กล้องจุลทรรศน์ถูกใช้เพื่อทราบรูปร่างที่แน่นอนฟังก์ชั่นและคุณสมบัติอื่น ๆ ของจุลินทรีย์ซึ่งมองไม่เห็นจากตาเปล่าแม้ว่าจะมีความสำคัญจากด้านชีววิทยา กล้องจุลทรรศน์คำถูกนำมาจากคำภาษากรีกที่ ' mikros ' หมายถึง "เล็ก" และ " skopeo " หมายถึง "ดู"
การใช้เลนส์เริ่มต้นขึ้นในยุโรปใน ศตวรรษที่ 16 มีความเชื่อกันว่าผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์ Zacharius Jansen และพ่อของเขา เป็นคนแรกที่คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ผสมในศตวรรษที่ 16 ต่อมา Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste และ Ernst Abbe ยังคงพัฒนาต่อไปและคิดค้นกล้องจุลทรรศน์ Phase Contrast
ไม่กี่ปีต่อมา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ได้รับการพัฒนาโดย Ernst Ruska และ Max Knoll ด้วยการใช้ 'อิเล็กตรอน' ในกล้องจุลทรรศน์แทนที่จะเป็นแสงที่มองเห็นซึ่งช่วยในการเพิ่มความละเอียดของเลนส์พร้อมกับขยายภาพที่ชัดเจนขึ้นของสิ่งมีชีวิต
ต่อมาเมื่อมีการคิดค้นการสแกนกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์การดูภาพ 3 มิติเริ่มต้นขึ้นและสิ่งนี้ได้รับการพัฒนาโดย Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer เนื้อหานี้จะให้จุดสำคัญที่แยกความแตกต่างของกล้องจุลทรรศน์ไฟกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | กล้องจุลทรรศน์ส่องไฟ | กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน |
|---|---|---|
| คิดค้นโดย | มีความเชื่อกันว่าผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์ Zacharius Jansen และพ่อของเขาเป็นคนแรกที่คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ผสมในศตวรรษที่ 16 | ในปี 1931 นักฟิสิกส์ Ernst Ruska และวิศวกรชาวเยอรมัน Max Knoll |
| แหล่งที่มาเพื่อดูวัตถุ | แหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็นได้ | ลำแสงของอนุภาคที่มีประจุเช่นอิเล็กตรอน |
| ใช้เลนส์ | เลนส์แก้ว | เลนส์ไฟฟ้า |
| การขยายภาพ | 1000X | 10, 00, 000X |
| การแก้ปัญหาพลังงาน | 0.2um | 0.5nm |
| จอภาพ | จอฉายภาพ | หน้าจอเรืองแสง |
| แรงดันไฟฟ้า | ไม่ต้องการกระแสไฟฟ้าแรงสูง | ต้องการกระแสไฟฟ้าแรงสูง (ประมาณ 50, 000 โวลต์และสูงกว่า) |
| ระบบระบายความร้อน | ไม่มีข้อกำหนดของระบบระบายความร้อน | มีระบบระบายความร้อนสูงเพื่อเคลื่อนย้ายความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าแรงสูง |
| การจัดเตรียม | การเตรียมตัวอย่างรวดเร็วและง่าย | การเตรียมการที่ซับซ้อน |
| ใย | ไม่ใช้ไส้หลอด | ใช้ไส้หลอดทังสเตน |
| รังสีรั่วไหล | ไม่มีความเสี่ยงจากรังสี | มีความเสี่ยงของการรั่วไหลของรังสี |
| ความพร้อมใช้งาน | ใช้ได้ง่ายและราคาถูกกว่า | ไม่สะดวกและมีราคาแพง |
| ทัศนวิสัย | สามารถดูสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับตัวอย่างที่ตายได้ | สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว (ตายตัว) เท่านั้นที่สามารถดูได้ |
| การศึกษาโครงสร้างรายละเอียดของสิ่งมีชีวิตนั้นยาก | ได้รับโครงสร้าง 3D เนื่องจากง่ายต่อการศึกษาโครงสร้างและรายละเอียดอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิต | |
| ได้สีธรรมชาติของชิ้นงานทดสอบ | รับเฉพาะภาพขาวดำ | |
| สามารถดูภาพได้โดยตรง | ภาพจะเห็นได้เฉพาะบนหน้าจอเรืองแสง |
ความหมายของกล้องจุลทรรศน์ไฟ
เครื่องมือที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อสังเกตและศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์แสงมี ช่องมองภาพ (เลนส์ตา), หลอด, โฟกัสหยาบ, โฟกัสละเอียด, การแก้ไขส่วนจมูก, วัตถุประสงค์, คลิปเวที, ไดอะแฟรม, กระจก, แหล่งกำเนิดแสง, คอนเดนเซอร์, เลนส์สามหรือสี่
