Kính hiển vi là một thiết bị hoặc cơ chế cho phép quan sát tốt hơn các phần tử hoặc vật thể nhỏ hơn, thu được hình ảnh phóng to của chúng. Công cụ này có đặc điểm là tăng hình ảnh ngang với võng mạc để thu nhận thông tin tốt hơn nhiều. Khoa học chịu trách nhiệm điều tra hàng loạt các vật thể nhỏ, sử dụng công cụ này, được gọi là kính hiển vi.
Kính hiển vi là gì
Mục lục
Nói một cách từ nguyên, từ kính hiển vi xuất phát từ tiếng Hy Lạp μικρός σκοπέω, có nghĩa là "thiết bị hoặc dụng cụ để quan sát những thứ nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường", một từ được tạo thành bởi "micro" có nghĩa là "nhỏ" và "scopian" dùng để chỉ " thiết bị để nhìn hoặc quan sát. '
Nói cách khác, kính hiển vi chẳng qua là một công cụ quang học cực kỳ có giá trị và phù hợp với khoa học, vì nhờ nó, có thể quan sát được cả vi sinh vật và các phần tử nhỏ bé.
Công cụ này bao gồm các thấu kính có nhiệm vụ phóng to các hình ảnh nhỏ đang được lấy nét và mắt thường không thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Kính hiển vi đầu tiên được tạo ra trong lịch sử loài người là kính quang học và vẫn còn được sử dụng do hoạt động của nó, vì nó dựa trên đặc tính của các vật liệu khác nhau giúp thay đổi hướng của tia sáng.
Từ thời điểm đó, các nhà khoa học bắt đầu tạo ra các thấu kính đặc biệt cho phép các tia sáng hội tụ, để với sự kết hợp của cả hai, có thể tạo ra hình ảnh phóng đại của bất kỳ loại vật thể nào đang được nghiên cứu. Một ví dụ thực tế về điều này sẽ là sử dụng một thấu kính (như kính lúp chẳng hạn), để tái tạo hình ảnh phóng đại hơn của một mẫu nhất định.
Khi nói đến kính hiển vi quang học, hình ảnh phóng đại được tạo ra từ các thấu kính khác nhau, một số được gắn trên vật kính của dụng cụ và một số khác trên thị kính. Điều quan trọng cần lưu ý là các thấu kính nằm trên vật kính tạo ra ảnh phóng đại thực của mẫu, sau đó ảnh được phóng to qua thấu kính thị kính, làm phát sinh mẫu ảo có kích thước lớn hơn ban đầu.
Cũng cần đề cập đến thực tế rằng một trong những yếu tố thiết yếu của các thiết bị này là ánh sáng, có lẽ đó là lý do tại sao kính hiển vi được trang bị tiêu điểm và tụ điện, bằng cách này, chúng quản lý để tập trung chùm ánh sáng về phía các mẫu. Sau khi ánh sáng đi qua mẫu, các thấu kính có nhiệm vụ làm chệch hướng nó một cách chính xác để đạt được hình ảnh phóng đại.
Lịch sử của kính hiển vi
Cách đây vài thế kỷ, rất lâu trước khi chiếc kính hiển vi đầu tiên được tạo ra, người ta đã sử dụng các thấu kính khác nhau có thể phóng đại hình ảnh của các mẫu đang được nghiên cứu, những thấu kính này được gọi là kính lúp mà trên thực tế vẫn được sử dụng trong nhiều nhiều nơi trên thế giới.
Tuy nhiên, Roger Bacon, vào thế kỷ 13, phụ trách nghiên cứu những chiếc kính lúp này và đưa ra cách sử dụng của chúng, tiến hành nghiên cứu hiệu quả để thay đổi việc sử dụng kính lúp cho các công cụ khác nhằm mang lại hiệu quả tốt hơn cho việc phóng to mẫu..
Nguồn gốc của kính hiển vi có từ năm 1590, do Zacharias Janssen, người phát minh ra nó, sinh ra ở Middelburg, Hà Lan; và sau đó Anton Van Leeuwenhoek, thương gia và nhà khoa học gốc Hà Lan, vào năm 1674 đã hoàn thiện sự sáng tạo này, vì nhờ ông, các tế bào hồng cầu và vi khuẩn đã được phát hiện trong máu. Kính hiển vi quang học được sử dụng rộng rãi nhất và là loại kính đầu tiên được tạo ra do tính đơn giản về mặt kỹ thuật, vì nó bao gồm một hoặc nhiều thấu kính cho phép đạt được hình ảnh phóng to của vật thể hoặc phần tử đang quan sát.
