O termo "microscópio" tem raízes gregas. Consiste em duas palavras, que na tradução significam "pequeno" e "olhar". O principal papel do microscópio é seu uso ao examinar objetos muito pequenos. Ao mesmo tempo, este dispositivo permite determinar o tamanho e a forma, a estrutura e outras características de corpos invisíveis a olho nu.
História da Criação
Não há informações exatas sobre quem foi o inventor do microscópio na história. Segundo algumas fontes, foi projetado em 1590 pelo pai e filho de Janssen, mestre na fabricação de vidros. Outro candidato ao título de inventor do microscópio é Galileu Galilei. Em 1609, este cientista apresentou um dispositivo com lentes côncavas e convexas para visualização pública na Accademia dei Lincei.
Ao longo dos anos, o sistema de visualização de objetos microscópicos evoluiu e melhorou. Um grande passo em sua história foi a invenção de um dispositivo simples de duas lentes com ajuste acromático. Este sistema foi introduzido pelo holandês Christian Huygens no final de 1600. Oculares deste inventorestão em produção hoje. Sua única desvantagem é a amplitude insuficiente do campo de visão. Além disso, em comparação com os dispositivos modernos, as oculares da Huygens têm uma posição desconfortável para os olhos.
Uma contribuição especial para a história do microscópio foi feita pelo fabricante de tais instrumentos Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723). Foi ele quem chamou a atenção dos biólogos para esse dispositivo. Leeuwenhoek fez produtos de pequeno porte equipados com uma lente, mas muito forte. Era inconveniente usar tais dispositivos, mas eles não duplicavam os defeitos de imagem que estavam presentes em microscópios compostos. Os inventores foram capazes de corrigir essa deficiência somente após 150 anos. Junto com o desenvolvimento da óptica, a qualidade da imagem em dispositivos compostos melhorou.
Aperfeiçoamento dos microscópios continua até hoje. Assim, em 2006, cientistas alemães que trabalham no Instituto de Química Biofísica, Mariano Bossi e Stefan Hell, desenvolveram o mais recente microscópio óptico. Devido à capacidade de observar objetos com dimensões de 10 nm e imagens 3D tridimensionais de alta qualidade, o dispositivo foi chamado de nanoscópio.
Classificação dos microscópios
Atualmente, existe uma grande variedade de instrumentos projetados para examinar pequenos objetos. Seu agrupamento é baseado em vários parâmetros. Este pode ser o objetivo do microscópio ou o método de iluminação adotado, a estrutura usada para o projeto óptico, etc.
Mas, via de regra, os principais tipos de microscópiossão classificados de acordo com a resolução das micropartículas que podem ser vistas usando este sistema. De acordo com esta divisão, os microscópios são:
- óptico (luz);
-eletrônico;
-raio-X;-sonda de varredura.
Os microscópios mais usados são do tipo luz. Sua ampla seleção está disponível em lojas de óptica. Com a ajuda de tais dispositivos, as principais tarefas de estudar um objeto são resolvidas. Todos os outros tipos de microscópios são classificados como especializados. Seu uso geralmente é feito em laboratório.
Cada um dos tipos de dispositivos acima tem suas subespécies, que são usadas em uma determinada área. Além disso, hoje é possível comprar um microscópio escolar (ou educacional), que é um sistema de entrada. Oferecido para consumidores e dispositivos profissionais.
Aplicativo
Para que serve um microscópio? O olho humano, sendo um sistema óptico de tipo biológico especial, tem um certo nível de resolução. Em outras palavras, existe a menor distância entre objetos observados quando eles ainda podem ser distinguidos. Para um olho normal, esta resolução está dentro de 0,176 mm. Mas as dimensões da maioria das células animais e vegetais, microorganismos, cristais, microestrutura de ligas, metais, etc. são muito menores que esse valor. Como estudar e observar tais objetos? É aqui que vários tipos de microscópios vêm em auxílio das pessoas. Por exemplo, dispositivos do tipo óptico permitem distinguir estruturas nas quais a distânciaentre os elementos é um mínimo de 0,20 µm.
Como funciona um microscópio?
O dispositivo, que possibilita ao olho humano examinar objetos microscópicos, tem dois elementos principais. Eles são a lente e a ocular. Essas partes do microscópio são fixadas em um tubo móvel localizado em uma base metálica. Ele também tem uma tabela de assuntos.
