Микроскоп

Употреба	Посматрање малог узорка
Значајни експерименти	Откриће ћелија
Проналазач	Ханс Липерши Захаријас Јансен Антони ван Левенхук
Сродни делови	Оптички микроскоп Електронски микроскоп

Микроскоп (грчки: micros = мали и scopos = посматрач), справа којом се посматрају невидљиви или слабо видљиви блиски објекти. Помоћу електромагнетних зрачења различитих таласних дужина, користећи физичка својства дата у њиховој структури, законитостима лома и отклона, увећава слике посматраних објеката и раздваја блиске тачке на њима. У зависности од врсте електромагнетских зрачења (величини таласних дужина) које користи, разликују се: светлосни (оптички), ултравиолетни, рендгенски, корпускуларни (електронски)... Микроскопом можемо видети слику предмета под много већим углом од оног којим бисмо га видели „голим“ оком у нормалној видној даљини. Наука која истражује помоћу ових инструмената назива се микроскопија. Временом је из речи микроскоп изведен појам: који поред уобичајеног, невидљив простом оку, има и пренесено значење, веома мали, слабо видљив, занемарљив, мало битан, небитан...^[1],^[2][3]

Историја

Човек је вероватније случајно открио да стакло одређеног изгледа, или можда кап воде, увећавају. Свесно су усавршена сочива са циљем да увећања буду већа, а слика објективнија. Направљена је лупа, једноставан микроскоп са једним сочивом.^[4][5][6] Ускоро је настала и лупа са системом сочива. Она је била већег увећања и боље је исправљала грешке у слици предмета. Када се по оптичкој оси поставе два сочива настаје оптички микроскоп у данашњем смислу те речи.^[7][8] Сочивима су додавани читави компатибилни системи сочива и тако је слика објекта, добијена видљивом светлошћу, учињена максимално великом.^{[9][10][11][12]} Постоје индикације да је Галилео Галилеј (који се понекад наводи и као проналазач сложених микроскопа) након 1610. године установио је да се може ограничити фокус његовог телескопа ради посматрања малих објеката. Након што је видео сложен микроскоп који је Дребел изложио у Риму 1624. године, он је изградио своју побољшану верзију.^[13][14][15] Ђиовани Фабер је сковао назив микроскоп за сложени микроскоп који је Галилео поднео Академији деj Линчеj 1625. године.^[16]

Када су исцрпљене практичне могућности усавршавања оваквих оптичких микроскопа, потпомогнут новим технологијама, а у намери да не стане проничући у микросвемир, човек прави први ултравиолетни микроскоп. Као извор светлости користи се обична живина светиљка под високим притиском уз водено хлађење. Постижу се повећања од 500 - 5000 пута, а моћ раздвајања је 0,2-0,1μ. У намери и потреби за већим увећањима и бољим резолуцијама добијених слика настаје рендгенски микроскоп. Почетна испитивања 1936. године врши Ролф Максимилијан Сиверт. Овај микроскоп користи X-зраке да произведе увећане слике малих објеката. X-зраци из тачке извора стварају увећану слику на фосфорном екрану. Успешан снимак рендгенским микроскопом је направљен 1951. године. Направили су га британски физичари Елис Кослет и Вилијам Никсон.^[17] То је био први инструмент чија је резолуција била упоредива са оном код оптичких микроскопа, и био је слављен као средство за испитивање скривене структуре у стенама, металима, костима, зубима, рудама и дрвету. Рендгенски микроскоп има бољу резолуцију него најбољи оптички микроскоп.

У потрази за већим и бољим увећањима, Макс Кнол^[18] и Ернст Руска^[19] конструисали су први електронски микроскоп 1931. године. То је први корпускуларни микроскоп. Поштујући доследност принципа природе и одатле изведену аналогију, они праве електронска сочива. То су моћни електромагнети који чине отклон електронима баш као што то раде сочива са светлошћу. На тај начин и увећавају и раздвајају блиске тачке на посматраном предмету. Предмет је смештен у близини објектива, а то су електронска или електростатичка „сочива”. Добијену реалну и увећану слику предмета повећавају електронска или електростатичка „сочива” окулара. Како човечје око не региструје електронске зраке, слика се пројектује на флуоресцентном заслону или фотографској плочи. Добијена увећања су и по 200000 пута. И ови микроскопи се и даље усавршавају. Међутим, како се код електронских микроскопа не може по вољи повећати нумеричка апертура, тј. раздвајање блиских тачака на посматраном предмету прибегло се и новим технологијама. Направљени су протонски микроскопи. Успешни пионири у овом послу су Француски научници Клод Магнан^[20] и Шансон.^[21]

