Lichtmikroskopie
Sorten von Lichtmikroskopen
Die meisten zusammengesetzten Mikroskope haben heute einen Illuminator in die Basis eingebaut. Ein Kondensator unterhalb des Tisches verfügt über Linsen, die das Licht auf die Probe fokussieren, und eine Blende, die den Kontrast reguliert. Nach dem Durchlaufen der Probe auf der Bühne tritt das Licht in eine Objektivlinse ein. Die meisten Lichtmikroskope haben drei oder vier Objektive auf einem rotierenden Revolver. Diese Objektive vergrößern das Bild um das 4- bis 100-fache. Das Licht überschreitet dann oben das Körperrohr zu einer Augenlinse, die das Bild ein anderes 10x zu 15x vergrößert. Forschung-Gradmikroskope und die besseren Studentenmikroskope haben ein Paar Augenlinsen, damit man das Exemplar mit beiden Augen sofort ansehen kann.
Es gibt viele Arten von Verbundlichtmikroskopen für spezielle Zwecke. Zum Betrachten von Gewebekulturen, die mit flüssigen Medien bedeckt sind, können Biologen ein umgekehrtes Lichtmikroskop verwenden, bei dem die Kultur von oben beleuchtet wird und die Objektivlinsen unter der Probe positioniert sind. Das Phasenkontrastmikroskop kann verwendet werden, um den Kontrast in lebenden Proben zu verbessern, wodurch die Verwendung tödlicher Fixiermittel und Flecken vermieden wird. Das Polarisationslichtmikroskop wird unter anderem zur Analyse von Kristallen und Mineralien eingesetzt. Mit dem Fluoreszenzmikroskop werden Strukturen untersucht, die spezielle Fluoreszenzfarbstoffe binden. Es kann zum Beispiel verwendet werden, um zu identifizieren, wo ein dyetagged Hormon an seine Zielzelle bindet.
Zusammengesetzte Lichtmikroskope erreichen nützliche Vergrößerungen bis zu 1200x und Auflösungen bis zu etwa 0,25 Mikrometer. Das heißt, zwei Objekte in einer Zelle können so nah wie 0 sein.25 Mikrometer und immer noch als separate Einheiten erkannt. Eine solche Auflösung ist gut genug, um die meisten Bakterien und einige Mitochondrien und Mikrovilli zu sehen.
Diese Mikroskope benötigen im Allgemeinen dünne, transparente, relativ kleine Proben. Sie erfordern auch, dass sich der Benutzer an das Phänomen der optischen Inversion anpasst; Wenn eine Probe nach links bewegt wird, scheint sie sich unter dem Mikroskop nach rechts zu bewegen; wenn es nach oben bewegt wird, scheint es sich nach unten zu bewegen; und umgekehrt. Das Stereomikroskop arbeitet mit viel geringerer Vergrößerung und Auflösung, hat aber mehrere Vorteile: (1) es hat zwei Linsensysteme, die das Exemplar von etwas verschiedenen Winkeln ansehen und so dem Exemplar ein stereoskopisches (dreidimensionales) Aussehen geben; (2) kann es entweder übertragenes oder reflektiertes Licht verwenden; und mit reflektiertem Licht kann es verwendet werden, um undurchsichtige Exemplare wie Felsen, Fossilien, Insekten, elektronische Leiterplatten und so weiter anzusehen; (3) hat es einen viel größeren Arbeitsabstand zwischen dem Exemplar und der Objektivlinse und lässt die Prüfung von verhältnismäßig großen Gegenständen und von einfacheren Manipulation von Gegenständen unter dem Mikroskop zu; (4) der Arbeitsabstand ermöglicht eine relativ einfache Präparation von Proben wie Insekten, so dass Hände und Instrumente den Arbeitsraum erreichen können, während man durch das Mikroskop schaut; und (5) es erzeugt keine optische Inversion; das heißt, Bewegungen nach rechts scheinen nach rechts zu gehen, was die Dissektion und andere Manipulationen viel einfacher macht.
Der Nutzen der Lichtmikroskopie wird durch die Verwendung von sichtbarem Licht bestimmt, was die Auflösung begrenzt. Je kürzer die Wellenlänge der Beleuchtung, desto besser die Auflösung. Elektronenstrahlen haben kürzere Wellenlängen als Photonen. Die Erfindung des Elektronenmikroskops in den späten 1930er Jahren und seine Verfeinerung im Laufe des nächsten halben Jahrhunderts ermöglichten eine erheblich verbesserte Visualisierung der Feinstruktur von Zellen und Geweben.