میکروسکوپ

میکروسکوپ وسیله ای است که به کمک آن می توان تصاویر بزرگ از اشیا و جانداران کوچک را مشاهده نمود. این وسیله برای افراد این امکان را فراهم می سازد تا به یک نمای بسیار نزدیک از اشیا و جانداران کوچک دست پیدا کنند. میکروسکوپ با فراهم نمودن این امکانات سبب سهولت تجزیه و تحلیل ساختارهای بسیار ریز می شود.

هنوز مشخص نشده که برا اولین بار چه کسی این وسیله ار ابداع نمود. اما یافته های حاکی از آن است که افرادی چون هانس جانسن، زاخاریاس جانس و هانس لیپرشی، از اولین طراحان و سازندگان میکروسکوپ بوده اند.

اندازه سلول ها متفاوت است. اما آنچه که در واقعیت می دانیم این است که سلول های واحد های زیستی بسیار کوچکی هستند. مثالی از این واحدهای زیستی گلبول های قرمز سازنده خون انسان است. ابعاد این گلبول های قرمز تقریبا 8 میکرومتر است. برای این که تصوری بهتری از اندازه گلبول های قرمز خون داشته باشید سر یک سوزن را در نظر بگیرید.

 به طور متوسط یک سوزن، قطری معادل یک میلی متر دارد و در این ابعاد می توان تقریبا 125 گلبول قرمز خون انسان را به صورت ردیفی در سر سوزن قرار داد. از این  محصول معمولا برای اهداف آموزشی و پژوهشی استفاده می شود.

دانشمندان از انواع مختلفی از میکروسکوپ ها برای رویت سلول ها استفاده می کنند. عکس هایی که از سلول های مختلفی در کتاب ها و مجلات چاپ می شوند معمولا با استفاده از میکروسکوپ تهیه می شود. می توان این وسیله را نوعی ذره بین تصور کرد. ذره بین ها از یک لنز تشکیل شده اند به همین دلیل ذره بین ها به نام میکروسکوپ ساده نیز مشهور هستند.

میکروسکوپ هایی که در مدارس، دانشگاه هاه، آزمایشگاه ها، شرکت های دانش بنیان و مراکز پژوهشی، پژوهشگاه ها و مراکز تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند ار لنز های فراوانی تشکیل شده اند به همین دلیل این ابزار به نام میکروسکوپ های ترکیبی نیز شناخته می شوند. این ابزار با استفاده از این لنزها می توانند با کمک شکست نور، تصاویری با بزرگنمایی های بسیار بالا تولید کنند. به طوری که بزرگنمایی میکروسکوپ ها از ذره بین ها بسیار بیشتراست.

انواع ترکیبی از دو لنز استفاده شده است. در این نوع میکروسکوپ ها نتایج ترتیب لنزها بسیار جالب است. جهت گیری تصویر مشاهده شده توسط مشاهده کننده کاملا برعکس جهتی گیری واقعی جسم است. امکان دارد بسیای از این محصولات ترکیبی تصویر معکوس تشکیل ندهند دلیل آن است که این نوع میکروسکوپ ها یک لنز دیگری نیز دارند که به کمک آن تصویر معکوس، دوباره معکوس می شود و تصویر جسم حقیقی به همان صورت که جسم وجود دارد دیده می شود.

 قابلیت ها و توانایی های این ابزار به دو عامل بسیار مهم بستگی دارد که عبارتند از: بزرگ نمایی و وضوح تصویر. این دو عامل از اهمیت بالایی برخوردارند. بزرگ نمایی یک میکروسکوپ عبارت است از توانایی یک آن برای بزرگتر نشان دادن یک جسم. نوعی از این وسایل که به عنوان میکروسکوپ نوری شناخته شده اند و معمولا در مراکزی آموزشی مانند مدارس و دانشگاه ها به کار می روند دارای بزرگنمایی 400 هستند.

 به این معنا که با استفاده از این نوع میکروسکوپ ها می توان به تصاویری از جسم مورد نظر با اندازه ی 400 برابر بزرگتر از اندازه واقعی جسم مورد نظر دست پیدا نمود. به عنوان مثال اگر جسم حقیقی دارای 2 میلی متر باشد با استفاده از این میکروسکوپ تصویر آن 800 میلی متر است.

 عامل دیگری که قدرت یک این وسیله را مشخص می کند وضوح تصویر آن است. وضوح تصویر به قدرت تفکیک پذیری نیز معروف است. این کمیت حداقل فاصله ی بین دو نقطه است که می تواند آن دو نقطه را به صورت متمایر و قابل تشخیص بر روی تصویر نشان دهد و این دو جسم به صورت دو جسم قابل تفکیک قابل رویت باشند. کم بودن فاصله این دو نقطه بیانگر بالاتر بودن قدرت وضوح میکروسکوپ است و می تواند تصاویر را با وضوح و جزئیات بیشتر نشان دهد.

