ميکروسکوپ چيست ؟
ميكروسكوپ يكي از وسايل آزمايشگاهي اصلي در آزمايشگاه گياه شناسي است . كه در اينجا انواع آن را مورد بحث و بررسي قرار داده و طرز كار با ميكروسكوپ نوري معمولي را به تفصيل ارائه مينمائيم .
ميكروسكوپهاي مختلف داراي بزرگنمائي هاي متفاوتي ميباشند كه عموماً با وجود عدسيهاي گوناگون، تصوير نمونه مورد نظر چند برابر ميشود . اصول كلي در تمامي انواع ميكروسكوپها براساس عبور نور با طول موجهاي متفاوت از چندين عــدسي محدب ميباشد كه هرچقدر طول موج نور بكار رفته در ميكروسكوپ مزبور كوتاهتر باشد قدرت تفكيك و يا جــداكنندگي آن ميكروسكوپ بيشتر است . براي مثال قدرت تفكيك چشم انسان 1/0 ميليمتر ميباشد و ميكروسكوپ نوري معمولي 24/0 ميكرون .
در طول قرن هيجدهم ميکروسکوپ در زمره وسايل تفريحي به شمار مي‌آمد. با پژوهشهاي بيشتر پيشرفتهاي قابل توجهي در شيوه ساختن عدسي شئي حاصل شد. بطوري که عدسيهاي ديگر بصورت ذره بينهاي معمولي نبودند بلکه خطاهاي موجود در آنها که به کجنمايي معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها مي‌توانستند جرئيات يک شي را دقيقا نشان دهند. پس از آن در طي پنجاه سال، پژوهشگران بسياري تلاش کردند تا بر کيفيت و مرغوبيت اين وسيله بيافزايند. بالاخره ارنست آبه توانست مبناي علمي ميزان بزرگنمايي ميکروسکوپ را تعريف کند.
بدين ترتيب ميزان بزرگنمايي مفيد آن بين 50 تا 2000 برابر مشخص شد. البته مي‌توان ميکروسکوپهايي با بزرگنمايي بيش از 2000 برابر ساخت. مثلاً قدرت عدسي چشمي را بيشتر کرد. اما قدرت تفکيک نور ثابت است و درنتيجه حتي بزرگنمايي بيشتر مي‌تواند دو نقطه از يک شي را بهتر تفکيک کند. هر چه بزرگنمايي شي افزايش يابد به ميزان پيچيدگي آن افزوده ميشود. بزرگنمايي شي در ميکروسکوپهاي تحقيقاتي جديد معمولاً 3X، 6X، 10X، 12X، 40X و 100X است. در نتيجه بزرگنمايي در اين ميکروسکوپ بين 18 تا 1500 برابر است. چون بزرگنمايي ميکروسکوپ نوري بدليل وجود محدوديت پراش از محدوده معيني تجاوز نمي‌کند براي بررسي بسياري از پديده‌هايي که احتياج به بزرگنمايي خيلي بيشتر دارند مفيد است. تحقيقات بسياري صورت گرفت تا وسيله دقيق تري با بزرگنمايي بيشتر ساخته شود. نتيجه اين پژوهشها منجر به ساختن ميکروسکوپ الکتروني شد.
انواع ميکروسکوپ از نظر نوع آشکارساز
ميکروسکوپهاي الکتروني
ميکروسکوپ الکتروني روبشي
ميکروسکوپ الکتروني عبوري
ميکروسکوپ نوري
ميکروسکوپ نوري عبوري
ميکروسکوپ نوري بازتابي
ميکروسکوپهاي پراب پويشي
ميکروسکوپ نيروي جانبي
ميکروسکوپ نيروي اتمي
ميکروسکوپ نيروي مغناطيسي
ميکروسکوپ تونلي پويشي
ميکروسکوپ ميدان نزديک نوري
ميکروسکوپ ولتاژ پويشي
انواع ميكروسكوپ به طور کلي به سه دسته زير تقسيم مي شوند :
1. ميكروسكوپ پلاريزان:
كاربرد آن در زمين شناسي است و براي مطالعه خواص نوري بلورها، شناسايي كاني ها ،مطالعه پترولوژي و پتروگرافي سنگ هاي آذرين ،دگرگوني و رسوبي از آن استفاده مي شود
2. ميكروسكوپ پيناكولار:
دوچشمي هستند و فقط اجسام را بزرگ مي كنند در زمين شناسي در قسمت فسيل شناسي كاربرد بيشتري دارد.
