Sebelum mempelajari secara detail tentang bagian-bagian yang membentuk mikroskop, penting bagi kita untuk mengetahui hal berikut: Apakah instrumen ini dan mengapa instrumen ini mewakili revolusi ilmiah?Mikroskop adalah instrumen optik yang dirancang untuk menghasilkan gambar yang diperbesar dari objek yang sangat kecil, seperti... sel, mikroorganisme, atau struktur jaringan internalyang praktis tidak terlihat oleh mata manusia. Dengan memungkinkan pengamatan elemen-elemen ini dan pembedaan detail-detail halusnya, mikroskop menjadi alat penting untuk praktik ilmiah.
Mikroskop harus mampu melakukan tiga tugas dasar: perbesar gambar (perbesar ukurannya), menyelesaikan detail yang sangat halus (membedakan titik-titik yang sangat berdekatan sebagai elemen terpisah) dan untuk memproyeksikan gambar tersebut sedemikian rupa sehingga mata manusia atau kamera dapat melihatnya dengan jelas.Untuk mencapai hal ini, mikroskop menggabungkan serangkaian elemen mekanik dan optik yang bekerja bersama. Memahami bagian-bagian mikroskop dan fungsinya sangat penting untuk menggunakannya dengan benar dan menghindari kesalahan dalam pemfokusan, pencahayaan, atau interpretasi sampel.
Sedikit sejarah
Penemuan mikroskop masih belum pasti. Namun, terlepas dari penyebutan seorang saudagar Belanda bernama Anton Van Leeuwenhoek, yang dikenal dengan nama tersebut Bapak mikrobiologi Meskipun ia diakreditasi dengan penemuan sel darah merah dan peningkatan mikroskop, penemuan pertama sebenarnya berasal dari seorang pembuat lensa Belanda bernama Zaccharias Janssen dan ayahnya, Hans Janssen. Hal ini terjadi sekitar tahun 1590.
Desain-desain awal ini sesuai dengan mikroskop majemuk yang sangat sederhanaMikroskop ini terdiri dari tabung memanjang dengan lensa di kedua ujungnya. Ini adalah mikroskop majemuk dengan tabung sepanjang kurang lebih 45 cm dan berdiameter 5 cm, dengan lensa cembung di setiap ujungnya. Melihat melalui sistem ini menghasilkan gambar yang diperbesar, meskipun dengan banyak aberasi optik dan lingkaran warna karena aberasi kromatik dan sferis.
Sekitar tahun 1673, orang Belanda Antoni Van Leeuwenhoek, yang dulunya seorang penjual kain tanpa pendidikan formal di bidang sains.Ia mulai tertarik pada representasi kehidupan yang sangat kecil yang ia amati saat mengamati jaringan dengan kaca pembesar, yang kemudian mendorongnya untuk membuat mikroskop lensa tunggal sederhana miliknya sendiri. Berkat keahliannya dalam memoles lensa berkualitas tinggi, ia mencapai daya pembesaran yang mengejutkan pada zamannya, sehingga menjadi seorang ahli sejati. pemburu mikroba.
Beberapa orang mengklaim bahwa dia membuat lebih dari 500 lensa pembesaryang dengannya mereka dapat meningkatkan ukuran asli mikroorganisme hingga 500 kali lipat. Van Leeuwenhoek dianggap sebagai penemu teknologi tersebut. bakteri, protozoa dan, menurut beberapa publikasi, juga spermaMeskipun mikroskop buatannya secara teknis sederhana (hanya satu lensa), mikroskop tersebut melampaui banyak mikroskop majemuk pada zamannya dalam hal kualitas gambar justru karena mikroskop tersebut memiliki lebih sedikit masalah aberasi optik.