กล้องจุลทรรศน์ไฟใช้แสงที่มองเห็นเป็นแหล่งที่มาเพื่อดูวัตถุพร้อมกับเลนส์แก้ว / เลนส์โปร่งใสและหน้าจอการฉาย เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ใช้งานง่ายและใช้งานง่าย พวกเขาสามารถเห็นได้ทั่วไปในโรงเรียนห้องปฏิบัติการวิทยาลัยคลินิกแพทย์
กล้องจุลทรรศน์จะขึ้นอยู่กับกำลังการแก้ไขการขยายเลนส์ที่ใช้แหล่งที่มาเพื่อดูวัตถุ “ พลังการแก้ไข” เป็นสิ่งสำคัญที่สุดซึ่งเป็นความสามารถในการแยกความแตกต่างของวัตถุสองชิ้นที่เล็กมากและติดกันอย่างชัดเจน น้อยกว่าระยะห่างระหว่างวัตถุที่ดีกว่าจะได้ผลลัพธ์
กล้องจุลทรรศน์ไฟหรือที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงสามารถจัดเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบง่ายและแบบผสม ในเลนส์เดี่ยวแบบง่าย ๆ เช่นแว่นขยายใช้เฉพาะในขณะที่ในเลนส์คอมโพสิตประเภทหลาย ๆ เลนส์จะใช้ในการขยายวัตถุอย่างชัดเจน
ประเภทของกล้องจุลทรรศน์แสง (ผสม)
- กล้องจุลทรรศน์ส่องสว่าง
- กล้องจุลทรรศน์สนามมืด
- กล้องจุลทรรศน์ความคมชัดเฟส
- กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง
- กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์
- Confocal Microscope
- กล้องจุลทรรศน์อัลตราไวโอเลต
ข้อดีและข้อเสีย
ต่อไปนี้เป็นข้อดีและข้อเสียของ Light Microscope
ข้อดี
- ใช้ได้ง่ายราคาไม่แพงใช้งานง่าย
- สามารถดูสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วได้
- ไม่มีผลของการขยาย
- ได้สีธรรมชาติของตัวอย่าง
- ไม่ต้องการกระแสไฟฟ้าแรงสูง
- สามารถดูภาพได้โดยตรง
ข้อเสีย
- กำลังขยายสูงสุด 1000 เท่าเท่านั้น
- กำลังแก้ไขเพียง 0.2um
- ไม่สามารถให้ข้อมูลและข้อมูลโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก
- แสงไม่เป็นไปตามเส้นทางที่แน่นอน
- บางครั้งการเตรียมตัวอย่างอาจรบกวนสิ่งส่งตรวจ
- แม้ว่าจะให้รายละเอียดเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของสารชีวโมเลกุลและสารเชิงซ้อนของโมเลกุล แต่ก็ไม่สามารถให้รายละเอียดเกี่ยวกับอะตอมแต่ละอะตอมได้
ความหมายของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ทุกวันนี้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกใช้อย่างกว้างขวางมากโดยนักวิทยาศาสตร์และในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อให้ได้ความรู้ที่กระตือรือร้นของแม้แต่จุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็กที่สุดรวมถึงเพื่อศึกษาลักษณะทั้งหมดในรายละเอียด เป็นชื่อที่แนะนำกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอน ใช้ อิเล็กตรอน แทนแหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็นได้เพื่อดูวัตถุ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นกล้องจุลทรรศน์ขั้นสูงที่สุด ในปีพ. ศ. 2463 เป็นที่ทราบกันว่าอิเล็กตรอนเมื่อเคลื่อนที่ในสุญญากาศพวกมันจะทำตัวเหมือน“ แสง” พวกมันเดินทางเป็นเส้นตรงและมีคุณสมบัติของคลื่นที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงที่มองเห็นได้มาก
ประเภทของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM)
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM)
- สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน
- ลำแสงไอออนที่มุ่งเน้นและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ข้อดีและข้อเสีย
ต่อไปนี้เป็นข้อดีและข้อเสียของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ข้อดี
- กำลังแก้ไขของน้อยกว่า 0.5nm ซึ่งดีกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงทั่วไปมากกว่า 400 เท่า
