I microscopi vengono utilizzati per conoscere la forma, la funzione e le altre caratteristiche esatte del microrganismo, che sono invisibili a occhio nudo sebbene vitali da aspetti biologici. La parola microscopio è presa da una parola greca in cui " mikros " significa "piccolo" e " skopeo " significa "guardare".
L'uso delle lenti è iniziato in Europa nel XVI secolo . Si ritiene che i produttori di occhiali olandesi Zacharius Jansen e suo padre Hans siano stati i primi a inventare il microscopio composto nel XVI secolo. Più tardi, Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste ed Ernst Abbe continuarono ad avanzare e inventarono il microscopio a contrasto di fase.
Alcuni anni dopo, il microscopio elettronico è stato sviluppato da Ernst Ruska e Max Knoll, con l'uso di "elettroni" nel microscopio invece della luce visibile che ha contribuito ad aumentare la risoluzione dell'obiettivo insieme a un'immagine più ingrandita e nitida di un organismo.
Successivamente con l'invenzione della scansione del microscopio a tunnel, è iniziata la visualizzazione di immagini 3D e questo è stato sviluppato da Gerd Binnig e Heinrich Rohrer. Questo contenuto fornirà i punti importanti che distinguono il microscopio ottico da quello del microscopio elettronico.
Tabella di confronto
| Base per il confronto | Microscopio ottico | Microscopio elettronico |
|---|---|---|
| Inventato da | Si ritiene che i produttori di occhiali olandesi Zacharius Jansen e suo padre Hans siano stati i primi a inventare il microscopio composto nel XVI secolo. | Nel 1931 il fisico Ernst Ruska e l'ingegnere tedesco Max Knoll. |
| Sorgente per visualizzare l'oggetto | Sorgente di luce visibile. | Fascio di particelle cariche cioè elettroni. |
| Lente usata | Lenti di vetro. | Lenti elettromagnetiche |
| Ingrandimento | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Potere risolutivo | 0.2um. | 0, 5 Nm. |
| Schermo | Schermo di proiezione. | Schermo fluorescente. |
| Voltaggio | Non c'è bisogno di elettricità ad alta tensione. | È richiesta corrente elettrica ad alta tensione (circa 50.000 volt e oltre). |
| Sistema di raffreddamento | Non è richiesto alcun sistema di raffreddamento. | Ha un sistema di raffreddamento elevato per eliminare il calore generato dalla corrente elettrica ad alta tensione. |
| Preparazione | La preparazione del campione è semplice e veloce. | Preparazione complessa. |
| Filamento | Nessun filamento utilizzato. | Viene utilizzato il filamento di tungsteno. |
| Perdita di radiazione | Nessun rischio di radiazioni. | Vi è il rischio di dispersione di radiazioni. |
| Disponibilità | Facilmente disponibile e più economico nella tariffa. | Non facilmente disponibile e costoso. |
| Visibilità | È possibile visualizzare la vita e il campione morto. | Solo gli organismi morti (fissi) possono essere visualizzati. |
| Studiare la struttura dettagliata di un organismo è difficile. | La struttura 3D è ottenuta grazie alla quale è facile studiare i dettagli strutturali e altri dettagli degli organismi. | |
| Si ottiene il colore naturale del campione. | Si ottiene solo l'immagine in bianco e nero. | |
| L'immagine può essere vista direttamente. | L'immagine è visibile solo su uno schermo fluorescente. |
Definizione di Microscopio ottico
Lo strumento utilizzato nei laboratori per osservare e studiare organismi più piccoli si chiama microscopio. Il microscopio ottico contiene un oculare (lente oculare), un tubo, una messa a fuoco approssimativa, una messa a fuoco fine, un naso di risoluzione, un obiettivo, clip da palcoscenico, un diaframma, uno specchio, una sorgente luminosa, un condensatore, tre o quattro obiettivi.
Il microscopio ottico utilizza la luce visibile come sorgente per visualizzare l'oggetto, insieme a lenti in vetro / lenti trasparenti e schermo di proiezione. Poiché questi microscopi sono facili da maneggiare e semplici e facili da usare. Possono essere visti comunemente in scuole, laboratori universitari, ambulatori medici.
Il microscopio si basa sul potere risolutivo, sull'ingrandimento, sulle lenti utilizzate, sulla fonte per visualizzare l'oggetto. Il "potere risolutivo" è il più importante, ovvero la capacità di differenziare chiaramente due oggetti molto piccoli e strettamente collegati. Minore è la distanza tra gli oggetti, più fine sarà il risultato.
Il microscopio ottico chiamato anche microscopio ottico può essere classificato come microscopio semplice e composto. Nel tipo semplice vengono utilizzate solo lenti singole come la lente d'ingrandimento, mentre nel tipo composto vengono utilizzate diverse lenti per ingrandire chiaramente gli oggetti.
Tipi di microscopio ottico (composto)
- Microscopio a campo chiaro.
- Microscopio a campo scuro.
- Microscopio a contrasto di fase.
- Microscopio a fluorescenza.
- Microscopio a contrasto con interferenze differenziali.
- Microscopio confocale.
- Microscopio a raggi ultravioletti.
Vantaggi e svantaggi
Di seguito sono riportati i vantaggi e gli svantaggi del microscopio ottico
vantaggi
- Facilmente disponibile, meno costoso, semplice da usare.
