Typen von Mikroskopen und ihre Anwendungen
Ein Mikroskop wird definiert als ein Gerät, das verwendet wird, um kleine Objekte zu beobachten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Es gibt mehrere Typen von Mikroskopen, darunter das Lichtmikroskop, das Elektronenmikroskop und das Oberflächenmikroskop.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wahl des Mikroskoptyps vom jeweiligen Verwendungszweck und der benötigten Klarheit abhängt, die von den Nutzern, sei es Forscher oder Studierende, gewünscht wird. Der Preis eines Mikroskops kann von wenigen Dutzend bis zu mehreren Tausend Dollar reichen. Im Folgenden sind die häufigsten Mikroskoptypen und deren Anwendungen aufgeführt:
Einfaches Mikroskop
Das einfache Lichtmikroskop gilt als das älteste Mikroskop, das im 17. Jahrhundert von Antonie van Leeuwenhoek erfunden wurde, als er eine konvexe Linse an einem Halter befestigte, um verschiedene Proben zu untersuchen.
Es ist erwähnenswert, dass das einfache Mikroskop in der Lage ist, Bilder bis zu 200-300-fach zu vergrößern. Trotz seiner Einfachheit war es ausreichend für van Leeuwenhoeks Bedürfnisse, einschließlich seiner Studien zu den unterschiedlichen Formen von roten Blutkörperchen. Heutzutage ist der Einsatz des einfachen Mikroskops jedoch eingeschränkt, da zusätzliche Vergrößerungslinsen hinzugefügt werden, um die Effizienz zu steigern.
Compound-Mikroskop
Das zusammengesetzte Lichtmikroskop gehört zu den am häufigsten verwendeten Mikroskopen der heutigen Zeit. Es besteht aus mehreren Teilen, von denen jeder eine spezifische Funktion hat. Das Mikroskop besteht aus einer Linse oder Kamera, die durch ein Medium getrennt ist, was eine vergrößerte Darstellung ermöglicht. Im Gegensatz zum einfachen Mikroskop, das auf Sonnenlicht angewiesen ist, nutzt das verbesserte Mikroskop künstliches Licht, um dem Benutzer das Betrachten von Proben zu ermöglichen.
Es ist wichtig zu betonen, dass zusammengesetzte Mikroskope äußerst nützlich sind; sie haben zur Entwicklung zahlreicher Bereiche beigetragen, darunter Technologie, wissenschaftliche Forschung und Bildung. Zu den Merkmalen des zusammengesetzten Lichtmikroskops gehören:
- Vergrößerung
Es ermöglicht die Vergrößerung von Proben unter Verwendung von Vergrößerungslinsen, beginnend mit einer Vergrößerung von 40-fach, bis hin zu 400 – 1000-fach.
- Klarheit
Klarheit bezieht sich auf die Qualität der Bildaufnahme durch die Linse des zusammengesetzten Mikroskops, wobei ein klares Bild mehr Details enthält.
- Kontrast
Kontrast wird als das Verhältnis zwischen der Dunkelheit des Hintergrunds und der Probe bezeichnet. Ein ausgezeichneter Kontrast kann erreicht werden, indem die Probe eingefärbt wird, sodass sie beim Einsatz des Mikroskops farbig erscheint.
Anatomisches Mikroskop
Das anatomische oder stereoskopische Mikroskop besteht aus mehreren Teilen, wobei am wichtigsten ein Paar Mikroskope ist, die nebeneinander montiert sind, mit einem kleinen Unterschied im optischen Achsenwinkel zwischen ihnen. Die Probe erscheint in jedem Auge getrennt, was den stereoskopischen Effekt bewahrt. Außerdem kann die Vergrößerung durch geeignete und korrekte Designs des Mikroskops weiter erhöht werden.
Es ist zu beachten, dass die Vergrößerung dieser Mikroskope zwischen 5 und 250-fach des tatsächlichen Größenbereichs liegen kann. Anatomische Mikroskope spielen eine wichtige Rolle bei der Justierung und Modifizierung von kleinen Geräten und Werkzeugen; sie werden häufig in medizinischen Laboren, bei präzisen mikrochirurgischen Eingriffen und in der Elektronikindustrie eingesetzt, wo Techniker die Schweißverbindungen kleiner Bauteile in elektrischen Schaltkreisen durchführen.
Fokussiermikroskop
Das Fokussiermikroskop verwendet Laserlicht zum Scannen von Proben. Die Proben werden auf speziellen Folien vorbereitet und dann mithilfe einer dualen Farbspiegelung im Mikroskop gescannt. Das Bild erscheint auf einem angeschlossenen Computerbildschirm, und durch Durchführung mehrerer Scans kann ein 3D-Bild der Probe erstellt werden.
Diese Mikroskope bieten eine breite Palette an Vergrößerungen und eine überlegene Klarheit im Vergleich zu anderen Mikroskopen, was sie in der Zellbiologie und medizinischen Anwendungen sehr beliebt macht.
Rasterelektronenmikroskop
Das Rasterelektronenmikroskop verwendet Elektronen zur Vergrößerung anstelle von Licht. Die Entwicklung dieses Mikroskoptyps begann in den frühen 1950er Jahren und sie spielen eine bedeutende Rolle bei der formalen und topographischen Analyse von Proben.
Dies bedeutet, dass die Struktur und physikalischen Eigenschaften der Probe unter hoher Vergrößerung untersucht werden, basierend auf sekundären und zurückgestreuten elektronischen Signalen. Außerdem haben sie eine wichtige Rolle in der medizinischen Wissenschaft, physikalischen Forschung sowie bei der Bewertung der Länge von Nanodrähten. Zu den Eigenschaften des Rasterelektronenmikroskops gehören:
- Die Fähigkeit, mehrere Proben gleichzeitig zu scannen.
- Höhere Klarheit im Vergleich zu anderen lichtbasierten Mikroskopen.
- Hohe Kontrolle durch den Einsatz von Elektronikmagneten anstelle von Linsen.
- Bereitstellung von Bildern mit hoher Präzision und Klarheit.
Transmissionselektronenmikroskop
Das Transmissionselektronenmikroskop verwendet einen Elektronenstrahl, um Proben zu visualisieren und hochauflösende zweidimensionale Bilder zu erzeugen. Diese elektronischen Mikroskope bieten eine Vergrößerung von bis zu 2 Millionen Mal der tatsächlichen Probengröße. Sie finden breite Anwendung in den Bereichen Medizin, Biologie, Materialwissenschaften, Nanotechnologie, Forensik und weiteren Forschungsgebieten.