تاریخچه

در سال 1655 رابرت هوگ که یک فیزیکدان انگلیسی بود، اولین نگرش میکروسکوپی را انجام داد. هوک که 29 سال سن داشت به کمک اولین میکروسکوپ خود توانست بقایای دیواره‌ سلولهای مرده‌ گیاهی را در برشی از چوب‌پنبه پوست درخت بلوط مشاهده کند. وی از آنچه دیده بود نقاشی هایی رارسم کرد و به علت شباهت اتاقک های کوچکی که در بافت چوب پنبه با لانه زنبور دیده بود، نام این اتاقک ها را سلول گذاشت. اما هوک در آن زمان نمیدانست که درون این اطاقک ها، ماده زنده ای که امروزه آن را پرتوپلاسم می نامیم وجود داشته است. هوک علاوه بر مشاهده چوب پنبه، اجزاء دیگری از موجودات مثل بال حشرات و چشم مرکب زنبور را هم بررسی کرده بود و نتیجه مشاهدات خود را در کتابی به نام `ذره نگاری` به چاب رساند.

اما حدود 20 سال بعد و در سال 1674 آنتونی‌وان لیوون هوک. که یک پارچه فروش هلندی بود، برای اولین بار توانست به کمک میکروسکوپ دست ساز خود، تک سلولهای زنده (آغازیان جانور مانند یا پروتوزوآها) را ببیند . در سال 1683 هوگ با تکمیل میکروسکوپی که ساخته بود، توانست دنیای باکتریها را نیز کشف کند. ساختار میکروسکوپ ها به آهستگی دست خوش دگرگونی هیی قرار گرفت و قدرت تفکیک آنها بهتر شد. اما ذات انسان از محدودیت بیذار است. میکروسکوپ های معمولی قدرت بزرگنمایی تا حدود 1500 برابر دارند. اما اگر می توانستیم دنیای ریزتر از این را هم ببینیم چقدر بهتر بود. این رویا در سال 1932 با ساخت اولین میکروسکوپ الکترونی به واقعیت پیوست.

اساس کار میکروسکوپ‌های نوری

عدسی های محدب از جسمی که بین کانون ((F و مرکز (2F) آن قرار گرفته تصویری بزرگتر، حقیقی و معکوس ایجاد می‌کند. اگر این تصویر حقیقی را به کمک عدسی محدب دیگری که در فاصله معینی از عدسی اول قرار گرفته است( تصویر حقیقی در فاصله کانونی عدسی دوم) ، بزرگ کنیم، شدت بزرگنمایی چندین برابر بیشتر شده و ما یک میکروسکوپ ساخته‌ایم، در این صورت عدسی دوم تصویری بزرگتر و مجازی را ایجاد خواهد کرد.

هر میکروسکوپ از دو بخش مکانیکی و نوری ساخته شده است. بخش مکانیکی که ابزاری برای دگرگونی جایگاه نمونه است شامل صفحه قرار دادن نمونه و حرکت دهنده ها در 3 جهت، همچنین پایه، دسته و گیره ها است. اما بخش نوری شامل منبع تأمین روشنایی، کندانسور( متمرکز کننده نور) عدسی های شیئی و عدسی های چشمی است.

میکروسکوپ الکترونی

میکروسکوپ های الکترونی اندازه ای بزرگتر از میکروسکوپ های نوری معمولی دارند و قدرت بزرگنمایی آنها تا یک میلیون برابر می رسد. این میکروسکوپ ها به دو گروه تقسیم می شوند.

میکروسکوپ الکترونی گذاره(TEM)

در این میکروسکوپ، با وجود این که اساس کار آن مشابه با میکروسکوپ های نوری است اما برخلاف میکروسکوپ نوری، پرتوها از بالا به پایین می‌تابند. میکروسکوپ الکترونی گذاره از یک ستون بلند ساخته شده که منبع پرتوهای الکترونی در بالای این ستون قرار گرفته اند. پرتوهای الکترونی بعد از گذر از نمونه، به یک فیلم عکاسی یا یک صفحه‌ نمایش (که از مواد فلورسانت ساخته شده) برخورد می‌کنند و موجب تشکیل تصویر می‌شوند. از آنجایی که برخی پرتوها از نمونه عبور نمی‌کنند و نقاط سیاهرنگی را بوجود می‌آرود، عکسهای میکروسکوپ الکترونی سیاه و سفیدند و رنگی نیستند. برش ها در میکروسکوپ گذاره بسیار نازکتر از میکروسکوپ نوری تهیه می شوند و تکنیک رنگ آمیزی آنها هم متفاوت است. از این میکروسکوپ می توان برای مشاهده نمونه های خیلی ریز مثل ویروسها و یا اندامک های درون سلولی به خوبی بهره گرفت.

میکروسکوپ الکترونی نگاره(SEM)

این میکروسکوپ تصویر 3 بعدی از سطح نمونه در اختیار ما می‌گذارد در نتیجه می‌توانیم شکل ظاهری نمونه را با آن ببینیم. در این میکروسکوپ الکترون از جسم نمی گذرد، بلکه بر روی نمونه که با لایه‌ نازکی از فلز سنگین مثل طلا پوشیده شده برخورد می‌کند. در نتیجه‌ی این برخورد الکترونهای دیگری از سطح جسم باز تابش می‌شوند. این پرتوها به کمک دستگاهی شناسایی شده و به کمک ابزاری به نام دتکتور به تصویر سه بعدی تلوزیونی تبدیل می شوند. قدرت تفکیک میکروسکوپ نگاره از گذاره کمتر است.

میکروسکوپ های ولتاژ بالا (HVEM)