3. ميكروسكوپ انعكاسي:
براي شناسايي كاني هاي فلزي مورد استفاده قرار مي كيرند چون آن ها نور را از خودشان عبور نمي دهند .و براي مطالعه شكل و اندازه آنها بررسي مراحل كاني سازي ،وضعيت و رابطه نسبي كاني ها به يكديگر.
انواع ميکروسکوپ آشکارساز
ميکروسکوپ نوري
با توجه به گسترش روز افزون ميکروسکوپها در شاخه‌هاي مختلف علوم پزشکي و صنعت هر روزه شاهد پيشرفتهاي مختلف در صنعت ميکروسکوپها مي‌باشيم. اين پيشرفتها شامل پيشرفت سيستم روزي طراحي اجزاي مکانيکي ، پايداري استحکام و راحتي در استفاده از آنها ميباشد. ميکروسکوپهاي نوري معمولي که در تحقيقات بيولوژيکي و پزشکي بکار مي‌روند دو دسته ميباشند. يک دسته داراي چشمه نوري مجزا از ميکروسکوپ ميباشند و دسته دوم ميکروسکوپهايي ميباشند که داراي چشمه نوري تعبيه شده در ميکروسکوپ ميباشند. ميکروسکوپهاي معمولي مدرن مورد استفاده از نوع دوم ميباشد و تقريبا ساخت و استفاده نوع اول منسوخ شده است.
اجزاي اصلي ميکروسکوپ نوري
پايه
يک قطعه شامل يک بخش پايين به صورتهاي مختلف و گاهي بصورت نعل اسبي ميباشد که بر روي ميز محل مطالعه قرار ميگيرد. پايه داراي ستون ميباشد که اجزا مختلف به آن متصل ميشود، وزن پايه نسبتا زياد است و اجزائي که بر روي پايه سوارند عبارتند از: چشمه نور و حرکت دهنده لوله ميکروسکوپ.
لوله
ميکروسکوپهاي مختلف تک چشمي (monocular) و يا دو چشمي (binocular) ميباشند، وقتي به مدت طولاني مي‌خواهيم از ميکروسکوپ استفاده کنيم دو چشمي بهتر است، چون مانع خستگي چشم ميباشد. لوله شامل دو گروه عدسي به نامهاي چشمي و شيئي است.
عدسيهاي شيئي
در ميکروسکوپهاي معمولي چهار عدسي شيئي بر روي صفحه چرخان نصب شده که ويژگيهاي اين عدسيها بصورت زيرا است:
عدسي شيئي آکروماتيک X10 (16 ميليمتري با N.A = 0.3)
عدسي شيئي آکروماتيک X40 (4 ميليمتري با N.A = 0.65)
عدسي فلورئيت X45 (35 ميليمتري)
عدسي آکروماتيک X90 (2 ميليمتري و N.A = 1.2)
دو عدسي اول در حالت خشک و دو عدسي بعدي در حالت ايمرسيون روغني مورد استفاده قرار ميگيرند. وظيفه عدسي شئي تهيه تصوير بزرگ شده از شيئي مورد نظر است عدسيهاي شيئي وقتي به صورت خشک بکار مي‌روند، داراي N.A زياد نمي‌باشند و لذا مدت تفکيک آنها است. استفاده از روش ايمرسيون روغني مي‌تواند موجب افزايش N.A و افزايش روزلوشن شود. عدسيهاي شيئي معمولا بصورت عدسيهاي مرکب ميباشند. کيفيت در عدسيهاي شيئي وابسته به شدت روشنايي تصوير مي‌توان تفکيک ميباشد.