Sementara itu, ilmuwan lain seperti Robert Hooke Mereka mengembangkan mikroskop majemuk yang lebih canggih. Hooke mendeskripsikan struktur gabus dalam salah satu karyanya dan menciptakan istilah tersebut. "sel" Setelah melihat rongga-rongga kecil yang mengingatkannya pada sel-sel sarang lebah. Seiring waktu, dan berkat peningkatan dalam pembuatan lensa dan mekanika instrumen, mikroskop memperoleh resolusi, stabilitas, dan kemudahan penggunaan, akhirnya menjadi alat laboratorium yang ampuh seperti yang kita kenal sekarang.
Kemajuan selanjutnya dalam formulasi kaca, Koreksi aberasi kromatik Pengenalan lapisan anti-reflektif memungkinkan pembuatan lensa dan lensa okuler yang jauh lebih presisi. Kemudian, sumber cahaya listrik, sistem fokus halus, lensa okuler binokuler, dan, di era modern, diintegrasikan. mikroskop digital dan cerdas yang mengintegrasikan kamera, perangkat lunak analisis gambar, dan otomatisasi tugas-tugas seperti fotomikrografi, penyesuaian pencahayaan, atau pengambilan gambar serial.
Klasifikasi mikroskop
Terdapat beragam jenis mikroskop, yang memungkinkan mikroskop tersebut diklasifikasikan menurut beberapa kriteria utama. Memahami klasifikasi ini bermanfaat untuk... memilih jenis mikroskop yang tepat tergantung pada tujuan penggunaannya di laboratorium, sekolah, atau industri.
Klasifikasi dasar dilakukan berdasarkan jumlah lensa, sistem penerangan, transmisi cahaya, jumlah lensa okuler, dan konfigurasi elemen-elemennya.
- Menurut jumlah lensa: Sederhana (satu lensa, seperti kaca pembesar) dan majemuk (menggabungkan lensa objektif dan okuler untuk mencapai pembesaran dalam dua tahap).
- Menurut sistem pencahayaan: Cahaya tampak optik (yang paling umum digunakan dalam pengajaran dan laboratorium), elektronik (seperti mikroskop elektron transmisi atau pemindai), cahaya ultraviolet, cahaya terpolarisasi, dan fluoresensi.
- Menurut transmisi cahaya: Cahaya yang ditransmisikan (cahaya melewati sampel, ideal untuk jaringan tipis) dan cahaya yang dipantulkan atau episkopik (cahaya dipantulkan dari permukaan sampel, banyak digunakan dalam material dan elektronik).
- Menurut jumlah eyepieces: Monokular (satu lensa okuler), binokular (dua lensa okuler untuk pengamatan yang lebih nyaman dan penglihatan stereoskopik yang tampak), dan trinokular (dua lensa okuler untuk pengamatan langsung dan tabung ketiga untuk kamera).
- Menurut konfigurasi elemen: Digital (mengintegrasikan kamera dan seringkali koneksi komputer), stereoskopik atau diseksi (menawarkan gambar tiga dimensi yang tampak dan perbesaran rendah, sangat berguna untuk kerja lapangan atau diseksi).
Terdapat juga jenis mikroskop khusus lainnya, seperti: medan gelap (meningkatkan kontras sampel yang diwarnai dengan warna terang), konfokal (menghasilkan gambar beresolusi tinggi dan potongan optik 3D) dan dari kontras fase (ideal untuk sel hidup transparan dan tidak diwarnai).
Selain membedakan jenis-jenisnya, saat memilih mikroskop juga disarankan untuk mempertimbangkan parameter seperti... resolusi (kemampuan untuk memisahkan dua titik yang sangat dekat), daya dorong yang bergunakualitas lensa dan kondensornya, dan anggaran tersediaBeberapa model memberikan resolusi lebih tinggi dengan pembesaran yang kurang terlihat, yang bisa lebih bermanfaat daripada memiliki pembesaran yang berlebihan tetapi tanpa detail yang nyata.
Bagian dari mikroskop
Untuk menentukan bagian-bagian mikroskop, kita berbicara tentang dua kelompok utama: sistem mekanis y sistem optik.
