Mikroszkóp
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
A mikroszkóp (Görögül: mikron = kicsi + szkopein = nézni) egy eszköz, mely megjeleníti a szabad szemmel láthatatlan parányokat. Az ilyen tárgyak mikroszkóppal való tanulmányozásának tudománya a mikroszkópia. A mikroszkopikus szó jelentése kicsi, szabad szemmel láthatatlan, megtekintésükhöz tehát mikroszkóp szükséges.
A mikroszkóp csaknem 400 éves múltra tekint vissza. Az elsőt Hollandiában készítették valamikor 1590 és 1608 között. Mind a dátum, mind a feltaláló(k) kiléte bizonytalan. Három szemüvegkészítőt szoktak feltalálóinak nevezni: Hans Lippershey-t (aki az első igazi teleszkópot is kifejlesztette), Hans Janssen-t, és fiát, Zacharias-t.
A korai mikroszkópok lencséinek minősége igen gyenge volt, ezért torz képet adtak. Ennek ellenére ezek a meglehetősen durva eszközök óriási segítséget jelentettek az állatok, a növények és az ember szervezetének megismerésében.
A legelterjedtebb mikroszkópféle – az elsőként felfedezett – fénymikroszkóp. Ez egy optikai eszköz, ami egy, vagy több lencsét tartalmaz, melyek segítségével nagyított képet állít elő. A fénymikroszkópon kívül sok más mikroszkópfajta létezik.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] A mikroszkópok típusai
A mikroszkópok durván két csoportba sorolhatók: optika elméletet használó, valamint letapogató mikroszkópok közé.
Az optika elméleti mikroszkópok működésének alapja, hogy a mintán áthaladó, vagy a felületéről visszaverődő sugarakat egy optikai rendszer nagyított képpé alakítja. A használt sugarak lehetnek elektromágneses (például látható fény), vagy elektronsugarak. Ide tartoznak az összetett fénymikroszkópok, a szetereómikroszkópok, illetve az elektronmikroszkópok.
[szerkesztés] Fénymikroszkópok
A fénymikroszkópok, mivel látható fényt használnak, a legegyszerűbb és leggyakrabban alkalmazott mikroszkópok. Friss kutatások kimutatták (lásd Brian J. Ford tanulmánya az egyszerű mikroszkópokról), hogy még az olyan egyszerű mikroszkópok is, melyek csupán egy lencsével rendelkeztek, megdöbbnetően tiszta képet tártak a korai mikroszkopizálók szeme elé. Manapság több lencséből felépülő összetett mikroszkópok szolgálják a tudományt sok területen, főleg a biológiában és a geológiában.
A fénymikroszkópok fénytörő lencséket alkalmaznak, melyek gyakran üvegből, néha műanyagból készülnek. Ezek segítségével irányítják a fényt a szembe, vagy más fényérzékelőbe. A fénymikroszkóp nagyítása legtöbbször maximum 1500-szoros, elméleti felbontásuk 0,2 mikron. Speciális technikákkal (úgy mint a konfokális letapogató lézermikroszkópia) képesek vagyunk átlépni ezt a nagyításhatárt, de a diffrakció miatt a felbontás nem növelhető minden határon túl.
Más, nem látható tartományba eső elektromágneses hullámokat használó mikroszkópokat is gyakran optikai mikroszkópnak neveznek. Ezek közül nagy feloldóképessége miatt leggyakoribb a röntgenmikroszkóp, melynek – az elektronmikroszkópokkal ellentétben – nincs szüksége vákumra.
Népszerűségük miatt a mikroszkópoknak sok tartozékuk, kiegészítőjük van, melyek megkönnyítik a használatukat, vagy javítják a képminőséget.
[szerkesztés] Elektronmikroszkópok
Az elektronmikroszkópokat, melyek fény helyett elektronsugarakat használnak, rendkívüli nagyítások elérésére tervezték. Mivel az elektronok hullámhossza sokkal kisebb, mint a látható fényé, sokkal finomabb felbontást tesznek lehetővé. Az elektronsugár legnagyobb hátránya, hogy a levegőn keresztülhaladva szétszóródik, ezért használatához vákum szükséges.
Az elektronmikroszkóp lencséi nem a fénytörés elve alapján működnek, hanem elektronmágnesek. Úgy alakítják ki őket, hogy a mágneses erővonalak közel párhuzamosak legyenek az elektronok mozgásával. Miután az elektronok keresztülhaladtak a berendezésen, foszfor ernyőn, fényképlemezen, vagy CCD érzékelőn fogják fel őket.
Az elektronmikroszkópoknak két fő változata létezik:
- Letapogató elektronmikroszkóp: Tömör testek felszínének vizsgálatához használatos. A tárgy letapogatható egy finom elektronsugár segítségével, melynek visszaverődését a készülék érzékeli. A módszer spektroszkópiához is használható.
- Tranzmissziós elektronmikroszkóp: az elektronok áthaladnak a mintán, a módszer megfelelője az áteső fényű fénymikroszkópia. A mintát a vizsgálathoz különös gonddal kell előkészíteni, mivel a legtöbb anyag igen erősen szórja az elektronokat.
[szerkesztés] Pásztázószondás mikroszkópok
A pásztázószondás mikroszkópiában (SPM) egy mikrszoszkopikus szondát használnak a felület feltérképezésére. A módszer lényege, hogy a letapogatandó terület fölött végigvezetik a szonda hegyét, és folyamatosan rögzítik a köztük fellépő kölcsönhatás erősségét. Hogy pontosan milyen kölcsönhatást is mérünk, attól függ, milyen fajta pásztázó mikroszkópot használunk.
A pásztázószondás mikroszkópok néhány fajtája:
- Atomierő mikroszkóp
- Elektrosztatikus mikroszkóp
- Mágneses erőmikroszkóp
- Pásztázó alagútmikroszkóp
- Pásztázó optikai közeltérmikroszkóp
[szerkesztés] Más mikroszkópok
Az akusztikus mikroszkóp hanghullámokat használ, hogy megmérje egy minta hangvezetését, hasonlóan a SONAR-hoz. Olyan területen használják őket, ahol a tárgy felszíne alatt megbújó hibákat kell kiszűrni. Gyakran alkalmazzák őket integrált áramkörök vizsgálatára.
[szerkesztés] Lásd még
- Mikroszkópia
- Fénymikroszkóp
- Elektronmikroszkóp
- Röntgenmikroszkóp
- Microscopy laboratory