عدسيهاي چشمي
وظايفي که چشمي بر عهده دارند عبارتند از: بزرگ سازي تصوير معکوس حاصله از عدسي شيئي ، تشکيل تصوير مجازي از تصوير حاصله بوسيله عدسي شيئي ، اندازه گيري و سنجش اجزا واقع در تصوير. چشميها داراي انواع مختلفي ميباشند که دو نوع معروف و معمول آنها عبارتند از چشمي هويگنس (Huygenian) و چشمي رامزدن (Ramsden). چشمي هويگنس متشکل از دو عدسي سطح محدب ميباشد که يک طرف هر کدام مسطح و يکطرف محدب ميباشد.
در نوع هويگنس سطح محدب هر دو عدسي بطرف پايين ميباشد و بين اين دو عدسي ديافراگم قرار گرفته ، ديافراگم در محل کانون عدسي بالاي عدسي چشمي واقع است. عدسي پايين پرتوهاي رسيده از عدسي شي را جمع آوري نموده و در محل ديافراگم يا در نزديکي آن متمرکز مي‌نمايد. عدسي چشمي اين تصوير را بزرگ نموده و البته بصورت يک تصوير مجازي بزرگ شده به چشم فرد مشاهده‌گر منتقل مي‌کند.
کار ديافراگم کاهش خيره کننده‌گي نور رسيده به چشم بيننده است.چشميهاي هويگنس به چشميهاي منفي معروفند و داراي بزرگنمايي 10 و 5 ميباشند. چشمي هويگنس داراي قيمت نسبتا ارزان و کارايي مناسب ميباشد، اشکال عمده آن محدود بودن ميدان ديد و عدم تامين راحتي کافي براي چشم است. چشميهاي رامزدن به چشميهاي مثبت معروفند، اين چشميها با دقت خوبي انحرافات عدسيهاي آپکروماتيک را تصحيح مي‌نمايند.
سيستم روشنايي
ميکروسکوپها داراي محدوديتهاي متعددي ميباشند و ليکن در عمل اغلب روشنايي ميکروسکوپ موجب محدوديت اصلي ميشود. بنابراين تلاشهاي زيادي در تهيه روشنايي و روش تهيه روشنايي مناسب براي ميکروسکوپها گرديده است. پس تهيه نور مناسب مي‌تواند نقش اساسي در وضوح تصوير داشته باشد. روشني محيط نمي‌تواند براي تهيه تصوير مناسب و کافي باشد، لذا در تهيه روشنايي حتما بايد از لامپها و چشمه‌هاي مصنوعي نوري استفاده ميشود. لامپهاي مورد استفاده در ميکروسکوپها عبارتند از:
• لامپ هالوژن: اين لامپ نور سفيد ايجاد مي‌کند و متشکل از يک رشته تنگستن در گاز هالوژن ميباشد. حاصلضرب شدت نور حاصله در طول عمر اين لامپ تقريبا ثابت است. از لحاظ قيمت در مقايسه با لامپ جيوه و گزنون ارزانتر ميباشد و براي کارهاي فتوميکروگرافي مفيد است.
• لامپ تنگستن: اين لامپها در ميکروسکوپهاي ارزان قيمت و آموزشي بکار مي‌روند.
• لامپ گزنون: اين نوع لامپ يک لامپ تخليه الکتريکي است. اين لامپها داراي پايداري بيشتري نسبت به لامپهاي جيوه‌اي ميباشند.
• لامپ جيوه‌اي: اين لامپ همانند لامپ گزنون از طريق تخليه الکتريکي ايجاد نور مي‌نمايد. لامپ جيوه‌اي حاوي مقدار کمي جيوه است که در اثر يونيزه شدن هواي داخل لامپ ، يونهاي توليد شده موجب تبخير و يونيزه شدن جيوه‌ها مي‌شوند.
کندانسور
وظيفه کندانسور متمرکز سازي نور بر روي نمونه ميباشد. کندانسور در زير Stage که محل قرار‌‌‌گيري نمونه است واقع ميشود.
• کندانسور آبه: اين نوع کندانسور عموما در ميکروسکوپهاي معمولي بکار مي‌روند. در اين نوع کندانسورها دو عدسي بکار رفته است و داراي قيمت ارزان ميباشند. اين کندانسورها با عدسيهاي شيئي و آکرومات CF با بزرگنمايي 4x تا 100x براي مشاهدات عمومي و کاربردهاي تشخص مفيد ميباشند.
