理科

顕微鏡とは何ですか?»その定義と意味

目次:

Anonim

顕微鏡は、小さな要素やオブジェクトの視認性を高め、それらの拡大画像を取得できるようにする装置またはメカニズムです。この機器は、情報をより適切にキャプチャするために、画像を網膜のレベルまで上げることを特徴としています。この機器を使用して、この一連の小さなオブジェクトの調査を担当する科学は、顕微鏡検査と呼ばれます。

顕微鏡とは

目次

語彙的に言えば、顕微鏡という言葉はギリシャ語のμικρόςσκοπέωに由来します。これは「肉眼では見えない小さなものを観察するための装置または装置」を意味し、「マイクロ」によって形成される言葉は「小さな」を意味し、「スコピアン」は「見るか観察するための装置。

言い換えれば、顕微鏡は、そのおかげで微生物と小さな要素の両方を観察できるため、科学にとって非常に価値があり、関連性のある光学ツールにすぎません。

このツールは焦点が合っていて、人間の目では肉眼では見ることができない小さな画像を拡大する役割を担うレンズで構成されています。

人類の歴史の中で最初に作られた顕微鏡は光学式のものであり、光線の方向を変えるさまざまな材料の特性に基づいているため、その操作のために現在も使用されています。

その瞬間から、科学者たちは光線を収束させる特別なレンズを作り始めました。それにより、両方の組み合わせで、研究されているあらゆるタイプの物体の拡大画像を生成することができました。これの実際的な例は、単一のレンズ(たとえば拡大鏡など)を使用して、特定のサンプルのより拡大された画像を再現することです。

それが来るとき、光学顕微鏡、拡大画像は、いくつかの接眼レンズに工具等の目的に取り付けられ、異なるレンズから生成されます。対物レンズに配置されたレンズがサンプルの実際の拡大画像生成し、次に画像がアイピースレンズを通して拡大され、元のサイズよりも大きい仮想サンプルが生成されることに注意することが重要です。

これらのデバイスの重要な要素の1つが光であるという事実に言及することも重要です。おそらくそれが、顕微鏡にフォーカスとコンデンサーが装備されている理由です。このようにして、サンプルに向けて光線を集束させることができます。光がサンプルを通過した後、レンズはそれを正しく偏向させて拡大画像を実現します。

顕微鏡の歴史

数世紀前、最初の顕微鏡が作成されるずっと前に、人々は研究されているサンプルの画像を拡大できるさまざまなレンズを使用していました。これらのレンズは拡大鏡として知られており、実際にはまだ多くの人に使用されています世界の一部。

しかし、13世紀の間、ロジャーベーコンは、これらの拡大鏡の研究とそれらの使用を完全にひねり、サンプルの拡大により良い効果を与える他のツールへの拡大鏡の使用を変更するための効果的な研究を行いました。 。

顕微鏡の起源は1590年にさかのぼり、その発明者であるZacharias Janssenは、オランダのミデルブルグで生まれました。そして1674年にオランダ出身の商人で科学者のアントン・ヴァン・レーウェンフックがこの創造物を完成させました。彼のおかげで、血中に赤血球と細菌が発見されたからです。光学顕微鏡は最も広く使用されており、物体または要素の拡大画像を観察できる1つまたは複数のレンズで構成されているため、技術的に単純なために最初に作成されました。

これらのレンズは、屈折によって最大15倍まで物体を拡大できることに注意してください。これらのレンズは、ガラス、プラスチック、または円形のその他のタイプの半透明の材料であり、それらに当たる光の方向を変更します。しかし、ほぼ同じ時期に、ガリレオガリレイも凸型と凹型のレンズを使用して顕微鏡作りました

したがって、何年も経ちましたが、この非常に便利なツールの真の発明者は誰なのか疑問があります。はっきりしている唯一のことは、顕微鏡という用語を最初に使用したのは1625年のGiovanniFaberであったということです。

その後、17世紀の一部として、顕微鏡の監視下で行われた観察を文書化した最初の調査が登場し始めました。これらの調査の最初のものはMicrographiaというタイトルで、1665年に出版されたRobert Hookeによって書かれました。この作品には、昆虫や植物のあらゆる種類のイラストがあります。それらはすべて、この光学ツールを使用して撮影されました。

何世紀にもわたって、これらのツール技術は、世界中で今日使用されているデバイスを入手するまで完成されました。CarlZeissは、彼の会社が完全に近代化されたため、19世紀で最も有名な顕微鏡メーカーの1つでした。ツールと、有名な科学者であるErnstAbbeによって開発された多くの光学理論が組み込まれています。その後、20世紀の進歩により、新しい顕微鏡技術の開発が可能になり、その結果、新しいタイプの顕微鏡、特に電子顕微鏡が得られました。これについては、この同じ投稿の後半で詳しく説明します。

顕微鏡部品

他の科学ツールと同様に、顕微鏡には操作全体を構成するいくつかの部分があります。その部品は、その機械システムに属するものとその光学システムに属するものによって分類することができます。これらがないと、顕微鏡が正しく機能することはできません。

光学システム

光学顕微鏡は、科学、特に医学や生物学的事項の歴史の中で前後にマークされた発明の一つです。本質的には、肉眼では知覚できない要素を拡大して観察できる器具として定義でき、そのおかげで、光学システムと機械システムを備えた他の多くの顕微鏡が作成されました。光学技師は、より拡大された画像を生成することを可能にする光を操作するための要素とレンズのセットを含みます。