- กำลังขยาย 10, 00, 000 เท่า
- ได้รับภาพ 3 มิติ
- ความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงที่มองเห็น 100, 000 เท่าดังนั้นจึงมีความชัดเจนมากขึ้น
- ในขณะที่กำลังแก้ไขกำลังเพียงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน 0.2 นาโนเมตรจะสร้างภาพที่มีรายละเอียดของออร์แกเนลล์ที่อยู่ในเซลล์
ข้อเสีย
- ผลิตเฉพาะภาพขาวดำ
- ความซับซ้อนในการใช้งาน
- แพงเกินไปไม่สามารถหาได้ง่าย
- สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว (ตายตัว) เท่านั้นที่สามารถดูได้
- ภาพจะเห็นได้เฉพาะบนหน้าจอเรืองแสง
- เสี่ยงต่อการรั่วไหลของรังสี
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกล้องจุลทรรศน์แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ต่อไปนี้เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างกล้องจุลทรรศน์ไฟและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน:
- กล้องจุลทรรศน์แสงใช้ แสงที่มองเห็นได้ และกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอน ใช้ อิเล็กตรอน (ลำแสงของอนุภาคที่มีประจุ) เพื่อดูวัตถุ
- กำลังขยายและกำลังแก้ไขก็มีความแตกต่างกันทั้ง Light Microscope มีกำลังขยายประมาณ 1, 000 เท่า โดยมีกำลังการแก้ปัญหา 0.2um ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมีกำลังขยาย 10, 00, 000 เท่า และแก้ไขพลังงานได้สูงสุด 0.5nm
- ในหน้าจอฉายภาพกล้องจุลทรรศน์แสงและเลนส์แก้วใช้ แต่ในหน้าจอเรืองแสงอิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์และหน้าจอแม่เหล็กไฟฟ้าจะใช้
- ได้รับความเป็นอยู่ และสีธรรมชาติ ของชิ้นงาน แต่ตายแล้ว (ตายตัว) ขาวดำ แต่ได้ ภาพ 3 มิติ
- กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่จับง่ายราคาไม่แพงและหาได้ง่ายกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมีราคาแพงและไม่ง่ายต่อการจัดการ
- มีความเชื่อกันว่าผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์ Zacharius Jansen และพ่อของเขาเป็นคนแรกที่คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ผสมในศตวรรษที่ 16 ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกคิดค้นโดยนักฟิสิกส์ Ernst Ruska และวิศวกรชาวเยอรมัน Max Knoll ในปี 1931
- มีความต้องการ แรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งประมาณ 50, 000 ขึ้นไปในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพร้อมกับระบบระบายความร้อนด้วยซึ่งจำเป็นต้องย้ายความร้อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันสูง ในกรณีของกล้องจุลทรรศน์แสงไม่มีข้อกำหนดดังกล่าว
- ไส้หลอดทังสเตน ถูกใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแม้ว่าจะมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลในขณะที่ไม่มีความเสี่ยงจากการแผ่รังสีในกล้องจุลทรรศน์ไฟ
ข้อสรุป
แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์ทั้งสองนั้นมีความสำคัญและมีปัจจัยบวกและลบ แต่ทุกวันนี้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยนักวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อทำการศึกษารายละเอียดของสิ่งมีชีวิตในขณะที่กล้องจุลทรรศน์ใช้งานในโรงเรียนวิทยาลัยห้องปฏิบัติการทางเดินเพื่อดูสิ่งมีชีวิต มองเห็นได้ง่ายผ่านมัน
แม้ก่อนหน้านี้เราไม่ได้ตระหนักถึงโรคต่างๆเช่นวัณโรคไทฟอยด์โรคบิดโรคหัด ฯลฯ รวมถึงสาเหตุและการเยียวยาของพวกเขา แต่ตั้งแต่เวลาที่คิดค้นกล้องจุลทรรศน์นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถแก้ไขได้
