Mikroskop

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Tento článek pojednává o přístroji k pozorování drobných předmětů. O souhvězdí jižní oblohy pojednává článek Mikroskop (souhvězdí).
Optický mikroskop

Mikroskop, česky též drobnohled, je optický přístroj pro zobrazení malého sledovaného objektu ve větším zvětšení.

Pod označením mikroskop je obvykle myšlen optický mikroskop, který pro zobrazení využívá světelných paprsků, existují však i jiné mikroskopy, např. elektronový mikroskop.

Historie[editovat | editovat zdroj]

Podle některých zdrojů první drobnohled sestavil v roce 1590Nizozemsku Zacharias Janssen. V roce 1610 se na základě Jansenovy konstrukce mikroskopií zabýval Galileo Galilei. Jeden z jednoduchých mikroskopů sestavil v roce 1676 holandský obchodník a vědec Anton van Leeuwenhoek, jehož práce patřily k vrcholům mikroskopického pozorování 17. století. Významným přelomem v rozvoji mikroskopie bylo dílo britského geologa Roberta Hooka Micrographia vydané v Londýně, v němž popsal v roce 1665 konstrukci mikroskopu s odděleným objektivem, okulárem a osvětlovacím zařízením. Kromě toho v něm bylo obsaženo mnoho zobrazení získaných pomocí mikroskopů, čímž byly poprvé doloženy možnosti přístroje ve vědeckém výzkumu.[1]

Jako první zahájila výrobu mikroskopů firma Carl Zeiss v roce 1847.

Popis mikroskopu[editovat | editovat zdroj]

Schéma optického mikroskopu

Běžný mikroskop se skládá z takzvané optické části, která zajišťuje vznik a promítání obrazu, a mechanické části, která chrání optickou část a tvoří tělo mikroskopu.

Mechanická část se sestává ze stativu, který drží tělo mikroskopu, a stolku. Součástí stativu může být také osvětlení, poté makro a mikro šroub sloužící k ostření na preparát. Stolek může být buď křížový, kdy pohybujeme pomocí šroubů preparátem ve čtyřech směrech, nebo kulatý, určený pro posazení Petriho misek. Na stolcích bývají zvýrazněné souřadnice pro lepší práci s preparátem. Pod stolkem pak u lepších mikroskopů bývá umístěn nosič kondenzoru. Poslední částí je hlavice, pokud je u mikroskopu možnost měnit objektivy různých zvětšení, pak je na ní umístěný takzvaný revolverový nosič objektivů.

Optická část je složena z okulárů, kterými se přímo díváme na preparát, objektivů, které zachycují obraz preparátu, a osvětlení. Podle typu mikroskopu může být součástí optické části i polní clona, kondenzor, sběrná čočka a přídatné filtry (polarizační apod.).

Optická soustava[editovat | editovat zdroj]

Základem mikroskopu jsou čočky, které tvoří objektiv a okulár. Okuláry a objektivy jsou často výměnné s různým zvětšením – výhodnější je kombinace většího zvětšení u objektivu, kde se obraz tvoří, a menšího u okuláru. V oblasti okulárové clony pak může být zabudován průhledný skleněný disk například s měřítkem nebo čtvercovou sítí určený například k lepšímu počítání sledovaných objektů.

Jednoduchý mikroskop je složen ze dvou spojných soustav čoček, které mají společnou optickou osu. Část mikroskopu, která je nazývána objektiv, má malou ohniskovou vzdálenost (řádově v milimetrech). Pozorovaný předmět se umisťuje blízko před předmětové ohnisko, takže vzniká skutečný, zvětšený a převrácený obraz. Tento obraz vzniká mezi druhou částí mikroskopu, tzv. okulárem, a jeho předmětovým ohniskem.

Vzniklý obraz pak pozorujeme okulárem podobně jako lupou, čímž získáváme další zvětšení. Ohnisková vzdálenost okuláru se pohybuje v řádech centimetrů. Obrazové ohnisko objektivu a předmětové ohnisko okuláru nesplývají, ale jsou od sebe vzdáleny o hodnotu optického intervalu, jehož hodnota se u mikroskopu pohybuje mezi 15 cm a 20 cm. [2]

Grafická konstrukce optického zobrazení mikroskopem.


Druhy mikroskopů[editovat | editovat zdroj]

Přehledné schéma mikroskopů

Existuje několik druhů mikroskopů využívajících odlišné zdroje k vytváření obrazu.

