Un microscopio è un apparato o meccanismo che consente una migliore visibilità di elementi o oggetti più piccoli, ottenendone un'immagine ingrandita. Questo strumento è caratterizzato dall'aumento dell'immagine a livello della retina per catturare le informazioni molto meglio. La scienza responsabile dell'indagine di questa serie di piccoli oggetti, utilizzando questo strumento, si chiama microscopia.
Qual è il microscopio
Sommario
Etimologicamente parlando, la parola microscopio deriva dal greco μικρός σκοπέω, che significa "dispositivo o apparecchio per osservare piccole cose, che non sono visibili ad occhio nudo", una parola formata da "micro" che significa "piccolo" e "scopiano" si riferisce a " apparecchi per vedere o osservare. "
In altre parole, il microscopio non è altro che uno strumento ottico estremamente prezioso e rilevante per la scienza, perché grazie ad esso si possono osservare sia microrganismi che minuscoli elementi.
Questo strumento è composto da lenti che sono responsabili dell'ingrandimento delle piccole immagini che vengono messe a fuoco e che non possono essere viste ad occhio nudo dall'occhio umano.
Il primo microscopio creato nella storia dell'umanità è stato quello ottico ed è tuttora in uso per il suo funzionamento, in quanto si basa sulla proprietà di vari materiali che realizzano il cambio di direzione dei raggi luminosi.
Da quel momento, gli scienziati hanno iniziato a creare lenti speciali che permettessero ai raggi di luce di convergere, in modo che, con la combinazione di entrambi, potesse essere generata l'immagine ingrandita di qualsiasi tipo di oggetto che si stava studiando. Un esempio pratico di questo sarebbe l'uso di una singola lente (come una lente d'ingrandimento, per esempio), per riprodurre un'immagine più ingrandita di un dato campione.
Quando si tratta di un microscopio ottico, l'immagine ingrandita viene generata da diverse lenti, alcune montate sull'obiettivo dello strumento e altre sull'oculare. È importante notare che le lenti poste sull'obiettivo generano un'immagine reale ingrandita del campione, quindi l'immagine viene ingrandita attraverso le lenti dell'oculare, dando origine ad un campione virtuale con una dimensione maggiore dell'originale.
È anche importante menzionare il fatto che uno degli elementi essenziali di questi dispositivi è la luce, forse è per questo che i microscopi sono dotati di fuoco e condensatore, in questo modo riescono a focalizzare il fascio luminoso verso i campioni. Dopo che la luce è passata attraverso il campione, le lenti sono responsabili della corretta deviazione per ottenere un'immagine ingrandita.
Storia del microscopio
Alcuni secoli fa, molto prima che venisse creato il primo microscopio, si utilizzavano diverse lenti che potevano ingrandire l'immagine dei campioni che venivano studiati, queste lenti sono conosciute come lenti d'ingrandimento che, infatti, sono ancora utilizzate in molti parti del mondo.
Tuttavia, Roger Bacon, durante il XIII secolo, era incaricato di studiare queste lenti d'ingrandimento e di dare una svolta totale al loro utilizzo, conducendo ricerche efficaci per cambiare l'uso delle lenti d'ingrandimento per altri strumenti che avrebbero dato una migliore efficacia all'ingrandimento dei campioni..
L'origine del microscopio risale all'anno 1590, essendo il suo inventore Zacharias Janssen, nato a Middelburg, nei Paesi Bassi; poi Anton Van Leeuwenhoek, un mercante e scienziato olandese, nel 1674 perfezionò questa creazione, perché grazie a lui furono scoperti globuli rossi e batteri nel sangue. Il microscopio ottico è il più utilizzato e il primo ad essere realizzato per la sua semplicità tecnica, essendo costituito da una o più lenti che permettono di osservare un'immagine ingrandita dell'oggetto o dell'elemento.
Va notato che queste lenti possono ingrandire un oggetto fino a 15 volte attraverso la rifrazione. Queste lenti sono vetro, plastica o qualsiasi altro tipo di materiale circolare traslucido, che cambia la direzione della luce che cade su di loro. Ma più o meno nello stesso periodo, Galileo Galilei realizzò anche un microscopio utilizzando una lente convessa e una concava.