Os tipos modernos de microscópios geralmente são equipados com um sistema de iluminação. Este é, em particular, um condensador com diafragma de íris. Um conjunto obrigatório de dispositivos de ampliação são micro e macro parafusos, que servem para ajustar a nitidez. O projeto dos microscópios também prevê a presença de um sistema que controla a posição do condensador.
Em microscópios especializados e mais complexos, outros sistemas e dispositivos adicionais são frequentemente usados.
Lentes
Gostaria de iniciar a descrição do microscópio com uma história sobre uma de suas partes principais, ou seja, da lente. Eles são um sistema óptico complexo que aumenta o tamanho do objeto em questão no plano da imagem. O design das lentes inclui um sistema completo não apenas de uma, mas também de duas ou três lentes coladas.
A complexidade de tal projeto óptico-mecânico depende da gama de tarefas que devem ser resolvidas por um ou outro dispositivo. Por exemplo, o microscópio mais complexo tem até quatorze lentes.
Incluído na lentesão a parte frontal e os sistemas que a seguem. Qual é a base para construir uma imagem com a qualidade desejada, bem como determinar o estado operacional? Esta é uma lente frontal ou seu sistema. As partes subsequentes da lente são necessárias para fornecer a ampliação, distância focal e qualidade de imagem necessárias. No entanto, a implementação de tais funções só é possível em combinação com uma lente frontal. Vale ress altar que o desenho da próxima parte afeta o comprimento do tubo e a altura da lente do aparelho.
Oculares
Estas partes do microscópio são um sistema óptico projetado para construir a imagem microscópica necessária na superfície da retina dos olhos do observador. As oculares contêm dois grupos de lentes. O mais próximo do olho do pesquisador é chamado de olho, e o mais distante é chamado de campo (com sua ajuda, a lente constrói uma imagem do objeto em estudo).
Sistema de iluminação
O microscópio tem um design complexo de diafragmas, espelhos e lentes. Com sua ajuda, a iluminação uniforme do objeto em estudo é garantida. Nos primeiros microscópios, essa função era realizada por fontes de luz natural. À medida que os dispositivos ópticos melhoraram, eles começaram a usar primeiro espelhos planos e depois côncavos.
Com a ajuda de detalhes tão simples, os raios do sol ou da lâmpada eram direcionados ao objeto de estudo. Nos microscópios modernos, o sistema de iluminação é mais perfeito. Consiste em um condensador e um coletor.
Tabela de assuntos
Preparações microscópicas que requerem estudo,são colocados em uma superfície plana. Esta é a tabela de assuntos. Vários tipos de microscópios podem ter essa superfície projetada de tal forma que o objeto de estudo gire no campo de visão do observador na horizontal, na vertical ou em um determinado ângulo.
Princípio de funcionamento
No primeiro dispositivo óptico, o sistema de lentes fornecia uma imagem inversa de micro-objetos. Isso tornou possível ver a estrutura da matéria e os menores detalhes que deveriam ser estudados. O princípio de funcionamento de um microscópio de luz hoje é semelhante ao trabalho realizado por um telescópio refrator. Neste dispositivo, a luz é refratada ao passar pela parte de vidro.
Como os microscópios de luz modernos ampliam? Depois que um feixe de raios de luz entra no dispositivo, eles são convertidos em um fluxo paralelo. Só então ocorre a refração da luz na ocular, devido à qual a imagem dos objetos microscópicos aumenta. Além disso, esta informação entra na forma necessária para o observador em seu analisador visual.
Subespécies de microscópios de luz
Os instrumentos ópticos modernos são classificados:
1. De acordo com a classe de complexidade para pesquisa, microscópio de trabalho e escolar.
2. Por campo de aplicação para cirúrgico, biológico e técnico.
3. Por tipos de microscopia para dispositivos de luz refletida e transmitida, contato de fase, luminescente e polarizadora.4. Na direção do fluxo de luz para invertido e direto.
Microscópios eletrônicos
Com o tempo, um dispositivo projetado para examinar objetos microscópicos tornou-se cada vez mais perfeito. Esses tipos de microscópios apareceram nos quais foi usado um princípio de operação completamente diferente, independente da refração da luz. No processo de usar os mais recentes tipos de dispositivos, os elétrons estavam envolvidos. Tais sistemas tornam possível ver partes individuais da matéria tão pequenas que os raios de luz simplesmente fluem em torno delas.