Klasické mikroskopy[editovat | editovat zdroj]

Nejznámější a nejběžnější jsou klasické světelné mikroskopy, které využívají obvykle bílé světlo ze zdroje (žárovka). Dělíme je na mikroskopy monokulární, binokulární (např. binokulární lupy) a trinokulární mikroskopy. Monokulární mikroskopy mají jeden objektiv, paprsek z něho vycházející se pak může dělit hranolem do dvou okulárů. Binokulární mikroskopy mají přímo dva objektivy, jsou tedy jakousi soustavou dvou menších mikroskopů spojených k sobě. Do každého okuláru pak odchází jeden paprsek a můžeme se pohodlně dívat oběma očima. Existuje i takzvaný trinokulární mikroskop, kdy dva tubusy jsou určené pro pozorování očima a třetí slouží k připojení fotoaparátu nebo kamery.[3]

Stereomikroskopy[editovat | editovat zdroj]

Nejznámějším binokulárním mikroskopem je takzvaný stereomikroskop neboli binokulární lupa či binolupa. Je vybaven dvěma objektivy, nedosahuje tak velkého zvětšení (obvykle do 100x zvětšení), ale poskytuje velký pracovní prostor. Je také nazýván preparační mikroskop, neboť dovoluje přímou práci s preparátem pod objektivem a často je také vybaven hranolem, který převrací obraz vytvořený v těle mikroskopu (tedy že výsledný obraz nevidíme převráceně). Binolupa nasvěcuje preparát seshora, což umožňuje pozorovat neprůhledné objekty (oblíbené v entomologii a jiných oborech).[4]

Polarizační mikroskopy[editovat | editovat zdroj]

Speciální verzí světelného mikroskopu je pak polarizační mikroskop, kdy dochází k polarizování procházejícího světla za účelem sledování dvojlomných látek, např. krystalů. Další je také fluorescenční mikroskop, který opět pomocí soustavy filtrů propouští pouze část světla nutnou k vyvolání fluorescence. Takovýto postup se využívá například k identifikaci organických látek v horninách.[5]

Konfokální mikroskopy[editovat | editovat zdroj]

Tzv. konfokální mikroskopy schopné zaostřit na úzkou optickou rovinu používají obvykle jako zdroj světla lasery. Jiným typem mikroskopu je pak mikroskop elektronový, který místo světla (proudu fotonů) využívá proud elektronů.

Papírové mikroskopy[editovat | editovat zdroj]

Americký biofyzik Manu Prakash na Standford University vyvinul se svými studenty extrémně levný mikroskop, jež, kromě několika optických a elektronických prvků, se dá vyrobit z tvrdého papíru. Tyto mikroskopy jsou často specializované na indikaci konkrétních mikrobů ve vzorcích a mimo jiné jsou též velmi skladné a extrémně odolné. Jejich výrobní cena se pohybuje kolem neuvěřitelných 50 centů (cca 10,- Kč). Prakash (v koordinaci s dalšími) jimi hodlá vybavit laboratoře a ordinace rozvojových zemí.[6][7]

Zvětšení[editovat | editovat zdroj]

Pro úhlové zvětšení mikroskopu platí vztah

Z = \gamma\gamma_0 = \frac{\Delta}{f}\frac{d}{f_0},

kde \gamma a \gamma_0 označuje zvětšení objektivu a okuláru, f je obrazová ohnisková vzdálenost objektivu, f_0 je předmětová ohnisková vzdálenost okuláru, \Delta je optický interval mikroskopu a d je konvenční zraková vzdálenost.

Optickým mikroskopem se běžně dosahuje zvětšení 50× až 1000×. Maximální teoretické zvětšení je asi 2000× a to již naráží na fyzikální bariéry kvůli omezení délky světelných vln.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Slovníkové heslo mikroskop ve Wikislovníku
Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/introduction.html
  2. http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/components.html
  3. http://www.arsenal.cz/cz/redakce/mikroskop-jak-spravne-vybrat_/slovnicek-pojmu/r5962
  4. http://regent.jcu.cz/blt-1.pdf
  5. http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/fluorescencni.htm
  6. http://www.ted.com/talks/manu_prakash_a_50_cent_microscope_that_folds_like_origami
  7. http://www.wimp.com/microscopeorigami/

Související články[editovat | editovat zdroj]