Pertanto, anche se sono passati molti anni, ci sono dubbi su chi sia il vero inventore di questo utilissimo strumento. L'unica cosa che rimane chiara è che la prima persona a usare il termine microscopio fu Giovanni Faber nell'anno 1625.
Poi, per quello che faceva parte del Seicento, iniziarono ad apparire le prime indagini che documentavano le osservazioni effettuate sotto il monitoraggio di un microscopio. La prima di queste indagini ha il titolo di Micrographia ed è stata scritta da Robert Hooke, che è stata pubblicata nel 1665. In questo lavoro, ci sono tutti i tipi di illustrazioni di insetti e piante. Tutti presi per mezzo di questo strumento ottico.
Nel corso dei secoli, la tecnologia di questi strumenti è stata perfezionata fino ad ottenere i dispositivi che vengono utilizzati oggi in tutto il mondo, essendo Carl Zeiss uno dei più famosi produttori di microscopi del XIX secolo perché la sua azienda è stata completamente modernizzata gli strumenti e incorporato molte teorie ottiche sviluppate da Ernst Abbe, un rinomato scienziato. Successivamente, i progressi del XX secolo hanno permesso lo sviluppo di nuove tecniche microscopiche, ottenendo di conseguenza nuove tipologie di microscopi, tra cui quello elettronico, che verrà ampiamente spiegato più avanti in questo stesso post.
Parti del microscopio
Come ogni strumento scientifico, i microscopi hanno diverse parti che costituiscono la loro intera operazione. Le sue parti possono essere classificate in base a quelle che appartengono al suo sistema meccanico e quelle che appartengono al suo sistema ottico. Senza questi, è impossibile che il microscopio funzioni correttamente.
Sistema ottico
Il microscopio ottico è una delle invenzioni che ha segnato un prima e un dopo nella storia della scienza, soprattutto in campo medico e biologico. In sostanza può essere definito come uno strumento che permette di osservare in una dimensione ingrandita elementi impercettibili ad occhio nudo e che, grazie ad esso, sono stati realizzati molti altri microscopi, dotati di sistema ottico e meccanico. L'ottico include un set di elementi e lenti per manipolare la luce che consentono di generare un'immagine più ingrandita.
- Focus: è responsabile dell'emissione dei raggi luminosi che vengono diretti ai campioni che vengono studiati.
- Condensatore: la sua funzione principale è quella di concentrare ciascuno dei raggi luminosi sul campione da osservare.
- Diaframma: il condensatore tende ad essere accoppiato con il diaframma, che è responsabile della regolazione della quantità di luce incidente utilizzata sul campione.
- Obiettivo: questa parte fondamentale dello strumento si basa su un insieme di lenti che ricevono la luce proveniente dal campione, permettendo così di ingrandire l'immagine del campione che si sta osservando.
- Oculare: è responsabile dell'ingrandimento dell'immagine che proviene dall'obiettivo, infatti, è attraverso questa parte che il campione può essere completamente osservato.
Sistema meccanico
Questo sistema si basa sulla proporzione del supporto strutturale di tutti gli elementi che sono stati menzionati in precedenza in questa stessa sezione. Esattamente la stessa cosa accade qui come con il sistema ottico, se non tutti sono presenti, il microscopio non può funzionare correttamente.
È classificato come segue:
- Base: noto anche come piede, ha il compito di mantenere il microscopio in una posizione stabile.
- Braccio: è la struttura principale dello strumento, inoltre, collega la base con il suo sistema ottico.
- Fase: è la parte orizzontale dello strumento di ingrandimento del campione e, lì, viene posizionato il campione da osservare.
- Viti micrometriche e grossolane: poiché il tavolino non è saldamente collegato al braccio, è necessario regolarne la posizione tramite le viti micrometriche e grossolane.