Para que serve um microscópio eletrônico? É usado para estudar a estrutura das células nos níveis molecular e subcelular. Além disso, dispositivos semelhantes são usados para estudar vírus.
Projeto de microscópios eletrônicos
O que está por trás do funcionamento dos mais recentes instrumentos para visualização de objetos microscópicos? Como um microscópio eletrônico é diferente de um microscópio de luz? Existem semelhanças entre eles?
O princípio de funcionamento de um microscópio eletrônico é baseado nas propriedades que os campos elétrico e magnético possuem. Sua simetria rotacional é capaz de ter um efeito de foco nos feixes de elétrons. Com base nisso, podemos responder à pergunta: “Como um microscópio eletrônico difere de um microscópio óptico?” Nele, ao contrário de um dispositivo óptico, não há lentes. Seu papel é desempenhado por campos magnéticos e elétricos adequadamente calculados. Eles são criados por voltas de bobinas pelas quais a corrente passa. Nesse caso, tais campos atuam como uma lente convergente. Quando a corrente aumenta ou diminui, a distância focal muda.distância do instrumento.
Quanto ao diagrama de circuitos, o microscópio eletrônico é semelhante ao diagrama de circuitos de um dispositivo de luz. A única diferença é que os elementos ópticos são substituídos por elementos elétricos semelhantes a eles.
A ampliação de um objeto em microscópios eletrônicos ocorre devido ao processo de refração de um feixe de luz que passa pelo objeto em estudo. Em diferentes ângulos, os raios entram no plano da lente objetiva, onde ocorre a primeira ampliação da amostra. Em seguida, os elétrons passam para a lente intermediária. Nele há uma mudança suave no aumento do tamanho do objeto. A imagem final do material estudado é dada pela lente de projeção. A partir dele, a imagem cai na tela fluorescente.
Tipos de microscópios eletrônicos
Os tipos modernos de lupas incluem:
1. TEM, ou microscópio eletrônico de transmissão. Nesta configuração, uma imagem de um objeto muito fino, com até 0,1 µm de espessura, é formada pela interação de um feixe de elétrons com a substância em estudo e sua posterior ampliação por lentes magnéticas na objetiva.
2. SEM, ou microscópio eletrônico de varredura. Tal dispositivo permite obter uma imagem da superfície de um objeto com alta resolução da ordem de vários nanômetros. Ao usar métodos adicionais, esse microscópio fornece informações que ajudam a determinar a composição química das camadas próximas à superfície.3. Microscópio Eletrônico de Varredura de Túnel, ou STM. Usando este dispositivo, o relevo de superfícies condutoras com altapermissão. No processo de trabalho com STM, uma agulha metálica afiada é trazida para o objeto em estudo. Ao mesmo tempo, uma distância de apenas alguns angstroms é mantida. Em seguida, um pequeno potencial é aplicado à agulha, devido ao qual surge uma corrente de túnel. Neste caso, o observador recebe uma imagem tridimensional do objeto em estudo.
Microscópios Leuwenhoek
Em 2002, uma nova empresa produtora de instrumentos ópticos surgiu na América. A sua gama de produtos inclui microscópios, telescópios e binóculos. Todos esses dispositivos se distinguem pela alta qualidade de imagem.
A sede e o departamento de desenvolvimento da empresa estão localizados nos EUA, na cidade de Fremond (Califórnia). Mas quanto às instalações de produção, elas estão localizadas na China. Graças a tudo isso, a empresa entrega ao mercado produtos avançados e de alta qualidade a um preço acessível.
Você precisa de um microscópio? Levenhuk irá sugerir a opção necessária. A gama de equipamentos ópticos da empresa inclui dispositivos digitais e biológicos para ampliação do objeto em estudo. Além disso, o comprador é oferecido e modelos de designer, executados em uma variedade de cores.
O microscópio Levenhuk possui ampla funcionalidade. Por exemplo, um dispositivo de treinamento básico pode ser conectado a um computador e também é capaz de capturar vídeos de pesquisas em andamento. O modelo Levenhuk D2L está equipado com esta funcionalidade.
A empresa oferece microscópios biológicos de vários níveis. São modelos mais simples, e novidades,adequado para profissionais.