• کندانسور با عدسي متحرک: اين کندانسور براي فتوميکروگرافي همراه با عدسيهاي شيئي و پلن آکرومات از نوع CF مفيد ميباشند.
• کندانسور آکرومات: اين گروه کندانسور در مشاهدات و فتوميکروگرافي مورد استفاده قرار ميگيرد اين نوع کندانسور با عدسيهاي شيئي 4x تا 100x مي‌تواند بکار رود.
• کندانسور آکرومات - آپلانت: اين نوع کندانسور را پايه همراه با عدسي هاي شيئي آپوکرومات بکار برد اين کندانسور ها براي فتوميکروگرافي جهت تصويرگيري از اجزا بسيار ريز بسيار مفيد مي باشد.
• کندانسور جهت عدسيهاي شيئي با توان کم ، که اين نوع کندانسور معمولا در بزرگنماييهاي بسيار پايين مثل عدسي شيئي با بزرگنمايي 4x تا 460x مفيد هستند.
چگونگي تشکيل و مشاهده تصوير
نور به صورت موج سينوسي پيوسته انتشار نمي‌يابد و ليکن مي‌توان تصور کرد که يک فوتون همچون يک بار ولي با سرعت 300000 کيلومتر در ثانيه حرکت مي‌کند. و چون اين ذرات بطور پي‌در‌پي در حال تعقيب يکديگرند، لذا در عمل راهي جز نمايش آنها به صورت يک موج پيوسته نيست. فوتونهاي نوري مي‌توانند داراي طول موجهاي متفاوتي باشند، رنگ نور بوسيله طول موج آن تعيين ميشود. مخلوط نورهاي مختلف موجب تحريک شبکيه چشم ميشود که انسان احساس رنگ سفيد مي‌نمايد.
اکثرا اشيايي که توسط ميکروسکوپ مشاهده مي‌شوند نسبت به نور شفاف ميباشند و اجزاي آنها تنها وقتي قابل مشاهده ميباشند که اين اجزا نسبت به زمينه داراي کنتراست (کنتراست در شدت و يا رنگ) باشند. وقتي که نور سفيد به يک جسم قرمز بتابد، تمامي طول موجهاي موجود در نور سفيد بجز نور قرمز در آن جذب ميشود. بنابراين يک جسم با ناحيه قرمز را در يک زمينه سفيد بخاطر آنکه داراي کنتراست رنگي ميباشد مي‌توان ديد.
عدسي شيئي در ميکروسکوپ که يک عدسي همگرا با فاصله کانوني کوچک است، تصوير حقيقي و وارونه و بزرگتر از شيئ را تشکيل مي‌دهد. براي اين منظور شيئ بايد بين کانون عدسي شيئي و قرار گيرد، توان عدسي شيئي بزرگتر از توان عدسي چشمي است و تصوير اول را بزرگتر مي‌کند (عدسي چشمي مثل ذره بين عمل مي‌کند) و تصوير حاصل از عدسي شيئي بايد در فاصله کانوني عدسي چشمي باشد. از اين شيئ ، تصوير مجازي نهايي تشکيل ميشود که بزرگتر است.
ميکروسکوپ الکتروني (Electron Microscopy)
ميکروسکوپ الکتروني نوعي ميکروسکوپ مرکب است. اولين ميکروسکوپ مرکب ، احتمالا در سالهاي 1600 ميلادي توسط دو نفر هلندي به نام هانس و زاکارياس جنس ساخته شد. درسال 1873 ارنست آبه ثابت کرد که براي تشخيص دقيق دو ذره نزديک به هم ، طول موج نور نبايد بيشتر از دو برابر فاصله دو ذره از يکديگر باشد. بالاخره درسال 1939 اولين ميکروسکوپ الکتروني ساخته شد.