Поделе микроскопа

Подела по медијима

Микроскопе делимо према таласној дужини електромагнетних зрачења:

• Оптички микроскоп - користе видљиву светлост
  • Рефлекцијски микроскопи- користе рефлектовану светлост
  • Поларизациони микроскоп
  • Флуоресцентни микроскоп
  • Фазни микроскоп
  • Интерференцијски микроскоп
  • Микроспектроскоп
• Ултравиолетни микроскоп - користе ултравиолетне зраке
  • Ултравиолетни микроскоп са кварцном оптиком
  • Микроскоп са огледалима
• Рендгенски микроскоп - користе рендгенска зрачења
• Корпускуларни микроскоп - користе корпускуларна зрачења
  • Електронски микроскопи
  • Протонски микроскопи

Подела према природи посматраног предмета

• Микроскопе за биолошка истраживања
• Микроскопе за геолошка истраживања
• Микроскопе за металуршка истраживања
• Поларизационе микроскопе и тд.

Галерија слика

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Извори

1. Група аутора, 1976. Популарна енциклопедија. БИГЗ: Београд.
2. Wredden J.H. The microscope, London, 1948.
3. Characterization and Analysis of Polymers. Hoboken, NJ: Wiley-Interscience. 2008. ISBN 978-0-470-23300-9. 
4. Bardell, David (мај 2004). „The Invention of the Microscope”. Bios. 75 (2): 78—84. JSTOR 4608700. doi:10.1893/0005-3155(2004)75<78:tiotm>2.0.co;2. 
5. The history of the telescope by Henry C. King, Harold Spencer Jones Publisher Courier Dover Publications, 2003, pp. 25–27 ISBN 0-486-43265-3
6. Atti Della Fondazione Giorgio Ronchi E Contributi Dell'Istituto Nazionale Di Ottica, Volume 30, La Fondazione-1975, p. 554
7. Murphy, Douglas B.; Davidson, Michael W. (2011). Fundamentals of light microscopy and electronic imaging (2nd изд.). Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-471-69214-0. 
8. Sir Norman Lockyer (1876). Nature Volume 14. 
9. Albert Van Helden; Sven Dupré; Rob van Gent (2010). The Origins of the Telescope. Amsterdam University Press. стр. 32—36, 43. ISBN 978-90-6984-615-6. 
10. „Who Invented the Microscope?”. Приступљено 31. 3. 2017. 
11. Eric Jorink (25. 10. 2010). Reading the Book of Nature in the Dutch Golden Age, 1575-1715. ISBN 978-90-04-18671-2. 
12. William Rosenthal, Spectacles and Other Vision Aids: A History and Guide to Collecting, Norman Publishing, 1996, pp. 391–92
13. Raymond J. Seeger, Men of Physics: Galileo Galilei, His Life and His Works, Elsevier – 2016, p. 24
14. J. William Rosenthal, Spectacles and Other Vision Aids: A History and Guide to Collecting, Norman Publishing, 1996, page 391
15. „uoregon.edu, Galileo Galilei (Excerpt from the Encyclopedia Britannica)”. Архивирано из оригинала 09. 05. 2017. г. Приступљено 25. 07. 2020. 
16. Gould, Stephen Jay (2000). „Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature”. The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History. New York: Harmony. ISBN 978-0-224-05044-9. 
17. X-ray microscope - Britannica Online Encyclopedia, Приступљено 12. 4. 2013.
18. Knoll, Max & Kügler, J. (1959). "Subjective Light Pattern Spectroscopy in the Electroencephalic Range". Nature (London) 184:1823–1824.
19. Hawkes, Peter W. (јул 1990). „Ernst Ruska”. Physics Today. 43 (7): 84—85. Bibcode:1990PhT....43g..84H. doi:10.1063/1.2810640. Архивирано из оригинала 4. 10. 2013. г. 
20. Le Microscope protonique: par M. Claude Magnan,... - Claude Magnan - Google Књиге
21. Current Science - Archive