Sistem mekanis terdiri dari semua bagian yang menyediakan dukungan, stabilitas, dan pergerakan pada elemen optik. Sistem optik terdiri dari lensa dan komponen terkait. pembentukan gambar, pembesaran, dan peneranganGabungan kerja kedua sistem inilah yang memungkinkan sampel yang ditempatkan di atas panggung dapat diamati dengan jelas.
Banyak teks juga merujuk pada tiga bagian struktural umum: kepala atau badan (di mana sebagian besar elemen optik terkonsentrasi), mendasarkan (penyangga dan pencahayaan) dan lengan (hubungan antara dasar dan kepala). Meskipun namanya mungkin sedikit berbeda, fungsinya pada dasarnya sama.
Sistem mekanis mikroskop
Mengenai Sistem mekanikDudukan, yang juga disebut rig, hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran. Ada model besar, sedang, dan kecil atau portabel. Model yang lebih besar seringkali menggabungkan semua elemen yang diperlukan untuk pekerjaan profesionalserta memungkinkan pertukaran suku cadang dan aksesori untuk melakukan pengamatan yang sangat beragam.
Terlepas dari perbedaan ukuran, sebagian besar mikroskop optik majemuk memiliki karakteristik dan bagian yang serupa, di mana elemen strukturalnya bertanggung jawab atas Jaga agar sampel tetap sejajar, pastikan stabilitasnya. dari perangkat dan memungkinkan pergerakan yang tepat untuk pemfokusan.
-
Alas atau kaki:
Ini biasanya merupakan bagian terberat untuk memasok Keseimbangan dan stabilitas dibutuhkan. Penting untuk melakukan penelitian. Alat ini terletak di bagian bawah mikroskop dan Elemen-elemen lainnya dipasang di atasnya.Biasanya berbentuk Y, tapal kuda, atau persegi panjang, dan di dalamnya terdapat, pada sebagian besar model modern, penerangan atau sumber cahaya.
Ini termasuk beberapa di bagian bawah. bumper karet anti selip Untuk mencegah mikroskop tergelincir dari permukaan tempatnya diletakkan. Alas ini juga membantu menyerap getaran kecil, yang meningkatkan ketajaman gambar saat menggunakan perbesaran tinggi.
-
Lengan:
Ini adalah bagian tengah mikroskop yang menghubungkan semua bagiannya dan membentuk keseluruhan struktur. kerangka mikroskopBagian ini bertanggung jawab untuk menghubungkan permukaan tempat sampel diletakkan dengan lensa okuler yang memungkinkan pengamatan. Berbagai lensa dalam mikroskop terpasang pada lengan tersebut, baik lensa objektif maupun lensa okuler.
Pada banyak model, lengan tersebut juga mencakup sistem fokus makrometrik dan mikrometrik Selain itu, alat ini juga berfungsi sebagai pegangan untuk memindahkan mikroskop dengan aman. Oleh karena itu, saat memindahkan peralatan, disarankan untuk memegangnya pada bagian lengan dengan satu tangan dan menopang alasnya dengan tangan lainnya, untuk menghindari benturan dan ketidaksejajaran.
-
Rol mesin tulis:
Sampel yang akan diamati diletakkan di sana. Panggungnya adalah sebuah permukaan datar dan kaku, biasanya terbuat dari logam, di mana slide kaca dengan spesimen diletakkan. Posisi vertikal permukaan ini di kaitannya dengan lensa obyektif Alat ini dapat disesuaikan melalui dua sekrup yang terletak sangat dekat dengan alas atau pada lengan itu sendiri.
Piring saji itu memiliki lubang tengah yang melaluinya sampel diterangi, karena berkas cahaya dari bohlam atau cermin harus melewatinya. Ada juga dua penjepit terpasang pada ini, yang disebut klip pelat, yang menahan slide dengan kuat.
Mikroskop yang lebih canggih menggunakan pelat mekanisIni termasuk sekrup atau kenop untuk mengontrol pergerakan sampel sepanjang sumbu X dan Y (horizontal dan vertikal). Hal ini memungkinkan pemindaian spesimen tanpa menyentuhnya dengan jari, sehingga menghasilkan pergerakan yang halus dan presisi selama pengamatan.