سير تحولي و رشد
ميکروسکوپهاي اوليه که ميکروسکوپ ساده نام داشت، شامل فقط يک عدسي بودند اما ميکروسکوپ الکتروني ، که ميکروسکوپ مرکب است از ترکيب حداقل دو عدسي بوجود آمده است. در طول قرن هيجدهم ميکروسکوپ در زمره وسايل تفريحي به شمار مي‌آمد. با پژوهشهاي بيشتر پيشرفتهاي قابل توجهي در شيوه ساختن عدسي شئي حاصل شد. بطوري که عدسيهاي ديگر يصورت ذره بينهاي معمولي نبودند بلکه خطاهاي موجود در آنها که به کنجهايي معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها مي‌توانستند جرئيات يک شي را دقيقا نشان دهند. پس از آن در طي پنجاه سال ، پژوهشگران بسياري تلاش کردند تا بر کيفيت و مرغوبيت اين وسيله بيافزايند. بالاخره ارنست آبه توانست مبناي علمي ميزان بزرگنمايي ميکروسکوپ را تعريف کند.
بدين ترتيب ميزان بزرگنمايي مفيد آن بين 50 تا 2000 برابر مشخص شد. البته مي‌توان ميکروسکوپهايي با بزرگنمايي بيش از 2000 برابر ساخت. مثلا قدرت عدسي چشمي را بيشتر کرد. اما قدرت تفکيک نور ثابت است و درنتيجه حتي بزرگنمايي بيشتر مي‌تواند دو نقطه از يک شي را بهتر تفکيک کند. هر چه بزرگنمايي شي افزايش يابد به ميزان پيچيدگي آن افزوده ميشود. بزرگنمايي شي در ميکروسکوپهاي تحقيقاتي جديد معمولا 3X ، 6X ، 10X ، 12X ، 40X و 100X است. در نتيجه بزرگنمايي در اين ميکروسکوپ بين 18 تا 1500 برابر است. چون بزرگنمايي ميکروسکوپ نوري از محدوده معيني تجاوز نمي‌کند براي بررسي بسياري از پديده‌هايي که احتياج به بزرگنمايي خيلي بيشتر دارند مفيد است. تحقيقات بسياري صورت گرفت تا وسيله دقيق تري با بزرگنمايي بيشتر ساخته شود. نتيجه اين پژوهشها منجر به ساختن ميکروسکوپ الکتروني شد.
مکانيزم
ميکروسکوپ مرکب از يک لوله تشکيل شده که در دو انتهاي آن دو عدسي شئي نزديک به شي مورد مطالعه و عدسي چشمي قرار دارد. تصويري که توسط عدسي شئي بوجود مي‌آيد، بوسيله عدسي چشمي بزرگتر ميشود. به اين جهت بزرگنمايي آن بيش از قدرت يک عدسي است. در ميکروسکوپهاي پيشرفته ، دستگاه نوري پيچيده تر است. بدين ترتيب که در آنها علاوه بر لامپ ، يک کندانسور (مجموعه عدسيهاي متمرکز کننده نور) و يک ديافراگم که شدت نور را کنترل مي‌کند، قرار داده شده است. لامپي که در اين نوع ميکروسکوپها مورد استفاده قرار ميگيرد، با ولتاژ کم کار مي‌کند. لامپهاي فراواني براي اين منظور وجود دارند که هرکدام نوري با شدت و طول موج مورد نظر تامين مي‌کنند. بنابراين براي تفکيک دو نقطه نزديکتر از 2500 آنگستروم بايد از ميکروسکوپ الکتروني استفاده کرد.
زيرا طول موج الکترون از طول موج نور کمتر است. اولين ميکروسکوپ الکتروني که ساخته شد، درست مانند ميکروسکوپ نوري که شعاع نور را از داخل نمونه مورد مطالعه عبور مي‌دهد، شعاع الکترون را از داخل مقطع بسيار نازکي عبور مي‌دهد. چون تراکم مواد در تمام قسمتهاي نمونه مورد مطالعه يکسان نيست، ميزان الکتروني که از قسمتهاي مختلف عبور مي‌کند متفاوت است. درنتيجه تصويري از قسمتهاي تاريک و روشن آن بدست مي‌آيد. ميکروسکوپ الکتروني داراي يک قسمت لوله‌اي شکل است که الکترون مي‌تواند آزادانه از آن عبور کند. در قسمت بالاي لوله يک قطب منفي الکتريکي به شکل رشته سيم نازک وجود دارد که جنس آن از تنگستن است. اين قسمت آنقدر حرارت داده ميشود تا بتواند از خود الکترون آزاد کند.
