Mikroskop: Porovnání verzí

← Přejít na předchozí porovnání Přejít na další porovnání →

Smazaný obsah Přidaný obsah

V textu

Verze z 12. 6. 2019, 14:31

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

Podle některých zdrojů první drobnohled sestavil v roce 1590 v Nizozemsku 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

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 skládá ze stativu, který drží tělo mikroskopu, a stolku. Součástí stativu může být také osvětlení, poté makro- a mikrošroub 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 přídavné filtry (polarizační apod.).

Optická soustava

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]

Druhy mikroskopů

Přehled schémat různých typů mikroskopů: optický mikroskop, transmisní elektronový mikroskop (TEM), rastrovací elektronový mikroskop (SEM), mikroskopie atomárních sil (AFM), řádkovací tunelový mikroskop (STM) a optická skenovací mikroskopie v blízkém poli (SNOM)

Existuje několik druhů mikroskopů využívajících odlišné zdroje k vytváření obrazu.

Klasické mikroskopy

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 okulár. Binokulární mikroskopy mají dva okuláry, jsou vybaveny tzv. binokulární hlavicí – tj. hlavicí mající dva okulárové tubusy. Do každého okuláru pak odchází jeden svazek paprsků 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

Nejznámějším binokulárním mikroskopem je takzvaný stereomikroskop neboli binokulární lupa či binolupa. Je vybaven dvěma okuláry, nedosahuje tak velkého zvětšení (obvykle do 100× 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

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

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

Americký biofyzik Manu Prakash na Standford University vyvinul se svými studenty v roce 2014 extrémně levný mikroskop, jenž, 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

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.

Jiné druhy mikroskopie

FRET (fluorescence resonance energy transfer) mikroskopie
TIRF (total internal reflection fluorescence) mikroskopie
AFM (atomic force microscopy)
SICM (scanning ion conductance microscopy) mikroskopie
STED (stimulated emission depletion) mikroskopie

Odkazy

Reference

↑ http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/introduction.html
↑ http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/components.html
↑ http://www.mikroskopy-arsenal.cz/jak-vybrat-mikroskop/slovnicek-pojmu/
↑ http://regent.jcu.cz/blt-1.pdf
↑ Archivovaná kopie. web.natur.cuni.cz [online]. [cit. 2012-11-25]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-04-22.
↑ http://www.ted.com/talks/manu_prakash_a_50_cent_microscope_that_folds_like_origami
↑ Archivovaná kopie. www.wimp.com [online]. [cit. 2014-03-11]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-03-11.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu mikroskop na Wikimedia Commons
Slovníkové heslo mikroskop ve Wikislovníku

[1] ttp://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/introduction.html

[2] ttp://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/components.html

[3] ttp://www.mikroskopy-arsenal.cz/jak-vybrat-mikroskop/slovnicek-pojmu/

[4] ttp://regent.jcu.cz/blt-1.pdf

[5] Archivovaná kopie. web.natur.cuni.cz [online]. [cit. 2012-11-25]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-04-22.

[6] ttp://www.ted.com/talks/manu_prakash_a_50_cent_microscope_that_folds_like_origami

[7] Archivovaná kopie. www.wimp.com [online]. [cit. 2014-03-11]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-03-11.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

@@ Řádek 37: / Řádek 37: @@
 === Polarizační mikroskopy ===
-Speciální verzí světelného mikroskopu je pak [[polarizační mikroskop]], kdy dochází k&nbsp;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&nbsp;vyvolání [[fluorescence]]. Takovýto postup se využívá například k&nbsp;identifikaci organických látek v&nbsp;horninách.<ref>http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/fluorescencni.htm</ref>
+Speciální verzí světelného mikroskopu je pak [[polarizační mikroskop]], kdy dochází k&nbsp;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&nbsp;vyvolání [[fluorescence]]. Takovýto postup se využívá například k&nbsp;identifikaci organických látek v&nbsp;horninách.<ref>{{Citace elektronického periodika |titul=Archivovaná kopie |url=http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/fluorescencni.htm |datum přístupu=2012-11-25 |url archivu=https://web.archive.org/web/20130422052424/http://web.natur.cuni.cz/~parazit/parpages/mikroskopickatechnika/fluorescencni.htm |datum archivace=2013-04-22 |nedostupné=ano }}</ref>
 === Konfokální mikroskopy ===
@@ Řádek 43: / Řádek 43: @@
 === Papírové mikroskopy ===
-Americký biofyzik Manu Prakash na Standford University vyvinul se svými studenty v roce 2014 extrémně levný mikroskop, jenž, kromě několika optických a elektronických prvků, se dá vyrobit z&nbsp;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&nbsp;centů (cca 10 Kč). Prakash (v&nbsp;koordinaci s&nbsp;dalšími) jimi hodlá vybavit laboratoře a ordinace rozvojových zemí.<ref>http://www.ted.com/talks/manu_prakash_a_50_cent_microscope_that_folds_like_origami</ref><ref>http://www.wimp.com/microscopeorigami/</ref>
+Americký biofyzik Manu Prakash na Standford University vyvinul se svými studenty v roce 2014 extrémně levný mikroskop, jenž, kromě několika optických a elektronických prvků, se dá vyrobit z&nbsp;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&nbsp;centů (cca 10 Kč). Prakash (v&nbsp;koordinaci s&nbsp;dalšími) jimi hodlá vybavit laboratoře a ordinace rozvojových zemí.<ref>http://www.ted.com/talks/manu_prakash_a_50_cent_microscope_that_folds_like_origami</ref><ref>{{Citace elektronického periodika |titul=Archivovaná kopie |url=http://www.wimp.com/microscopeorigami/ |datum přístupu=2014-03-11 |url archivu=https://web.archive.org/web/20140311150921/http://www.wimp.com/microscopeorigami/ |datum archivace=2014-03-11 |nedostupné=ano }}</ref>
 == Zvětšení ==