Cần lưu ý rằng những thấu kính này có thể phóng đại một vật lên đến 15 lần thông qua khúc xạ. Các thấu kính này là thủy tinh, nhựa hoặc bất kỳ loại vật liệu mờ nào khác có hình tròn, có thể thay đổi hướng của ánh sáng chiếu vào chúng. Nhưng cùng thời gian đó, Galileo Galilei cũng chế tạo kính hiển vi sử dụng thấu kính lồi và thấu kính lõm.
Chính vì vậy, dù đã nhiều năm trôi qua nhưng vẫn có những nghi vấn không biết ai mới là người phát minh ra công cụ rất hữu ích này. Điều duy nhất vẫn còn rõ ràng là người đầu tiên sử dụng thuật ngữ kính hiển vi là Giovanni Faber vào năm 1625.
Sau đó, trong khoảng thời gian của thế kỷ XVII, những cuộc điều tra đầu tiên ghi lại những quan sát được thực hiện dưới sự theo dõi của kính hiển vi bắt đầu xuất hiện. Tác phẩm đầu tiên của cuộc điều tra này có tựa đề là Micrographia và được viết bởi Robert Hooke, được xuất bản năm 1665. Trong tác phẩm này có tất cả các loại hình minh họa về côn trùng và thực vật. Tất cả chúng đều được chụp bằng công cụ quang học này.
Qua nhiều thế kỷ, công nghệ của những công cụ này đã được hoàn thiện cho đến khi có được những thiết bị đang được sử dụng ngày nay trên khắp thế giới, Carl Zeiss là một trong những nhà sản xuất kính hiển vi nổi tiếng nhất thế kỷ 19 bởi vì công ty của ông đã hoàn toàn hiện đại hóa. các công cụ và kết hợp nhiều lý thuyết quang học được phát triển bởi Ernst Abbe, một nhà khoa học nổi tiếng. Sau đó, những tiến bộ của thế kỷ 20 cho phép phát triển các kỹ thuật hiển vi mới, kết quả là các loại kính hiển vi mới, bao gồm cả kính hiển vi điện tử, sẽ được giải thích đầy đủ ở phần sau của bài đăng này.
Bộ phận kính hiển vi
Giống như bất kỳ công cụ khoa học nào, kính hiển vi có một số bộ phận tạo nên toàn bộ hoạt động của chúng. Các bộ phận của nó có thể được phân loại theo những bộ phận thuộc hệ thống cơ học và những bộ phận thuộc hệ thống quang học của nó. Nếu không có những thứ này, kính hiển vi không thể hoạt động bình thường.
Hệ thống quang học
Các kính hiển vi quang học là một trong những phát minh đó đã đánh dấu một trước và sau trong lịch sử khoa học, đặc biệt là vấn đề dược và sinh học. Về cơ bản, nó có thể được định nghĩa là một công cụ cho phép quan sát các phần tử có kích thước lớn hơn mà mắt thường không thể nhận thấy và nhờ đó, nhiều kính hiển vi khác đã được tạo ra, có hệ thống quang học và cơ học. Bác sĩ nhãn khoa bao gồm một tập hợp các yếu tố thao tác ánh sáng và thấu kính cho phép tạo ra hình ảnh phóng đại hơn.
- Tiêu điểm: nó có nhiệm vụ phát ra các tia sáng hướng tới các mẫu đang nghiên cứu.
- Bộ ngưng tụ: chức năng chính của nó là tập trung từng tia sáng vào mẫu cần quan sát.
- Màng ngăn: tụ điện có xu hướng được ghép nối với màng ngăn, có nhiệm vụ điều chỉnh lượng ánh sáng tới được sử dụng trên mẫu.
- Mục tiêu: phần cơ bản của công cụ này dựa trên một bộ thấu kính nhận ánh sáng phát ra từ mẫu, bằng cách này, nó cho phép tăng hình ảnh của mẫu đang được quan sát.
- Thị kính: có nhiệm vụ phóng to hình ảnh phát ra từ vật kính, thực chất là thông qua bộ phận này mới có thể quan sát được đầy đủ mẫu vật.
Hệ thống cơ khí
Hệ thống này dựa trên tỷ lệ hỗ trợ cấu trúc của tất cả các yếu tố đã được đề cập trước đó trong cùng phần này. Điều tương tự cũng xảy ra ở đây như với hệ thống quang học, nếu không có tất cả chúng, thì kính hiển vi không thể hoạt động chính xác.
Nó được phân loại như sau:
- Đế: hay còn gọi là chân, có nhiệm vụ giữ kính hiển vi ở vị trí ổn định.
- Cánh tay: nó là cấu trúc chính của công cụ, ngoài ra, nó kết nối đế với hệ thống quang học của nó.
- Giai đoạn: nó là phần nằm ngang của công cụ phóng to mẫu và ở đó, mẫu cần quan sát được đặt.
- Vít micrometric và thô: vì giai đoạn không được kết nối chắc chắn với cánh tay, nó phải điều chỉnh vị trí của nó bằng cách sử dụng các vít vi và thô.