اين عمل با ايجاد اختلاف پتانسيل از 20000 تا 100000 ولت بين کاتد و آند صورت ميگيرد. در نتيجه يک شعاع الکتروني بسوي پايين قسمت لوله‌اي شکل شتاب داده ميشود. به اين سيستم تفنگ الکتروني مي‌گويند. در طول لوله عدسيهايي همگرا اندازه و روشنايي شعاع الکتروني را قبل از برخورد با نمونه مورد مطالعه کنترل مي‌کنند. مقطع مورد بررسي روي يک صفحه مشبک دايره شکلي قرار داده ميشود. شعاع الکتروني پس از عبور از مقطع و قبل از اين که به حد بزرگنمايي نهايي برسد، از ميان عدسيهايي شئي عبور کرده و تنظيم ميشود. سپس توسط عدسيهايي بر روي صفحه زير ميکروسکوپ منعکس ميشود. چگالي بزرگنمايي بيشتر ميکروسکوپها از 50 تا 800000 برابر است. صفحه زير ميکروسکوپ از مواد فسفردار (فسفيد روي) پوشانيده شده که در مقابل پرتو الکترون از خود نور توليد مي‌کند. در زير اين صفحه يک دوربين عکاسي قرار دارد که از تصوير روي صحنه عکس ميگيرد.
اطلاعاتي که ميکروسکوپ الکتروني ارائه مي‌دهد.
• توپوگرافي شي (نقشه برداري): در اين کار با آشکار کردن مشخصات سطح و بافت داخلي شي ، مي‌توان به خواصي مانند سفتي و ميزان ارتجاعي بودن آن پي برد.
• مورفولوژي (زيست شناسي): به دليل اينکه در اين رويت شکل و ساير ذرات مشخص است، مي‌توان به نيروي استحکام پي برد.
• ترکيب: اين ميکروسکوپ مي‌تواند عناصر سازنده شي را مشخص نمايد. بنابراين مي‌توان به خواصي مانند نقطه ذوب ، اکتيويته شي دست يافت.
• بلور شناسي: ميکروسکوپ الکتروني چگونگي چيده شدن اتم را در مجاورت يکديگر نشان مي‌دهد. به اين ترتيب مي‌توان آنها را از نظر رسانايي و خواص الکتريکي بررسي نمود.
• ميکروسکوپ فلورسانت (fluorescent microscope)
• انواع خاصي از ميکروسکوپ نوري که منبع نور آن پرتوهاي فرابنفش است.براي مشاهده نمونه زير اين ميکروسکوپ ها بخش ها يا ملکول هاي ويژه داخل سلول با مواد فلورسانت يا نورافشان رنگ آميزي مي شوند. زماني هدف تشخيص پروتئين هاي خاص يا جايگاه آنها در سلول باشد، روش هاي معمولي رنگ آميزيکه پروتئين ها را به طور عام رنگ مي کنند قابل استفاده نيست.براي رنگ آميزي اختصاصي، معمولا از پادتن هاي اختصاصي متصل به مواد فلورسانت استفاده مي شود.مواد فلورسانت نور را در طول موج فرابنفش جذب مي کنند و در طول موج بلندتري در طيف مرئي تابش مي کنند. تصويري که ديده مي شود حاصل نور تابش شده از نمونه است. رودامين و فلورسئين دو نوع از رنگ هاي معمول فلورسانت هستند که به ترتيب نور قرمز و سبز از خود تابش مي کنند.
