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:
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.
Fénymikroszkópok
A sztereómikroszkópot inkább kisebb mértékű nagyításra használják.
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, megdöbbentően 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 pásztázó mikroszkópia) 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 vákuumra.
Népszerűségük miatt a mikroszkópoknak sok tartozékuk, kiegészítőjük
van, melyek megkönnyítik a használatukat, vagy javítják a képminőséget
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 vákuum 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:
A pásztázószondás mikroszkópiában (SPM) egy mikroszkopikus 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:
Kapcsolódó bejegyzések:
A bőr alá látó mikroszkóp
Magyar sikertörténet a 3D mikroszkóp területén
Középkor és nanotechnológia-aranycérnák a mikroszkóp alatt
Megtalálták a legősibb élőlényt a Földön