الف)میکروسکوپی که در مراکز آموزشی مورد استفاده قرار می گیرد از نوع نوری است که خود دو نوع می باشد:

1 – میکروسکوپ مرکب (معمولی  Microscope ) با بزرگنمایی حدود 40 تا 1500

2 – میکروسکوپ تشریح ( برجسته بین Stereoscope )

میکروسکوپ نوری معمولی ( زمینه روشن Light field microscope و مرکب Compound microscope ) : معمولا اجسام و موجوداتی با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده اند که ضخامت و تراکم نداشته باشند تا نور به راحتی از آنها عبور کند. زیرا اساس تشکیل تصویر در میکروسکوپ نوری عبور نور و یا انتقال نور از جسم مورد مطالعه است و به علت تفاوت در میزان جذب نور از بخش های مختلف جسم شکل و ساختمان آن را می توان در زیر میکروسکوپ تشخیص داد.

استفاده از این نوع میکروسکوپ معمول ترین روش مشاهده سلول ها است و قدرت تفکیک آن 20/0 میکرون می باشد. قدرت تفکیک را حد تفکیک(resolution) یا R نیز می گویند. هر چه حد تفکیک عدسی میکروسکوپ کوچکتر باشد قدرت میکروسکوپ در دیدن اجزای سلول بیشتر خواهد بود.عوامل بسیاری از جمله طول موج تابشی در تعیین R دخالت دارند.این  قدرت تفکیک نشان می دهد که این نوع میکروسکوپ می تواند اجسامی که حداقل 20/0 میکرون بزرگی دارند را نمایش دهد. و می توان از آن برای مشاهده سلولها و تعیین محل برخی اندامک های درشت سلول مانند هسته استفاده نمود. به این ترتیب میکروسکوپی که دارای بزرگنمایی 400 باشد برای استفاده در مدارس کافی می باشد.میکروسکوپ نوری یا ریزنمای نوری را آنتونی وان لیوون هوک در سدهٔ ۱۷ اختراع کرد. این وسیله با بزرگنمائی‌های متفاوت برای بررسی موجودات و ساختار موادی که با چشم غیر مسلح قابل بررسی نیستند کاربرد دارد. ساختمان میکروسکوپ نوری شامل عدسی چشمی و عدسی شیئ، دسته یا بدنه صفحه چرخان، صفحه میکروسکوپ، دیافراگم، منبع نور، گیره‌های صفحه، پیچ ماکرومتری، پیچ میکرومتری و پایه می‌باشد. منبع نور در این میكروسكوپ نور مرئی میباشد و با عبور از چندین عدسی محدب كه در آن تعبیه شده است و نیز یك منشور كه مسیر نور را تغییر میدهد ( قدرت تفكیك 24/0 میكرون )

انواع میكروسكوپ‌های نوری

الف) میكروسكوپ نوری معمولی یا زمینه‌‌ی روشن:

1- ساختمان: یك میكروسكوپ لوزی معمولی، از اجزای زیر ساخته شده است.

عدسی‌های شیئ و چشمی كه معمولاً میكروسكوپ‌ها چند عدسی شیئ با قدرت متفاوت دارند آینه یا لامپ، كه نور را به نمونه می‌تاباند، عدسی جمع‌كننده و یا كندانسور كه نور را درست روی نمونه متمركز می‌كند. عدسی جمع‌كننده با كمك پیچ تنظیم كننده به بالا و پایین حركت می‌كند تا نور به خوبی روی نمونه متمركز شود. دیافراگم كه با باز و بسته كردن آن به كمك پیچ تنظیم دیافراگم، شدت نوری را كه به نمونه می‌رسد تنظیم می‌كند و جایگاه نمونه كه نمونه روی آن قرار می‌گیرد و پیچهای تنظیم، كه فاصله‌ی جایگاه نمونه را با عدسی شیئ تنظیم می‌كنند.

روشهای جانبی میكروسكوپی تثبیت. قالب‌گیری، برش‌گیری، رنگ‌آمیزی.

                                                                                                    

 

ب) میكروسكوپ فلورسانت:

ساختمان: در میكروسكوپ فلورسانت نور فرابنفش به نمونه تابانده می‌شود. مواد فلورسانت بر اثر برخورد نور به آنها می‌درخشند و به این ترتیب جایگاه آنها را در سلول می‌توان تشخیص داد. حالا شاید این سوال برای شما پیش بیاید چرا در میكروسكوپ فلورسانت از نور فرابنفش استفاده می‌شود؟ وقتی نور به مواد فلورسانت می‌تابد، مواد فلورسانت بخشی از انرژی دریافتی را تابش می‌كنند نه همه‌ی آن را. بنابراین نور تابش شده انرژی كمتر و در نتیجه طول موج بلندتری نسبت به نور جذب شده دارد. پس اگر بخواهیم نور تابش شده را ببینیم (نور مرئی) باید نوری با انرژی بیشتر از نور مرئی به آن بتابانیم. پرتو فرابنفش چنین خاصیتی را دارد. بین منبع نور و نمونه یك فیلتر قرار دارد این فیلتر فقط به امواج فرابنفش اجازه عبور می‌دهد و از عبور سایر امواجی كه از منبع گسیل می‌شوند جلوگیری می‌كند. بین نمونه و عدسی چشمی نیز یك فیلتر قرار دارد این فیلتر فقط به پرتوهای تابش نشده از مواد فلورسانت اجازه‌ی عبور می‌دهد.