 اگر دو سلول یک باکتری بر روی سطح اسلاید به فاصله بسیار نزدیک کنار هم قرار گیرند امکان دارد تصویر آن ها در یک نوع معمولی که قدرت تفکیک پایینی دارد مانند یک تار و یا یک سلول باشد. اما اگر همین دو سلول در یک میکروسکوپ که قابلیت تفکیک بالایی دارد مورد مشاهده قرار بگیرند تصویری با وضوح بالا تشکیل می شود.

قدرت تفکیک این محصول به عوامل مختلفی بستگی دارد که عبارتند از: نوع لنز، تعداد لنزهای موجود در ساختار آن، طول موج نور مورد استفاده برای مشاهده جسم واقعی. توجه به این نکته خالی از لطف نیست که در صورتی که از نورهایی که برای مشاهده اجسام استفاده می شود طول موج های بلند و انرژی کمی داشته باشند توان تفکیک دستگاه کاهش می یابد.

چنان چه تهیه تصاویر با کیفیت و وضوح بالا از اجسام بسیار کوچک مطلوب باشد به بزرگنمایی های بالا و وضوح زیاد تصاویر نیاز است. اگر بزرگنمایی دستگاه بالا ولی وضوح تصویر آن مناسب نباشد یک تصویر تار از جسم تشکیل خواهد شد. میکروسکوپ ها انواع مختلفی دارند که وضوح تصویر، قدرت تفکیک و بزرگنمایی متفاوتی دارند. این دستگاه ها با توجه به ویژگی هایی که دارند برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.

بیشتر انواع دانشجویی در گروه میکروسکوپ‌‌های نوری طبقه‌بندی می‌شوند. در میکروسکوپ نوری، نور مرئی از داخل نمونه (نمونه بیولوژیکی) عبور می‌کند و از طریق سیستم لنز شکسته می‌شود و به کاربر امکان می‌دهد تا تصویر را با بزرگنمایی مشاهده کند.

میکروسکوپ های نوری مرکب توانایی بزرگ کردن تصاویر اجسام را تا 2000 برابر اندازه واقعی دارند. از انواع نوری اغلب برای دیدن موجودات زنده استفاده می شود. با استفاده از این نوع میکروسکوپ ها، امکان مشاهده سلول های زنده و رفتار آنها مانند تقسیم سلولی و حرکت آنها و همچنین اندامک های و اجزای مختلف موجودات میکروسکوپی را فراهم می کند.

طرز کار میکروسکوپ های نوری سهل و آسان است. نگهداری از میکروسکوپ های نوری راحت تر از انواع پیچیده دیگر است. انواع نوری بر اساس عبور نورهای با طول موج های مختلف از لنزهای محدب کار می کند.

 هر چقدر طول موج کاهش پیدا کند، قدرت تفکیک دستگاه افزایش پیدا خواهد کرد. میکروسکوپ های نوری از اجزای مختلفی تشکیل شده است. این اجزا در کنار هم تصاویر با بزرگنمایی مطلوب ایجاد می کنند.

 اجزای تشکیل دهنده میکروسکوپ های نوری عبارتند از: پایه، لوله، اجزای نوری، منبع نور، کنداسنور، عدسی شیئ و عدسی چشمی. پایه قسمتی از دستگاه است که اجزای تشکیل دهنده دستگاه روی آن تعبیه می شوند. در قسمت لوله، لنزها یا عدسی های شیئی و چشمی قرار می گیرند. بزرگنمایی هر کدام از این عدسی ها مختلف است.

اجزای نوری تشکیل دهنده دستگاه شامل کندانسور، صافی ها و یا فیلتر ها و لامپ است. از منبع های نوری می توان لامپ هایLED را نام برد. کاری که منبع نوری انجام می دهد روشن کردن سطح نمونه به طور مساوری است.

کندانسورها وظیفه جمع کردن پرتوهایی که از منبع نور ایجاد می شوند را برعهده دارد. کندانسورها توانایی متمرکز کردن نور را بر روی جسم دارند. با کمک کندانسورها می توان هر بخش از جسم را در روشنایی های یکسان قرار داد. در ساختار کندانسورهای معمولا از یک یا دو لنز استفاده شده است.

لنزهای کروی موجب می شوند هیچ گونه انحرافی در عبور نور ایجاد نشود و موجب کیفیت بهتر تصویر می شود. در کندانسور، دیافراگمی وجود دارد. با استفاده از این دیافراگم می توان شدت نور ورودی به جسم حقیقی را تنظیم نمود.

با کمک عدسی شیئی تصویر از روی نمونه تشکیل می شود. عدسی های شیئی در فاصله بسیار نزدیک نسبت به جسم واقعی قرار دارند. طرز کار عدسی چشمی مانند ذره بین است. با کمک این عدسی ها، تصاویری که از عدسی شیئی تشکیل می شوند را می توان بزرگتر کرد.