  • 焦点:それは研究されているサンプルに向けられた光線を放出する責任があります。
  • コンデンサー:その主な機能は、観察されるサンプルに各光線を集中させることです。
  • ダイヤフラム:コンデンサーはダイヤフラムと結合する傾向があり、ダイアフラムはサンプルに使用される入射光の量を調整する役割を果たします。
  • 目的:ツールのこの基本的な部分は、サンプルからの光を受け取るレンズのセットに基づいています。このようにして、観察されているサンプルの画像を増やすことができます。
  • アイピース:対物レンズからの画像を拡大する役割を果たします。実際、サンプルを完全に観察できるのはこの部分です。

メカニックシステム

このシステムは、この同じセクションで前述したすべての要素の構造的サポートの比率に基づいています。ここでは、光学システムとまったく同じです。すべてが存在しない場合、顕微鏡は正しく機能できません。

それは次のように分類されます:

  • ベース:フットとも呼ばれ、顕微鏡を安定した位置に保つ役割を果たします。
  • アーム:ツールの主要な構造であり、さらにベースと光学システムを接続します。
  • ステージ:サンプル拡大ツールの水平部分であり、そこに観察するサンプルを配置します。
  • マイクロメトリックおよび粗いネジ:ステージはアームにしっかりと接続されていないため、マイクロメトリックおよび粗いネジを使用してその位置を調整する必要があります。
  • リボルバー:これは、目的が配置されている部分です。通常、目的は3または4で、回転して適切な目的を選択できます。
  • チューブ:対物レンズとアイピースを接続する役割を果たします。

顕微鏡の種類

光学式に加えて、機能や特性が異なる他のタイプの顕微鏡もあります。その中には、単純顕微鏡、複合顕微鏡、紫外線、蛍光、岩石学、暗視野顕微鏡、コントラスト、偏光位相、共焦点電子、透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡など。このセクションでは、世界で最も重要なものと、それらの主要な特性について説明します。

複合顕微鏡

これは、眼鏡技師にとって初歩的なものとして分類されます。その用語「化合物」は、サンプルの拡大画像を取得するために2つ以上のレンズが使用されるという事実を指します。この名前は、単一のレンズで動作する顕微鏡、つまり拡大鏡を指すため、単純なツールとは対照的に使用されます。

単眼顕微鏡

その名前が示すように、片方の目でサンプルを見ることができる単一のアイピースがあります。

このシンプルな機能により、顕微鏡に情熱を持っている学生や人々が使用します。このツールは快適ではなく、サンプルを時間単位で分析する必要がある場合はさらに少なくなります。そのため、専門家はこのツールを使用せず、両眼ツールに道を譲ります。このタイプの光学ツールには2つのアイピースがあるため、両方の目でサンプルを分析でき、より快適で、光学プリズムによって対物レンズの画像が2つに分割されます。

三眼顕微鏡

これに、サンプルの観察を可能にする2つのアイピースがありますが、行われた観察の画像をキャプチャするカメラを接続するための追加のアイピースも含まれています。

デジタルのものもあります。アイピースの代わりに、サンプルの画像をデジタルでキャプチャできるカメラがあり、画面を介してリアルタイムで表示されますが、接続を介してPCに送信することもできます。 USB。

倒立顕微鏡

名前が示すように、光源と対物レンズの位置が逆になるため、標本は上から照らされ、対物レンズはステージの下に配置されます。このツールの利点は、観測コンテナの下部にある要素を確認できることです。コンテナ内にあり、常に水和している生体組織や細胞を確認するために使用されます

ステレオスコピック

それは両眼ツール、それは、2つの接眼レンズを有しているように、この光学ツールで、各接眼レンズは、異なる画像を提供します。アイピース提供する2つの画像を組み合わせることで、画像を3次元で見る効果が得られます。この効果を得るには、アイピースごとに1つずつ、2つの対物レンズを使用する必要があります。従来の装置では、サンプルが物質で汚れる傾向があり、このように、明るい背景に対してコントラストが増加します。

サンプルが染色されていない場合、コントラストが低くなり、細部が十分に理解されない傾向があるため、これらのタイプの問題を解決するために、光線の処理技術で使用されるこれらのデバイスが作成されました。これらにより、適切なレベルのコントラストでサンプルを観察することができます。これらの顕微鏡は次のとおりです。

  • 暗視野顕微鏡
  • ペトログラフィックまたは偏光顕微鏡
  • 位相差顕微鏡
  • 微分干渉コントラスト顕微鏡
  • 一部には、赤外線、紫外線、および蛍光灯が含まれる傾向があります。

顕微鏡画像

このセクションでは、顕微鏡画像のギャラリーを見つけて、実際の写真から描画顕微鏡まで、この投稿で言及されている各画像がどのように見えるかを直接確認できます。

顕微鏡に関するよくある質問

子供の顕微鏡とは何ですか?

これは、オブジェクトを配置して、はるかに大きな画像を取得できるデバイスです。

顕微鏡は何のためにありますか?

人間の目には知覚できないサンプルの画像を拡大すること。

顕微鏡はどのように機能しますか?

その部品に応じて、顕微鏡レンズはサンプルの拡大画像を鑑賞するように調整されています。

顕微鏡下でどのように焦点を合わせますか?

レンズを分離し、ステージを上げ下げして焦点を見つけます。

誰が顕微鏡を発明したのですか?

Zacharias Janssen、Galileo Galilei、Anton Van Leeuwenhoekなど、本発明を担当する科学者は何人かいます。