• ميکروسکوپ اختلاف فاز (phase contrast microscope)
• مزيت ميکروسکوپ اختلاف فاز در اين است که مي توانيم با آن سلول هاي زنده را با جزئيات بيشتر مشاهده کنيم.تيمارهايي مثل تثبيت نمونه مي توانند دگرگوني هايي در ساختار دروني سلول بوجود آورند. بنابراين مطاله سلوله هاي زنده که هيچ تيماري نديده اند خيلي مطلوب است. مي توان فرايند هايي مثل تقسيم ميتوز(mitosis) در سلول هاي زنده را نيز با اين ميکروسکوپ ها مطالعه کرد. در برخي موارد براي عکس برداري پيوسته و دراز مدت از سلول فعال ، دوربيني به ميکروسکوپ وصل مي شود.مطالعه سلولهاي زنده با ميکروسکوپ تداخلي(interference microscope) و ميکروسکوپ زمينه سياه(dark field microscope) نيز مقدور است. سيسم هاي نوري خاصي در تمام اين نوع ميکروسکوپ ها وجود دارد که به علت ويژگي آنها تباين کافي بين اجزاي سلول ايجاد و مشاهده ي سلول هاي زنده مقدور مي شود. استفاده از ميکروسکوپ زمينه سياه براي مشاهده ي حرکت باکتري معمول است، که در اين مورد ايجاد تباين بين سلول باکتري زنده و محيط اطرافش مهم است.
• ميکروسکوپ الکتروني نگاره (scanning electron microscope) نوع ساده تر ميکروسکوپ الکتروني است براي بررسي نمونه با اين ميکروسکوپ ، نمونه با لايه اي نازک از فلز سنگين به صورت يکنواخت پوشيده شود. الکترون هاي تابيده شده به سطح نمونه از هيچ ناحيه اي از آن عبور نمي کنند، بلکه در برخورد با سطح نمونه باعث توليد الکترون هاي بازتابيده مي شوند. اين الکترون ها تشخيص داده شده و تصويري سه بعدي از سطح نمونه حاصل مي گردد. قدرت جداسازي ميکروسکوپ الکتروني نگاره حدود nm10 است.
• ميکروسکوپ STM و ميکروسکوپ پرتو X
• STM حروف اول Scanning Tunneling Microscope است اين نوع ميکروسکوپ در دهه 1970 اختراع شد و مخترعان آن در سال 1981 جايزه نوبل را دريافت کردند.همانطور که گفته شد طول موج محدوديتي براي ميزان R تعيين مي کند. نوآوري STM در اين است که در آن امواج نوري يا امواج نوع ديگر به کار گرفته نمي شودو هيچ نوع عدسي در آن وجود ندارد.بيان دقيق نحوه کار اين ميکروسکوپ خارج از توان اين مطلب است ولي به طور خلاصه سوندي که نوک آن به اندازه يک اتم است، ويژگي هاي نمونه را در ابعاد اتمي روبش مي کند. STM ساختار سطحي نمونه را بررسي مي کند.اما ميکروسکوپ مشابه ديگر ويژگي هاي الکتريکي ، مغناطيسي و يا دماي نمونه را تعيين مي کنند. در حال حاضر اين ميکروسکوپ ها براي نمونه هاي زيستي و بيشتر براي نمونه هاي غير زيستي مورد استفاده قرار مي گيرند.
• ميکروسکوپ پرتو X نوع ديگري از ميکروسکوپ هاي نوين است که کاربرد بيشتري براي نمونه هاي زيستي دارد. قدرت جداسازي آن چند صد آنگسترم و ضعيفتر از ميکروسکوپ الکتروني است ، اما سلول هاي زنده با آن قابل بررسي هستند.
ميكروسكوپ ماوراء بنفش ( Ultra Violet Microscope )
ميكروسكوپ ماوراء بنفش يا ميكروسكوپ U.V. كه منبع تغذيه نور ، اشعه U.V. ميباشد. نسبت به ميكروسكوپ نوري معمولي قدرت تفكيك بالاتري داشته چراكه اشعه ماوراء بنفش طول موج كوتاهتري نسبت به نور مرئي دارد . عدسي شيئي بكار رفته در اين ميكروسكوپ از جنس كوارتز ميباشد. بدليل مضر بودن اشعه ماوراء بنفش براي چشم انسان، از تصوير شيء عكسبرداري شده و سپس بر روي صفحه مانيتور قابل مشاهده است ( قدرت تفكيك 600 آنگستروم ).