                                                                  

ج) میكروسكوپ‌های اختلاف فاز، تداخلی و زمینه‌ سیاه:

میكروسكوپهای اختلاف فاز، تداخلی و زمینه سیاه برای مشاهده‌ی سلول زنده به كار می‌روند. در این میكروسكوپ‌ها دستگاههای مخصوصی قرار داده شده‌آند كه می‌توانند كنتراست نمونه را با محیط اطرافش زیاد كنند و آن را بدون رنگ‌آمیزی قابل تشخیص سازند.

- به یاد آوریم كه هرچه طول موج كوتاهتر باشد قدرت جداسازی میكروسكوپ بیشتر است به همین سبب دانشمندان میكروسكوپی ساختند كه در آن به جای امواج نوری از امواج الكترونی استفاده می‌شود و آن را میكروسكوپ الكترونی نامیدند.

از نظر تئوری، حد تفكیك میكروسكوپی الكترونی می‌تواند حدود 002/0 نانومتر باشد یعنی 10000 مرتبه كوچكتر از حد تفكیك میكروسكوپ نوری اما در عمل، حد تفكیك مدرنترین میكروسكوپهای الكترونی در بهترین شرایط 1/0 نانومتر (یك آنگسترم) است. حد تفكیك میكروسكوپ الكترونی برای نمونه‌های زیستی، 2/0 نانومتر است توجه داشته باشیم كه این حد تفكیك حدود 100 برابر بهتر از بهترین میكروسكوپ‌های نوری است.

 

 

قدرت جداسازی میکروسکوپ الکترونی از میکروسکوپ نوری بهتر استبه این معنی که با میکروسکوپ الکترونی اجزای کوچکتری را می توان دید. قبلا گفته شد حد تفکیک (R) به طول موج نوری بستگی دارد که به نمونه می تابد. در حقیقت بین این دو رابطه مستقیمی وجود دارد یعنی هر چقدر طول موج تابشی کوچکتر باشد ،R نیز کوچکتر و قدرت جداسازی بیشتر است. در میکروسکوپ الکترونی بجای استفاده از نور مرئی از امواج الکترون ها استفاده می شود. در شرایط مناسب طول موج الکترون ها به nm ۰/۰۰۵ می رسد. در این طول موج بهترین R ممکن حدود nm ۰/۰۰۲ است. در عمل به علت محدودیت های دیگر ، قدرت جداسازی میکروسکوپ های الکترونی هیچ وقت به این خوبی نیست.حد تفکیک با میکروسکوپ الکترونی برای ملکول های تخلیص شده ی زیستی ، حدودنانومتر  ۰/۱ و برای سلول ها نانومتر۲ است که دست کم 100 برابر بهتر از بهترین میکروسکوپ های نوری است.

دو نوع میکروسکوپ الکترونی به نام میکروسکوپ الکترونی گذاره و میکروسکوپ الکترونی نگاره وجود دارد

 پیشرفته ترین میكروسكوپ قرن حاضر، با قدرت تفكیك 2 آنگستروم است. در این میكروسكوپ با عبور پرتوهای الكترونی ساطع شده از رشته سیمی تنگستن با طول موج بسیار پائین از عدسی های متعدد كه در نهایت بر روی یك صفحه فلورسنت یا صفحه مانیتور، عكسبرداری صورت گرفته و تصویر شیء قابل مشاهده میباشد.

 

 

 

انواع میكروسكوپهای الكترونی

الف) میكروسكوپ الكترونی گذاره:

اساس كار: میكروسكوپ الكترونی گذاره بسیار بزرگتر از میكروسكوپ نور است در این میكروسكوپ، برخلاف میكروسكوپ نوری، پرتوها از بالا به پایین می‌تابند. اما اصول كار آن مشابه به میكروسكوپ نوری است. میكروسكوپ الكترونی گذاره یك ستون بلند دارد و منبع پرتوهای الكترونی در بالای این پیستون واقع است. پرتوهای الكترونی بعد از عبور از نمونه، به یك فیلم عكاسی یا یك صفحه‌ی نمایش (كه از مواد فلورسانت ساخته شده) برخورد می‌كنند و موجب تشكیل تصویر می‌شوند. عكسهای میكروسكوپ الكترونی سیاه و سفیدند و رنگی نیستند. زیرا برخی پرتوها از نمونه عبور نمی‌كنند و نقاط سیاهرنگی را بوجود می‌آرود.

                                                                    

ب) میكروسكوپ الكترونی نگاره:

این میكروسكوپ تصویر 3 بعدی در اختیار ما می‌گذارد در نتیجه می‌توانیم شكل ظاهری نمونه را با آن ببینیم. در این میكروسكوپ الكترون از جسم عبور نمی‌كنند. بلكه به سطح نمونه كه قبلاً با لایه‌ی نازكی از فلز سنگین پوشیده شده است برخورد می‌كند. در نتیجه‌ی این برخورد الكترونهای دیگری از سطح جسم تابش می‌شوند. در میكروسكوپ دستگاهی وجود دارد كه می‌تواند الكترونهای تابش شده از سطح نمونه را تشخیص دهد و براساس آنها تصویری 3 بعدی از نمونه ارائه دهد. قدرت جداسازی میكروسكوپ نگاره از گذاره كمتر است.

                                          

میكروسكوپ STM :

حد تفكیك این میكروسكوپ به طول موج بستگی ندارد زیرا از هیچ‌گونه امواجی جهت تاباندن به نمونه استفاده نمی‌شود و در آن هیچ نوع عدسی به كار نرفته است.

(به علت نبود عکس ما را ببخشید طی چند روز آینده مشکل رفع خواهد شد)

(عکس ها تزئینی است)