-
Pinset:
Mereka terpasang pada pelat dan memungkinkan Pertahankan posisi sampel tetap.Fungsinya adalah untuk mencegah pergeseran slide selama pemfokusan atau saat menggerakkan meja preparat, yang sangat penting terutama saat bekerja pada perbesaran tinggi atau saat melakukan pengukuran yang presisi.
-
Sekrup kasar:
Fungsinya adalah untuk menyesuaikan posisi vertikal sampel relatif terhadap lensa objektif. Sekrup yang lebih besar ini bekerja pada tabung atau meja preparat, memungkinkan perpindahan yang relatif besar dalam arah vertikal. Ini digunakan untuk mendapatkan fokus awal yang kemudian dilengkapi dengan sekrup berikutnya yang disebut sekrup mikrometer.
Gerakan yang dihasilkannya biasanya mirip dengan gerakan sebuah ritsletingdengan menggerakkan lensa objektif mendekat atau menjauh dari sampel dengan cepat. Oleh karena itu, harus digunakan dengan hati-hati saat bekerja dengan lensa objektif pembesaran tinggi untuk menghindari lensa mengenai slide.
-
Sekrup mikrometrik:
Ini memiliki presisi yang lebih tinggi, sehingga digunakan untuk mencapai suatu hasil. fokus yang halus dan tepat dari sampel. Penyesuaiannya harus dilakukan secara perlahan untuk pergeseran vertikal panggung atau tabung. Pergerakan yang dihasilkannya sangat kecil (sekitar seperseribu milimeter), yang memungkinkan penyempurnaan fokus untuk mendapatkan tingkat ketajaman maksimum.
Pada banyak mikroskop, kenop pengaturan kasar dan halus digabungkan menjadi satu. sistem koaksial (dua roda konsentris), memudahkan penanganan dan menghemat ruang pada lengan instrumen.
-
Menggerakkan:
Ini adalah bagian yang berputar tempat lensa dipasang. Bagian ini juga dikenal sebagai menara objektif atau bagian hidungPerlu disebutkan bahwa setiap lensa memiliki karakteristik spesifik; yaitu, masing-masing memberikan perbesaran yang berbeda. Revolver ini memungkinkan Anda untuk memilih lensa yang paling tepat untuk kebutuhan spesifik penelitian.
Revolver biasanya memungkinkan Anda untuk memilih antara tiga atau empat tujuan berbedaMeskipun beberapa model canggih mungkin menyertakan lebih banyak fitur. Biasanya, fitur ini mencakup sistem klik atau berhenti untuk menunjukkan kapan lensa telah terpusat dengan benar pada sumbu optik. Pemusatan ini sangat penting untuk menghasilkan gambar yang tajam dan bidang pandang yang sejajar dengan baik.
-
Tabung:
Sesuai namanya, ini adalah tabung yang terpasang pada lengan mikroskop yang memungkinkan koneksi antara lensa okuler dan lensa objektif. Ini adalah komponen struktural yang penting untuk menjaga keakuratan pengamatan. penyelarasan elemen optikPada beberapa desain, tabung dapat dibagi menjadi beberapa segmen, terutama pada mikroskop trinokular atau mikroskop dengan kepala yang dapat dimiringkan.
Pada mikroskop binokuler, tabung terbagi menjadi dua cabang untuk menampung dua lensa okuler dan, dalam banyak kasus, memungkinkan penyesuaian jarak interpupilMenyesuaikan jarak antara mata pengguna untuk tampilan yang nyaman.
Selain bagian-bagian tersebut, beberapa mikroskop juga menyertakan pembatas bingkai atau fokus yang mengontrol seberapa jauh meja preparat dapat terangkat, mencegah lensa objektif bersentuhan dengan kaca preparat dan berpotensi merusak sampel dan optik.