میکروسکوپ های نوری انواع مختلفی دارند که عباتند از: میکروسکوپ زمینه روشن، میکروسکوپ زمینه تاریک. نورپردازی در میکروسکوپ زمینه روشن آسان است. در این نوع دستگاه ها ها، نور از زیر نمونه به آن برخورد می کند و تصاویر مربوط به آن از بالای نمونه مشاهده می شود. تصاویری که از این نوع تهیه می شود زمینه نور سفید دارند و بخش هایی از نمونه مه به صورت متراکم هستند تیره دیده می شوند.

 اما در میکروسکوپ های زمینه تاریک، نور از منبع خود به جداره های نمونه برخورد می نماید و به خاطر همین نمونه را به صورت روشن در زمینه ای تاریک می توان رویت نمود. توجه به این نکته لازم است که میکروسکوپ های زمینه تاریک، قدرت تفکیک بیشتری نسبت به میکروسکوپ های زمینه روشن دارند. میکروسکوپ زمینه تاریک این امکان را فراهم می کند که جزئیات بیشتری از جسم را بتوان مشاهده نمود.

میکروسکوپ جزء لاینفک آزمایشگاه است. در میکروسکوپ های آزمایشگاهی، دقت تفکیک در محیط های با نور کم بسیار مهم است.  قیمت خرید این میکروسکوپ های آزمایشگاهی به کیفیت لنزهای موجود در آنها بستگی دارد. در میکروسکوپ های آزمایشگاهی، اساس تشکیل تصویر، عبور نور از لنز و برخورد این پرتوهای نور با عدسی های محدب است.

مدل های مختلفی از میکروسکوپ های آزمایشگاهی در بازار وجود دارد. قبل از خرید این محصول، حتما باید در مورد مدل های آن مطالعه و تحقیق کرد. اگر خرید نوع آزمایشگاهی بدون تحقیق انجام شود احتمال دارد کیفیت دستگاه خریداری شده کمتر باشد و چندان مطلوب نباشد. شما می تواند جهت خرید میکروسکوپ و لوازم جانبی آن به ماندگار آزما مراجعه کنید.

 از تجهیزاتی که بر روی دستگاه ها ضمیمه می شود و قابلیت اتصال به میکروسکوپ و کامپیوتر دارد دوربین های دیجیتالی هستند. برخی از این دوربین های دیجیتالی را می توان بر روی لوپ های دو چشمی و میکروسکوپ های دیجیتالی نصب نمود.

با استفاده از میکروسکوپ های دیجیتالی می توان از نمونه مورد مطالعه عکس و فیلم تهیه نمود. از زمانی که این نوع دروبین ها به بازار ارائه شده اند کیفیت عکاسی و فیلم برداری از نمونه ها افزایش یافته است. امروز تقاضای زیادی برای این نوع محصولات وجود دارد.

انواع آزمایشگاهی مختلفی وجود دارند که انواع آنها می توان به میکروسکوپ های بیولوژی، پلاریزان، المپیوس، استریو و اینورت اشاره نمود. انواع بیولوژی از نوع نوری هستند و جهت انجام دادن آزمایش های بالینی موردی استفاده قرار می گیرند.

در این نوع دستگاه ها، عرض لنزهای چشمی زیاد است و این موجب می شود میدان دید برای پژوهشگر وسیع باشد. انواع بیولوژی وزن سبکی دارند و توانایی آنها در متمرکز کردن نور بالاست.

کندانسور این نوع دستگاه ها 1000 برابر بیشتر از انواع دیگر می توانند بزرگنمایی کنند. م

میکروسکوپ های المپیوس معمولا برای انجام تحقیقات پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند. قدرت تفکیک این نوع دستگاه بالاست. یکی از مهم ترین ویژگی های این نوع میکروسکوپ ها، وجود لوپ پیشرفته در آنهاست. این لوپ ها، کنتراست و بزرگنمایی بالا و عملکرد نوری خیلی خوبی دارند.

این میکروسکوپ در کارهای تحقیقاتی ابزار بسیار نیرومندی است. از نوع پلاریزان برای اهدافی چون نمونه برداری، آموزش، تصویربرداری استفاده می شود. این میکروسکوپ امکان شناسایی نوع، بافت، جنس مواد و شرایطی شکل گیری کانی ها و مواد معدنی را فراهم می کند. میکروسکوپ پلاریزان عدسی های مختلفی دارند و دقت آنها در بررسی جزئیات نمونه بالاست.

سخن آخر

میکروسکوپ ابزاری است که از آن به طور گسترده در مراکز آموزشی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرد. مدل های مختلفی از این ابزار به بازار ارئه شده است و بسته به کیفیت، عملکردهای مختلفی دارند. کیفیت این ابزار بسیار به کیفیت  لنزهای مورد استفاده  بستگی دارد. در هنگام خرید حتما باید تحقیقات لازم انجام شود.