Mikroskop

Vznik mikroskopu

První mikroskop jehož základem byly čočky, sestrojili roku 1590 otec a syn Jensenovi, brusiči skla a diamantů.Pro svou nepatrnou zvětšovací a rozlišovací schopnost nebylo možno tohoto přístroje používat k vědecké práci. Pak ho ale využil a zdokonalil čalouník, později optik z Delftu, Antonio van Leeuwenhoek (1632-1723).Vytvořil základy nejen mikroskopické techniky,ale ve skutečnosti i základy mikrobiologie jako samostatné vědy. Svými 247 mikroskopy objevil oběh krve v kapilárách, živorodost mšic, jako první spatřil svoje spermie, našel v krvi červené krvinky. Jednoho dne si setřel povlak ze zubů a v něm pod mikroskopem objevil bakterie tvořící shluky a řetězce. Lékaři si mysleli, že tyto bakterie se rodí z hnijícího masa, stejně jako že hnijící maso plodí červy (tzv. teorie samoplození). Ale Francesco Redi (1626-1697) syrové maso zakryl, zamezil tak přístup mouchám a odstranil tak larvy much. Optickou teorii mikroskopu vytvořil kolem roku 1 873 německý fyzik E.Abbe..Ve svém dalším velmi živém vývoji se stal mikroskop nepostradatelným prostředkem poznání nejen ve vědách biologických,ale i přírodních a technických.

Popis mikroskopu
Chceme-li zřetelně vidět malý předmět,přibližujeme ho k oku.Zvětšujeme tak zorný úhel pozorovaného předmětu a předmět se jeví zdánlivě větší.Při pohledu pouhým okem však předmět nemůžeme přiblížit na vzdálenost menší než 25cm od oka(u zdravého oka).Je-li předmět blíže,vidíme nezřetelně,rozmazaně.Proto nám ke nezvětšení malého nebo nepatrného předmětu slouží mikroskop,který může zvětšovat dvoutisíckrát až třítisíckrát.Mikroskop pracuje na principu zvětšení zorného úhlu,které nám pomocí čoček nebo zrcadel umožní zřetelně si prohlédnout malé předměty.
Mikroskop se skládá z:
Optické soustavy
Osvětlovací soustavy
Mechanického zařízení

Optická soustava je složena ze tří hlavních součástí:

Objektiv vytváří zvětšený,skutečný a převrácený obraz předmětu,který se klade za jeho předmětové ohnisko ve vzdálenosti optické délky-D od obrazového ohniska.
Okulár umožňuje pozorování obrazu pouhým okem. Předmětem pro okulár se stává obraz vytvořený objektivem.Okulár tento obraz mění na zvětšený,převrácený a zdánlivý.Pro běžné pozorování se u mikroskopu využívá okuláru Huygensova-okulár je složen ze dvou ploskovypuklých čoček,obrácených rovinnými plochami k oku. První z obou čoček, bližší k oku, se nazývá čočka oční, druhá má název kolektiv V měřicích mikroskopech se často užívá okuláru Ramsdenova. Pro náročnější účely se užívá složitějších typů okulárů např. okuláry periplantické nebo ortoskopické Pro měřicí úkoly se kromě již popsaných okulárních mikrometrů často používají tzv. měřicí okuláry,které dovolují použít většího zvětšení a zorného pole.
Tubus - nastavuje vzájemné polohy objektivu a okuláru (veličina D optická délka /interval mikroskopu) Optická délka tubusu leží obvykle v rozmezí hodnot 150 až 200 mm. Konstrukce optických soustav také závisí na způsobu využití mikroskopu:
Pro pozorování – jedním okem – monokulární mikroskopy
- oběma očima – binokulární mikroskopy – jsou výhodnější,protože při pozorování oběma očima dochází k menší únavě
Osvětlovací soustava - zajišťuje osvětlení pozorovaného předmětu:
Mikroskopem můžeme pozorovat předměty průhledné i neprůhledné. V prvním případě se předmět osvětluje procházejícím světlem a v druhém případě světlem odraženým.
Konstrukce osvětlovací soustavy závisí zřejmě na tom, k jakému druhu pozorování bude mikroskop použit. Především záleží na tom, půjde-li o pozorování v procházejícím nebo v odraženém světle. Kromě toho je v obou případech možné konstruovat osvětlovací soustavu pro práci v tmavém nebo ve světlém poli. Velmi často jsou mikroskopy zařízeny pro práci v polarizovaném světle(světelné vlny kmitají obvykle ve všech směrech kolmých na jejich směr šíření), v takovém případě bývají osvětlovací soustavy vybaveny polarizátorem(snižuje oslnění vyvolané rozptýleným nebo odraženým světlem.). Pro náročnější účely se k osvětlení preparátu využívá především umělých zdrojů, které bývají většinou malých rozměrů.
kreslící zařízení - slouží k praktickému měření zvětšení mikroskopu přímou metodou (někdy se dodává jako příslušenství mikroskopu).
- skládá se ze skleněné krychle složené ze dvou pravoúhlých hranolů a z rovinného zrcadla. Krychle je vsazena v objímce, která se nasadí na tubus mikroskopu tak, aby krychle byla umístěna před okulárem. Pomocí kreslicího zařízení je možné současně pozorovat obraz předmětu vytvořený mikroskopem a list papíru položený vedle mikroskopu. Vhodný poměr jasů obou obrazů bývá možné dosáhnout pomocí některého filtru, jimiž bývá zařízení vybaveno.

Druhy mikroskopů
Optický mikroskop je mikroskop, v němž je obraz zvětšován dvěma sadami spojných čoček:objektivem a okulárem. V biologii se pro účely optické mikroskopie užívají objektivy různé síly, tj. různé zvětšovací schopnosti ; okulár již jen zvětšuje obraz vržený objektivem..
Fluorescenční mikroskop - používá se zde ultrafialových paprsků, z elektrických obloukových lamp nebo ze rtuťových výbojek, které vyvolají světélkování předmětu v mikroskopu. Při osvětlení předmětu světlem , které nedopadá do objektivu, lze mikroskopem pozorovat částice průměru asi setiny mikronu, avšak nelze rozeznat jejich tvar..
Ultramikroskop - zkonstruoval v roce 1903 H. Siedentopf a R. Zsigmondy. Pro zobrazení ještě menších částic je třeba použít místo světelných paprsků proudu elektronů, které se uvolňují ze žhavých kovů uvedených na záporný potenciál. Proud elektronů prochází elektr. n. magnet. čočkami, tj. elektr. n. magnet. polem, které umožňuje měnit směr pohybu elektronů.
Elektronový mikroskop - pracuje s proudem elektronů ve vakuu. Proud elektronů –záření velmi malé vlnové délky. Rastrovací elektronový mikroskop - pracuje tak, že na vzorek dopadá tenký svazek elektronů, který dopadá postupně na všechna místa vzorku. Odražený (emitovaný) paprsek se převádí na viditelný obraz. viditelný obraz se vytváří na fluorescenčním stínítku
Mikroskop interferenční - využívá se zejména v technické praxi, např. ve strojírenství .
Polarizační mikroskop - je určen pro studium optických vlastností krystalů. Tento mikroskop má v osvětlovacím zařízení a v tubusu zařazeno dvojí polarizační zařízení, které je otočné kolem optické osy.
Stereoskopické mikroskopy - dávají plastický obraz.
Mikromanipulátor - umožňuje operaci na buňkách za pomoci speciálních zařízení (mikrurgie).