Bagian sistem optik
Kami telah menjelaskan elemen-elemen yang membentuk sistem mekanis mikroskop. Sekarang kita akan mempelajari secara detail tentang... bagian dari sistem optikSistem ini bertanggung jawab untuk menghasilkan dan memanipulasi cahaya yang cukup Hal ini dibenarkan sesuai dengan penelitian yang akan dilakukan, serta untuk membentuk dan memperluas gambaran sampel.
Bagian optik mikroskop digunakan untuk melihat, memperbesar, dan menghasilkan gambar yang jelas dari sampel yang ditempatkan pada slide. Komponen-komponen tersebut meliputi lensa, diafragma, prisma, dan sumber cahaya. Semuanya dirancang untuk mengurangi, sebisa mungkin, masalah seperti: distorsi, keburaman, dan aberasi warna.
-
Spotlight atau sumber cahaya:
Tentu saja, ini merupakan elemen penting karena inilah yang menghasilkan cahaya yang diarahkan ke sampel. Tergantung pada jenis mikroskopnya, berkas cahaya yang dipancarkan oleh lampu diarahkan ke cermin yang pada gilirannya... waktu mengalihkannya ke sampelatau mengalir langsung ke kondensor yang terletak di bawah pelat.
Sumber cahaya biasanya berupa lampu halogen atau LED Terintegrasi ke dalam dasar mikroskop, dengan tegangan yang relatif rendah untuk menghindari panas berlebih pada sampel. Beberapa model memungkinkan intensitas cahaya disesuaikan menggunakan sebuah potensiometer atau reostatyang membantu menyesuaikan kontras dan kenyamanan visual pengamat.
Posisi fokus akan bergantung pada apakah itu mikroskop atau bukan. cahaya pantul atau cahaya transmisiPada cahaya transmisi, sumber cahaya berada di bawah meja. Pada cahaya pantulan, iluminator terletak di atas dan cahaya mengenai permukaan sampel dari atas.
-
Kondensator:
Dia bertanggung jawab atas untuk memusatkan dan memfokuskan sinar cahaya Sinar yang berasal dari sumber cahaya menuju sampel. Biasanya sinar ini menyebar, sehingga kondensor mengubah arahnya, membuatnya sejajar atau bahkan konvergen, sehingga menerangi bidang pandang secara homogen.
Letaknya tepat di bawah piring dan biasanya disertai dengan mekanisme pemfokusan diri (kenop fokus kondensor) yang memungkinkan Anda untuk menaikkan atau menurunkannya guna menyesuaikan arah cahaya mengenai sampel, sesuatu yang sangat penting saat bekerja dengan perbesaran yang lebih tinggi (di atas 400x).
Pada mikroskop berkualitas tinggi, penggunaan sebuah Kondensor AbbeDirancang untuk menawarkan bukaan numerik yang tinggi dan pencahayaan yang sangat terkontrol, yang membantu menghasilkan gambar yang jernih dan kontras yang baik bahkan dengan lensa pembesaran tinggi.
-
diafragma:
Bagian ini memungkinkan Anda untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam sampelTindakan mengatur cahaya ini membuka opsi untuk memvariasikan kontras yang digunakan untuk mengamati sampel.Diafragma terletak tepat di bawah meja preparat, berhubungan dengan kondensor, dan pengaturan optimalnya bergantung pada jenis sampel yang diamati serta transparansi yang sama.
Cara kerjanya mirip dengan iris mata manusiaBukaan lensa: ketika terbuka, lensa akan membiarkan lebih banyak cahaya masuk, dan ketika tertutup, lensa akan mengurangi cahaya yang masuk. Menyesuaikan bukaan lensa dengan benar membantu menghindari gambar yang terlalu terang atau terlalu gelap, dan memungkinkan Anda untuk menyoroti detail yang mungkin tidak terlihat dengan pencahayaan yang salah.
-
Objetivo:
Elemen ini adalah seperangkat lensa yang paling dekat dengan sampelLensa-lensa ini menghasilkan tahap pembesaran pertama. Lensa objektif dipasang pada revolver, memungkinkan pemilihan lensa objektif yang sesuai untuk pembesaran yang dibutuhkan.