- Revolver: questa è la parte in cui si trovano gli obiettivi, generalmente sono 3 o 4 e possono ruotare per selezionare l'obiettivo appropriato.
- Tubo: è responsabile del collegamento degli obiettivi con l'oculare.
Tipi di microscopi
Oltre all'ottico, esistono anche altri tipi di microscopi, con diverse funzioni e caratteristiche, tra cui il microscopio semplice, il microscopio composto, la luce ultravioletta, la fluorescenza, il petrografico, il microscopio a campo scuro, il contrasto, la fase di luce polarizzata, elettrone confocale, microscopio elettronico a trasmissione, microscopio elettronico a scansione, tra gli altri. In questa sezione verranno spiegati i più importanti al mondo e le loro caratteristiche dominanti.
Microscopio composto
Questo è classificato come elementare per l'ottico. Il suo termine "composto" si riferisce al fatto che due o più lenti vengono utilizzate per ottenere l'immagine ingrandita del campione. Il nome è usato in contrasto con quello di un semplice strumento, poiché si riferisce a microscopi che funzionano con una sola lente, cioè lenti d'ingrandimento.
Microscopio monoculare
Come suggerisce il nome, ha un unico oculare che consente a un occhio di osservare il campione.
Grazie a questa semplice caratteristica, viene utilizzato da studenti o persone che trovano la loro passione nella microscopia. Questo strumento non è comodo, ancor meno quando i campioni devono essere analizzati a ore, motivo per cui i professionisti non lo usano e lasciano il posto allo strumento binoculare. Questo tipo di strumento ottico ha due oculari, quindi entrambi gli occhi possono essere utilizzati per analizzare i campioni, è più comodo e l'immagine dell'obiettivo è divisa in due attraverso un prisma ottico.
Microscopio trinoculare
Che ha due oculari che consentono l'osservazione del campione, ma include anche un oculare aggiuntivo per collegare una fotocamera che cattura le immagini delle osservazioni effettuate.
C'è anche quello digitale, invece di avere un oculare, ha una fotocamera, che permette di catturare digitalmente le immagini del campione, che viene visualizzato in tempo reale attraverso uno schermo, sebbene possa essere trasmesso anche su un PC tramite collegamenti USB.
Microscopio invertito
Come suggerisce il nome, inverte la posizione della sorgente luminosa e dell'obiettivo, quindi il campione è illuminato dall'alto e l'obiettivo è posizionato sotto il palco. Il vantaggio di questo strumento è che puoi vedere gli elementi che si trovano nella parte inferiore del contenitore di osservazione. Viene utilizzato per vedere i tessuti e le cellule viventi che si trovano all'interno del contenitore e costantemente idratati.
Stereoscopico
È uno strumento binoculare, poiché ha due oculari, ma con questo strumento ottico, ogni oculare fornisce un'immagine diversa. La combinazione delle due immagini fornite dagli oculari produce un effetto di vedere l'immagine in tre dimensioni. Per ottenere questo effetto è necessario utilizzare due obiettivi, uno diverso per ogni oculare. Con i dispositivi convenzionali il campione tende ad essere macchiato di sostanze, in questo modo si aumenta il contrasto rispetto ad uno sfondo luminoso.
Quando il campione non è macchiato, il contrasto tende ad essere basso ed i dettagli non sono pienamente apprezzati, quindi, per ovviare a questo tipo di problemi, sono stati creati questi dispositivi che vengono utilizzati con tecniche di trattamento del fascio luminoso. Questi permettono di osservare i campioni con adeguati livelli di contrasto. Questi microscopi sono:
- Microscopio a campo scuro
- Microscopio a luce petrografica o polarizzata
- Microscopio a contrasto di fase
- Microscopio a contrasto di interferenza differenziale
- Alcuni tendono anche a includere luci a infrarossi, ultravioletti e fluorescenti.
Immagini al microscopio
In questa sezione troverete una galleria di immagini al microscopio per vedere in prima persona come appare ognuna di quelle citate in questo post, partendo da fotografie reali fino ad arrivare ad un microscopio da disegno.