Литература

• Barer R. British Science News 1,1948.
• Hager H. Das Mikroskop und seine Anwendung, Berlin 1920.
• Wredden J.H. The microscope, London, 1948.
• Bardell, David (мај 2004). „The Invention of the Microscope”. Bios. 75 (2). JSTOR 4608700. 
• Albert Van Helden; Sven Dupré; Rob van Gent (2010). The Origins of the Telescope. Amsterdam University Press. ISBN 978-90-6984-615-6. 
• The Microscope—Its Design, Construction and Applications by F. S. Spiers. Books.google.be. 30. 11. 2008. ISBN 978-1-4437-2594-1. Приступљено 6. 8. 2010. 
• Riddell JL (1854). „On the binocular microscope”. Q J Microsc Sci. 2. 
• Trisha Knowledge Systems. The IIT Foundation Series - Physics Class 8, 2/e. Pearson Education India. стр. 213. ISBN 978-81-317-6147-2. 
• Ian M. Watt (1997). The Principles and Practice of Electron Microscopy. Cambridge University Press. стр. 6. ISBN 978-0-521-43591-8. 
• Kumar, Naresh; Weckhuysen, Bert M.; Wain, Andrew J.; Pollard, Andrew J. (април 2019). „Nanoscale chemical imaging using tip-enhanced Raman spectroscopy”. Nature Protocols. 14 (4). ISSN 1750-2799. PMID 30911174. doi:10.1038/s41596-019-0132-z . 
• Lee, Joonhee; Crampton, Kevin T.; Tallarida, Nicholas; Apkarian, V. Ara (април 2019). „Visualizing vibrational normal modes of a single molecule with atomically confined light”. Nature. 568 (7750). ISSN 1476-4687. PMID 30944493. doi:10.1038/s41586-019-1059-9. 
• Aspden, Reuben S.; Gemmell, Nathan R.; Morris, Peter A.; Tasca, Daniel S.; Mertens, Lena; Tanner, Michael G.; Kirkwood, Robert A.; Ruggeri, Alessandro; Tosi, Alberto; Boyd, Robert W.; Buller, Gerald S.; Hadfield, Robert H.; Padgett, Miles J. (2015). „Photon-sparse microscopy: visible light imaging using infrared illumination” (PDF). Optica. 2 (12). ISSN 2334-2536. doi:10.1364/OPTICA.2.001049. 
• Albert Van Helden; Sven Dupré; Rob van Gent (2010). The Origins of the Telescope. Amsterdam University Press. ISBN 978-90-6984-615-6. 
• Gould, Stephen Jay (2000). „Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature”. The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History. New York, N.Y: Harmony. ISBN 978-0-224-05044-9. 
• Riddell JL (1854). „On the binocular microscope”. Q J Microsc Sci. 2. 
• Cassedy JH (1973). „John L. Riddell's Vibrio biceps: Two documents on American microscopy and cholera etiology 1849–59”. J Hist Med. 28 (2). 
• Van Putten, E. G.; Akbulut, D.; Bertolotti, J.; Vos, W. L.; Lagendijk, A.; Mosk, A. P. (2011). „Scattering Lens Resolves Sub-100 nm Structures with Visible Light”. Physical Review Letters. 106 (19): 193905. Bibcode:2011PhRvL.106s3905V. PMID 21668161. arXiv:1103.3643 . doi:10.1103/PhysRevLett.106.193905. 
• Courjon, D.; Bulabois, J. (1979). „Real Time Holographic Microscopy Using a Peculiar Holographic Illuminating System and a Rotary Shearing Interferometer”. Journal of Optics. 10 (3). Bibcode:1979JOpt...10..125C. doi:10.1088/0150-536X/10/3/004. 
• „Demonstration of a Low-Cost, Single-Molecule Capable, Multimode Optical Microscope”. Архивирано из оригинала 06. 03. 2009. г. Приступљено 25. 2. 2009. 

Спољашње везе

• Milestones in Light Microscopy
• FAQ on Optical Microscopes
• Milestones in Light Microscopy, Nature Publishing
• FAQ on Optical Microscopes
• Nikon MicroscopyU, tutorials from Nikon
• Molecular Expressions : Exploring the World of Optics and Microscopy, Florida State University.
• Basu, Paroma (1. 10. 2007). „Microscopes made from bamboo bring biology into focus”. Nature Medicine. 13 (10): 1128. PMID 17917646. doi:10.1038/nm1007-1128a . 
• Audio microscope glossary
• Billings Microscope Collection Catalogue, National Museum of Health and Medicine. Архивирано на сајту Wayback Machine (29. јануар 2009)
• Study and Read at the Royal Microscopical Society
• Harris, Peter J. F. (1. 9. 2019). „Microscopy and literature”. Endeavour. 43 (3): 100695. PMID 31668793. doi:10.1016/j.endeavour.2019.100695. 
• JR Blueford. „Lesson 2 – Page 3, CLASSIFICATION OF MICROSCOPES”. msnucleus.org. Архивирано из оригинала 10. 05. 2016. г. Приступљено 15. 1. 2017.