Di sisi mereka tertulis hal berikut: perbesaran (misalnya, 4x, 10x, 40x, 100x) dan pembukaan numerik yang mereka akui, merupakan parameter kunci untuk resolusi. Secara alami, panjang fokusnya sangat pendek, terutama pada lensa pembesaran tinggi, yang mengharuskan lensa didekatkan ke sampel untuk mendapatkan gambar yang terfokus.
Banyak mikroskop memiliki setidaknya tiga lensa objektif: salah satunya pembesaran rendah atau pemindaian, salah satu menengah dan salah satunya peningkatan tinggiBeberapa di antaranya menyertakan lensa objektif imersi minyak, yang memungkinkan daya resolusi lebih besar dengan meningkatkan indeks bias antara lensa dan sampel.
-
Okuler:
Setelah lensa objektif memberikan tahap pembesaran pertama, lensa okuler, sebagai elemen optik, adalah yang memberikan pembesaran selanjutnya. tahap kedua pembesaran gambarArtinya, lensa okuler juga memperbesar gambar yang sebelumnya telah diperbesar oleh lensa objektif, meskipun perbesaran yang diberikan oleh lensa okuler biasanya lebih kecil daripada perbesaran lensa objektif.
Meskipun demikian, melalui elemen inilah seseorang dapat benar-benar mengamati sampelSebagian besar lensa okuler standar menawarkan perbesaran 10x, meskipun lensa okuler 5x, 15x, atau 20x juga tersedia tergantung pada jenis pekerjaan. Di sinilah klasifikasi mikroskop berperan. monokular, binokular, dan bahkan trinokular.
Maka pahamilah bahwa perbesaran total mikroskop Perbesaran ditentukan oleh kombinasi lensa objektif dan lensa okuler (mengalikan kedua nilai tersebut). Memilih kombinasi yang tepat adalah kunci untuk menyeimbangkan perbesaran, bidang pandang, dan kecerahan. Perbesaran yang berlebihan tanpa resolusi yang cukup hanya menghasilkan gambar yang sangat besar tetapi kurang detail yang bermanfaat.
-
Prisma optik:
Menurut beberapa teks medis, beberapa mikroskop memiliki bagian dalam prisma yang mampu mengoreksi arah cahayaElemen ini sangat penting dalam kasus mikroskop binokuler, karena prisma membagi berkas cahaya yang datang dari lensa objektif sehingga dapat diarahkan ke dua lensa okuler yang berbeda.
Selain memecah berkas cahaya, prisma ini juga dapat orientasi gambar yang benarSehingga apa yang diamati tampak dengan orientasi yang benar dan tidak terbalik atau terputar, sehingga memudahkan interpretasi sampel. Pada mikroskop trinokuler, prisma juga dapat mengarahkan sebagian cahaya ke tabung ketiga, yang dilengkapi dengan kamera untuk fotomikrografi atau video waktu nyata.
Elemen kelistrikan dan kontrol lainnya
Banyak model modern menyertakan transformator internal atau eksternal yang menyesuaikan arus listrik dengan kebutuhan lampu mikroskop, karena daya bohlam biasanya lebih rendah daripada daya listrik rumah tangga. Beberapa transformator memiliki kontrol intensitas yang memungkinkan Anda untuk mengubah kecerahan tanpa harus menyentuh diafragma, sehingga menghasilkan pencahayaan yang lebih nyaman untuk sesi pengamatan yang panjang.
Dengan semua uraian di atas, kita dapat memastikan unsur-unsur yang membentuk mikroskop, yang merupakan instrumen penting untuk mempelajari mikroorganisme yang memengaruhi perkembangan umat manusia, dalam hal ini. penelitian biomedisdalam analisis material dan dalam penyelidikan penyakit serta kemungkinan penyembuhannya. Berkat kombinasi struktur mekanik yang stabil dengan sistem optik yang presisi dan pencahayaan yang terkontrol, instrumen ini telah memperluas batas kemampuan penglihatan mata manusia dan telah mengubah selamanya cara kita memahami dunia mikroskopis.