- Revolver: đây là phần chứa các mục tiêu, chúng thường là 3 hoặc 4 và có thể xoay để chọn mục tiêu phù hợp.
- Ống: có nhiệm vụ nối các vật kính với thị kính.
Các loại kính hiển vi
Ngoài quang học, còn có các loại kính hiển vi khác, có chức năng và đặc điểm khác nhau, trong số đó có kính hiển vi đơn giản, kính hiển vi ghép, ánh sáng tử ngoại, huỳnh quang, thạch học, kính hiển vi trường tối, tương phản, pha ánh sáng phân cực, đồng tiêu điện tử, kính hiển vi điện tử truyền qua, kính hiển vi điện tử quét, trong số những loại khác. Trong phần này, những người quan trọng nhất trên thế giới sẽ được giải thích, cũng như các đặc điểm nổi trội của chúng.
Kính hiển vi phức hợp
Đây được xếp vào loại sơ cấp đối với bác sĩ nhãn khoa. Thuật ngữ "hợp chất" của nó đề cập đến thực tế là hai hoặc nhiều thấu kính được sử dụng để thu được hình ảnh phóng đại của mẫu. Tên được sử dụng trái ngược với tên của một công cụ đơn giản, vì nó dùng để chỉ kính hiển vi hoạt động với một thấu kính duy nhất, đó là kính lúp.
Kính hiển vi một mắt
Như tên gọi của nó, nó có một thị kính duy nhất cho phép một mắt quan sát mẫu.
Do tính năng đơn giản này, nó được sử dụng bởi sinh viên hoặc những người tìm thấy niềm đam mê của họ trong kính hiển vi. Công cụ này không thoải mái, thậm chí ít hơn khi các mẫu phải được phân tích theo giờ, đó là lý do tại sao các chuyên gia không sử dụng nó và nhường chỗ cho công cụ ống nhòm. Loại dụng cụ quang học này có hai thị kính nên có thể dùng cả hai mắt để phân tích mẫu, thoải mái hơn và ảnh của vật kính được chia đôi qua lăng kính quang học.
Kính hiển vi ba mắt
Trong đó có hai thị kính cho phép quan sát mẫu, nhưng cũng bao gồm một thị kính bổ sung để kết nối với một máy ảnh ghi lại hình ảnh của các quan sát được thực hiện.
Ngoài ra còn có loại kỹ thuật số, thay vì có thị kính, nó có một máy ảnh, cho phép chụp ảnh kỹ thuật số của mẫu, được xem trong thời gian thực qua màn hình, mặc dù nó cũng có thể được truyền đến PC thông qua các kết nối USB.
Kính hiển vi đảo ngược
Như tên của nó, nó đảo ngược vị trí của nguồn sáng và mục tiêu, do đó mẫu vật được chiếu sáng từ trên cao và mục tiêu được định vị bên dưới sân khấu. Ưu điểm của công cụ này là bạn có thể nhìn thấy các phần tử nằm ở dưới cùng của vùng chứa quan sát. Nó được sử dụng để xem các mô và tế bào sống bên trong bình chứa và liên tục ngậm nước.
Lập thể
Nó là một công cụ hai mắt, vì nó có hai thị kính, nhưng với công cụ quang học này, mỗi thị kính cung cấp một hình ảnh khác nhau. Sự kết hợp của hai hình ảnh được cung cấp bởi thị kính tạo ra hiệu ứng nhìn thấy hình ảnh trong ba chiều. Để có được hiệu ứng này, phải sử dụng hai vật kính, một vật kính khác nhau cho mỗi thị kính. Với các thiết bị thông thường, mẫu có xu hướng bị vấy bẩn bởi các chất, bằng cách này, độ tương phản được tăng lên so với nền sáng.
Khi mẫu không bị nhuộm màu, độ tương phản có xu hướng thấp và các chi tiết không được đánh giá đầy đủ, vì vậy, để khắc phục những vấn đề này, các thiết bị này được tạo ra với kỹ thuật xử lý chùm sáng. Điều này giúp bạn có thể quan sát các mẫu với mức độ tương phản thích hợp. Những kính hiển vi này là:
- Kính hiển vi trường tối
- Kính hiển vi ánh sáng phân cực hoặc thạch học
- Kính hiển vi tương phản pha
- Kính hiển vi tương phản giao thoa vi sai
- Một số cũng có xu hướng bao gồm đèn hồng ngoại, tia cực tím và đèn huỳnh quang.
Hình ảnh kính hiển vi
Trong phần này, bạn sẽ tìm thấy một bộ sưu tập hình ảnh của kính hiển vi để tận mắt chứng kiến từng cái được đề cập trong bài đăng này trông như thế nào, bắt đầu với những bức ảnh thật cho đến kính hiển vi vẽ.
