Ett ljusmikroskop, även känt som ett optiskt mikroskop, fungerar baserat på principerna om förstoring och upplösning för att producera förstorade bilder av små strukturer som är för små för att observera med blotta ögat. Det innebär att belysa ett prov med synligt ljus, vilket möjliggör förstorad visning genom ett optiskt system som består av linser i objektivet och okularet.
Ljusmikroskopkomponenter
Ett typiskt ljusmikroskop består av följande huvudkomponenter:
* Mål :Dessa är uppsättningar av linser placerade längst ner i mikroskopet nära provet. Flera objektivlinser med olika förstoringar är vanligtvis tillgängliga på ett roterande torn.
* Kroppen (fat eller stativ) :Den centrala strukturella delen av mikroskopet som stöder och förbinder alla huvudkomponenter.
* Scen :Plattformen där provet placeras och förbereds för visning.
* membran :Den ligger under scenen och kontrollerar mängden ljus som når provet.
* Belysning :En ljuskälla, vanligtvis en inbyggd lampa, som ger ljus för provobservation.
* Scenklipp :Metallklämmor som används för att fästa provet på plats på scenen.
* Okular :Linsen eller linserna placerade på toppen av mikroskopröret, närmast ögat.
* Fokuseringsknappar :Grovjusterings- och finjusteringsrattar styr den vertikala rörelsen av kroppen eller scenen för att tydligt fokusera på provet.
Så fungerar ljusmikroskop
Den grundläggande operationen för ett ljusmikroskop är som följer:
1. Belysning :Ljus från belysningsinstrumentet passerar genom diafragman och kondensorlinsen, som samlar och riktar ljuset mot provet på scenen.
2. Provförstoring :Objektivlinsen fungerar som en primär förstorare, böjer (bryter) ljusstrålarna som kommer från provet till en verklig, inverterad och förstorad bild i mikroskopkroppen.
3. Okularförstoring :Efter att ha passerat genom objektivlinsen fortsätter ljuset till okularet, där det förstoras ytterligare, vilket resulterar i en förstorad virtuell bild som ser ut att härröra från den verkliga bilden som bildas av objektivet.
4. Total förstoring :Den totala förstoringen av ett mikroskop beräknas genom att multiplicera förstoringseffekten för objektivlinsen med den för okularet. Om du till exempel använder en 40x objektivlins och ett 10x okular skulle det resultera i en total förstoring på 400x.
Upplösning och kontrast
Upplösning hänvisar till förmågan att skilja mellan två intilliggande objekt i ett prov, medan kontrast hänvisar till skillnader i ljusstyrka och mörker i bilden. Dessa aspekter är avgörande för att få tydliga och informativa mikroskopiska bilder.
* Upplösning :Begränsad av våglängden på det använda ljuset har ljusmikroskop ett upplösningsområde från 0,2 till 2 mikrometer (µm). Högre förstoring leder inte alltid till förbättrad upplösning.
* Kontrast :Flera tekniker, såsom färgning, faskontrast och differentiell interferenskontrast, används för att förbättra kontrasten i ljusmikroskopi.
Olika ljusmikroskopitekniker
Utöver de grundläggande principerna som beskrivs ovan, används olika tekniker och modifieringar i ljusmikroskopi för att studera specifika typer av prover eller förbättra avbildningsförmågan. Dessa inkluderar:
* Ljusfältsmikroskopi :Den vanligaste tekniken, den ger ljusa bilder mot en mörk bakgrund.
* Mörkfältsmikroskopi :Lyser upp provet snett för att ge en mörk bakgrund och ljusa föremål.
* Faskontrastmikroskopi :Använder fasskillnader i ljuset för att framhäva transparenta, färglösa strukturer.
* Fluorescensmikroskopi :Involverar fluorescerande färgämnen eller proteiner för att avge synligt ljus när de utsätts för specifika våglängder.
Tillämpningar av ljusmikroskopi
Ljusmikroskop används flitigt i forskning och kliniska miljöer, inklusive:
* Biologi:Studera celler, vävnader och mikroorganismer.
* Mikrobiologi:Undersöker bakterier, svampar och protozoer.
* Patologi:Utvärdering av vävnadsprover för diagnos.
* Forensic Science:Analysera bevis, inklusive fibrer och hår.
* Materialvetenskap:Undersöka ytor, partiklar och strukturer av material.
Ljusmikroskop kanske inte ger samma nivå av upplösning och förstoring som elektronmikroskop, men förblir oumbärliga verktyg inom olika discipliner på grund av deras enkla användning, utbredda tillgänglighet och förmåga att observera levande exemplar under icke-förstörande synligt ljus.