- Possono essere visualizzati organismi viventi e morti.
- Nessun effetto di ingrandimento.
- Si ottiene il colore naturale del campione.
- Non c'è bisogno di elettricità ad alta tensione.
- L'immagine può essere vista direttamente.
svantaggi
- Ingrandimento solo fino a 1000X.
- Potere risolutivo di soli 0, 2 um.
- Impossibile fornire le informazioni e le informazioni strutturali di organismi molto piccoli.
- La luce non segue l'esatto percorso rettilineo.
- A volte la preparazione di un campione può disturbare il campione.
- Sebbene fornisca i dettagli sulla morfologia delle biomolecole e dei complessi biomolecolari, ma non è in grado di fornire dettagli sul singolo atomo.
Definizione di Microscopio elettronico
Al giorno d'oggi, un microscopio elettronico è ampiamente utilizzato dagli scienziati e nei laboratori di ricerca per acquisire una profonda conoscenza anche dei microrganismi più piccoli e per studiarne tutte le caratteristiche in dettaglio. Come suggerisce il nome, il microscopio elettronico utilizza elettroni invece di una sorgente di luce visibile per visualizzare gli oggetti.
I microscopi elettronici sono il tipo più avanzato di microscopi. Nel 1920, è stato riconosciuto che gli elettroni quando vengono spostati nel vuoto, si comportano come "luce". Viaggiano in linea retta e hanno proprietà ondulate, con una lunghezza d'onda molto più corta di quella della luce visibile.
Tipi di microscopio elettronico
- Microscopio elettronico a scansione (SEM).
- Microscopio elettronico a trasmissione (TEM).
- Microscopio elettronico a trasmissione di scansione.
- Fascio ionico focalizzato ed microscopio elettronico.
Vantaggi e svantaggi
Di seguito sono riportati i vantaggi e gli svantaggi del microscopio elettronico
vantaggi
- Potenza di risoluzione inferiore a 0, 5 nm che è oltre 400 volte migliore di un tipico microscopio ottico.
- Ingrandimento di 10.000, 00 volte.
- Si ottiene un'immagine 3D
- La lunghezza d'onda è 100.000 volte più corta della luce visibile, quindi molta più chiarezza.
- Poiché il potere risolutivo è di soli 0, 2 nm, il microscopio elettronico produce un'immagine dettagliata degli organelli presenti all'interno delle cellule.
svantaggi
- Vengono prodotte solo immagini in bianco e nero.
- Complesso operativo.
- Troppo costoso, non facilmente disponibile.
- Solo gli organismi morti (fissi) possono essere visualizzati.
- L'immagine è visibile solo su uno schermo fluorescente.
- Rischio di fuoriuscita di radiazioni.
Differenze chiave tra microscopio ottico e microscopio elettronico
Di seguito sono riportate le principali differenze tra Microscopio ottico e Microscopio elettronico:
- Il microscopio ottico utilizza la luce visibile e il microscopio elettronico utilizza elettroni (fascio di particelle cariche) per visualizzare l'oggetto.
- Anche il potere di ingrandimento e risoluzione varia di entrambi, il microscopio ottico ha un ingrandimento di circa 1000X con un potere di risoluzione di 0, 2um, mentre il microscopio elettronico ha un ingrandimento di 10, 00.000X e un potere di risoluzione fino a 0, 5nm .
- Nel microscopio ottico vengono utilizzati schermi di proiezione e lenti di vetro , ma nello schermo fluorescente del microscopio elettronico viene utilizzato uno schermo elettromagnetico.
- Si ottiene il colore vivo e naturale del campione, ma si ottengono immagini morte (fisse), in bianco e nero ma in 3D .
- I microscopi ottici sono facili da maneggiare, meno costosi e facilmente disponibili, il microscopio elettronico è costoso e non facile da maneggiare.
- Si ritiene che i produttori di occhiali olandesi Zacharius Jansen e suo padre Hans siano stati i primi a inventare il microscopio composto nel XVI secolo, mentre il microscopio elettronico fu inventato dal fisico Ernst Ruska e dall'ingegnere tedesco Max Knoll nel 1931 .
- Esiste il requisito dell'alta tensione che è circa 50.000 e oltre nel microscopio elettronico insieme al sistema di raffreddamento, che è necessario per spostare il calore generato a causa dell'alta tensione. Nel caso del microscopio ottico, non esiste tale requisito.
- Il filamento di tungsteno viene utilizzato nel microscopio elettronico, anche se esiste il rischio di perdite, mentre non esiste il rischio di radiazioni nel microscopio ottico.
Conclusione
Sebbene entrambi i microscopi siano importanti e abbiano alcuni fattori positivi e negativi, oggigiorno i microscopi elettronici sono ampiamente utilizzati dagli scienziati in un laboratorio di ricerca per fare lo studio dettagliato degli organismi mentre i microscopi luminosi sono usati da scuole, college, laboratori di laboratorio per visualizzare gli organismi che sono facilmente visibili attraverso di esso.
Ancora prima non eravamo a conoscenza delle malattie come la tubercolosi, il tifo, la dissenteria, il morbillo, ecc., Nonché le loro cause e rimedi, ma dal tempo dell'invenzione del microscopio, gli scienziati sono stati in grado di risolverli.