ميكروسكوپ زمينه سياه ( Dark Field Microscope )
منبع تغذيه نور در اين نوع ميكروسكوپ نور مرئي ميباشد و با ايجاد انكسار نور توسط آئينه هاي محدب و مقعر شيء يا نمونه مورد بررسي، شفاف و نوراني در زمينه سياه ديده ميشود.
اجزاي ميكروسكوپ نوري
1- اجزاي نوري : اجزاي نوري عمدتاً مشتمل بر منبع تغذيه نور و قطعات مرتبط با آن ميباشد ، از قبيل لامپ با ولتاژ 20 وات ، فيلتر تصحيح نور و كندانسور كه كندانسور مشمل بر پنج قطعه است كه نور را تصحيح كرده و بر روي نمونه يا شيء مورد بررسي متمركز ميكند:
1 – فيلتر رنگي ( تصحيح نور ) 2 – ديافراگم كه حجم نور را تنظيم ميكند
3 – دو عدد عدسي محدب 4 – پيچ نگهدارنده كندانسور 5 - پيچ تنظيم ديافراگم
اجزاي مكانيكي :
1 – پايه ( Base ) : كليه قطعات ميكروسكوپ بر روي پايه مستقر ميباشد . در برخي از مدلهاي ميكروسكوپ نوري منبع نور ، فيوز و كابل برق در پايه تعبيه ميگردد .
2 – دسته ( Handle ) : جهت حمل و نقل ميكروسكوپ از دسته استفاده ميشود . نكته قابل توجه آنكه به هنگام جابجايي ميكروسكوپ آن را روي ميز كار نمي كشيم .
3 – لوله ميكروسكوپ ( Barrel ): مشتمل بر عدسي شيئي ( Ocular lens ) و عدسي چشمي (Objective lens) كه با بزرگنــمائي هاي مختلف طراحي مي شوند. عــدسي شيـئي داراي بزرگنمائي هاي X4 ، X10 ،X40 ، X60 و X100 و عدسي چشمي داراي بزرگنمائي هاي X10 ، X15 ، X18 ميباشد كه بسته به نوع ميكروسكوپ متفاوت است. عدسي شيئي معمولاً از چندين عدسي محدب كه در آن تعبيه شده است تشكيل ميگردد.
4 - صفحه گردان يا متحرك ( Revolver ) : عدسيهاي شيئي بر روي اين صفحه قرار ميگيرند و با چرخاندن آن موقعيت عدسيهاي شيئي تغيير ميكند.
5 - پيچ حركات تند ( Macrometrique ) : اين پيچ بر روي دسته تعبيه شده است و باعث ميگردد كه صفحه پلاتين با سرعت بيشتري در جهت عمودي جابجا شود.
6 – پيچ حركات كند ( Micrometrique ) : اين پيچ بر روي پيچ حركات تند قرار داد و صفحه پلاتين را در جهت عمودي و درحد ميكرون جابجا ميكند .
7 – صفحه پلاتين ( Platine plate ) : صفحه اي است كه نمونه مورد نظر روي آن قرار ميگيرد و در جهت طول و عرض داراي دو خط كش مدرج ميباشد كه جهت ثبت و يادداشت مكان يك نمونه خاص بكار ميرود .
8 – پيچ طول و عرض : اين پيچ زير صفحه پلاتين قرار دارد كه آن را در جهت طول و عرض جابجا ميكند .
بزرگنمائي يك ميكروسكوپ حاصل ضرب بزرگنمائي عدسي شيئي در بزرگنمائي عدسي چشمي ميباشد .
منابع :
ميکروسکوپ http://fa.wikipedia.org
انواع ميكروسكوپ http://geoaria.blogfa.com
ميکروسکوپ نوري http://daneshnameh.roshd.ir
انواع ميكروسكوپ http://msshamraz.wordpress.com
ميکروسکوپ http://www.omzm.blogfa.com
آشنائي با ميكروسكوپ و انواع آن http://www.sanru.ac.ir
ميکروسکوپ الکتروني http://daneshnameh.roshd.ir
انواع ميكروسكوپ http://www.metallurgyis.ir/خ