Optische microscoop: definitie, werking, typen en componenten

Definitie van optische microscoop

Een optische microscoop (of lichtmicroscoop) die gebruik maakt van zichtbare lichtstralen en een lens voor de vorming van een vergroot beeld van kleine objecten, optische microscopen zijn ontworpen rond de 17e eeuw, dus dit is een van de oudste microscopen.

Onderdelen van optische microscopen

Een microscoop bestaat uit de volgende structurele onderdelen:

Oculair | Oculaire lens:

Het oculair vormt het kijkgedeelte van de microscoop van waaruit het beeld kan worden bekeken. Het oculair is in feite een cilindrische buis met een of meer lenzen die aan de bovenzijde van de buis zijn bevestigd. Door het oculair kan de oculairlens niet vallen of beschadigd raken. Dit verbetert de helderheid van de lens.

Optische microscoop nikon alphaphot
Optische microscoopcomponenten. afbeeldingsbron: GcG (jawp), Optische microscoop nikon alphaphot, gemarkeerd als openbaar domein, meer informatie over Wikimedia Commons

Objectief torentje | Revolver of draaibaar neusstuk:

Deze worden gebruikt om de objectieflenzen vast te houden en de gebruiker te laten roteren volgens de vereisten.

Objectieve lenzen:

De objectieflens is bevestigd aan het onderste uiteinde van de microscoopbuis en is naar het monster gericht. Een microscoop kan een of meer doelstellingen hebben voor het opvangen van licht dat door het monsterobject wordt gereflecteerd. Microscoopobjectieflenzen zijn parfocaal, dwz dat zelfs na het verwisselen van de lenzen het proefobject scherp wordt gehouden. Objectieflenzen worden gebruikt afhankelijk van de vereiste vergroting en numerieke apertuur. Met de toename van de vergroting neemt ook de numerieke apertuur toe. Krachtige microscopen ontwerpen speciale objectief-oculairparen voor betere prestaties.

Focus knoppen:

Focusknoppen kunnen het niveau van het podium op en neer aanpassen. Deze functie is speciaal vereist voor het aanpassen van de focus van een monster met verschillende diktes. In moderne microscopen is het podium mobiel en de buis stationair, terwijl oudere microscopische ontwerpen een mobiele buis hadden en een podium stationair was.

Grove aanpassing:

De grove instelknop is in staat om de focus voor een monster in grote mate aan te passen.

Kleine aanpassing:

Fijnafstelling is in staat om de focus voor het preparaat in kleine hoeveelheden of minutieus aan te passen.

Mechanische fase:

Het podium biedt een platform om het monster direct onder de objectieflens te houden voor observatie. Het podium kan de lichtstraal verlichten of doorgeven aan het monster via een transparante cirkel waarop het objectglaasje wordt bewaard. De tafel heeft armen die nauwkeurig kunnen worden afgesteld om het objectglaasje op zijn plaats vast te zetten voor verschillende microscoopobjectieflenzen. Het podium is meestal mobiel en kan naar boven en naar beneden worden versteld.

Lichtbron:

Microscoop kan verschillende soorten lichtbronnen hebben. Eenvoudige microscopen gebruiken zonlicht rechtstreeks om het monster te verlichten met behulp van een spiegel. Bij geavanceerde microscopische ontwerpen zijn kunstmatige lichtbronnen in de microscooptafel bevestigd om het preparaat te verlichten. De lichtintensiteit en de helderheid van de armatuur kunnen handmatig worden gevarieerd, afhankelijk van de behoeften van de gebruiker. De verlichtingsbron kan een halogeenlamp, een LED of een laser zijn. De duurste microscopen gebruiken  Köhler-verlichting als een verlichtende bron.

Diafragma | Condensor:

Een condensor is een lens of een set lenzen die wordt gebruikt om de lichtstralen van de lichtbron naar het monster te focussen. De condensor heeft diafragma's of filters die kunnen worden gebruikt om de intensiteit van de verlichting verder aan te passen. Bij bepaalde verlichtingsmethoden moet het monster perfect zijn uitgelijnd met het optische pad; bijvoorbeeld fasecontrast, differentieel interferentiecontrast en donkerveld.

Wat zijn de soorten optische microscopen?

Optische microscopen kunnen grofweg worden onderverdeeld in drie typen:

Eenvoudige microscoop:

In een eenvoudige microscoop wordt het fenomeen van hoekvergroting gebruikt om een ​​rechtopstaand vergroot beeld te verkrijgen. Dergelijke microscopen kunnen een enkele lens of een set lenzen gebruiken. Voorbeelden van eenvoudige microscopen zijn loepen, vergrootglas, telescoop oculairs en microscoop oculairs.

optische microscoop
Een eenvoudig microscoopstraaldiagram Beeldbron; Fonteinen van Bryn MawrMicroscoop eenvoudig diagramCC BY-SA 3.0

Samengestelde microscopen:

In een samengestelde microscoop wordt één lens gebruikt om licht van het preparaat te verzamelen en een echt beeld ervan in de microscoop te focusseren en wordt een andere lens gebruikt om dat echte beeld verder te vergroten om een ​​omgekeerd verticaal beeld te vormen. Deze microscopen kunnen veel sterkere vergrotingen geven en worden voor verschillende doeleinden gebruikt.

Microscoop samengesteld diagram
Een samengesteld microscoopstraaldiagram. Afbeeldingsbron: Fonteinen van Bryn MawrMicroscoop samengesteld diagramCC BY-SA 3.0

Digitale microscoop:

In een digitale microscoop wordt het beeld van het monster met een digitale camera genomen en met een computer bekeken. Het ontwerp van de microscoop kan geheel of gedeeltelijk worden bestuurd door een computer. Bepaalde microscopen hebben CCD (charge-coupled device) in plaats van een oculair. De digitale microscoop maakt een meer gedetailleerde analyse van het monster.

2008Computex DnI Award AnMo Dino Lite digitale microscoop
Digitale microscoop. Afbeeldingsbron: Rico Shen2008 Computex DnI Award AnMo Dino-Lite digitale microscoopCC BY-SA 4.0

Hoe werkt een optische microscoop?

In standaard samengestelde microscopen wordt het monster eerst opgevoerd en vervolgens belicht volgens de lichtvereisten en licht van het monster zal door de objectieflens gaan en een rechtopstaand echt beeld vormen met behulp van micros-coping-buis en het punt waarop het echte beeld is gevormd is algemeen bekend als focus van de oculairlens. De straal vanaf dit punt zal door de oculairlens gaan om uiteindelijk een inverteren vergroot beeld van het monsterobject te produceren. Voor enkele microscopen zal een CCD in de microscopische buis de oculairlens vervangen, in dat vergrote beeld in een computer.

Wat is een olie-immersie-objectief?

Als de vergroting van het objectief toeneemt, neemt de resolutie af en kunnen we twee punten niet goed onderscheiden. Dus om de beeldresolutie te verhogen, moet het numerieke diafragma worden vergroot. Aangezien de numerieke apertuur recht evenredig is met de brekingsindex van het medium, zal de numerieke apertuur toenemen als we de brekingsindex verhogen van het medium waarin de objectieflens wordt vastgehouden. Dus olie-immersiedoelstellingen worden gebruikt. Men kan een numerieke apertuur zo hoog als 1.6 bereiken door een olie-immersieobjectief te gebruiken.

Om te weten over telescooponderdelen bezoek hier

Lees ook:

Laat een bericht achter