริงจนถึงกล้องจุลทรรศน์แบบวาด
