انواع مختلف میکروسکوپ‌ها

میکروسکوپ این امکان را برای انسان به وجود می‌آورد که جسمی که قابل رؤيت با چشم غیر مسلح نیست را ببیند. اجازه دهید نگاهی به انواع مختلف میکروسکوپ‌هایی که در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، بیاندازیم.
تاریخ استفاده از میکروسکوپ‌ها به قرن شانزدهم بر می‌گردد، یعنی زمانی که شکل ابتدایی این وسیله اختراع شد. این وسیله با پیش رفت علم و فناوری، روز به روز پیچیده‌تر شده، و امروزه انواع مختلفی از میکروسکوپ‌ها موجود است، که برای اهداف گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. رایج‌ترین میکروسکوپ، از بین آن‌ها، قدیمی‌ترین و ساده‌ترین آن‌هاست که با عنوان میکروسکوپ اپتیکال یا نوری شناخته می‌شود و این میکروسکوپ دارای سه نوع است، ساده، نوری مرکب و استریو. دیگر انواع میکروسکوپ‌ها، شامل میکروسکوپ‌های الکترونی هستند که خود در انواع مختلفی موجود می‌باشند. میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی باز تابی (REM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی (STEM)، انواع مختلف میکروسکوپ‌های الکترونی می‌باشند. نوع دیگری از میکروسکوپ‌ها، میکروسکوپ‌های صوتی روبشی هستند، که از امواج صوتی جهت شناسایی و اندازه گیری تغییرات در امپدانس‌های صوتی، بهره می‌گیرند.

میکروسکوپ چیست؟

میکروسکوپ ابزاری است که انسان را قادر به دیدن آن دسته از مواد و موجوداتی می‌کند که با چشم غیر مسلح قادر به تماشای آن‌ها نیست. مدل اولیه از یک میکروسکوپ حاوی یک یا چند لنز است، که بزرگ نمایی تصاویر ایجاد شده در فاصله‌ی کانونی یک لنز را، تسهیل می‌بخشد. تعداد زیادی از مدل‌های پیش رفته‌ی میکروسکوپ‌ها وجود دارند، که برای اهداف گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر چه تعداد فراوانی از انواع میکروسکوپ‌ها وجود دارد، با این حال سه نوع اصلی آن‌ها عبارت‌اند از، میکروسکوپ‌های نوری (اپتیکال)، میکروسکوپ‌های الکترونی، و میکروسکوپ‌های پروب روبشی. انواع مختلف میکروسکوپ یک هدف مشترک را دنبال می‌کنند و آن هم بزرگ نمایی تصاویر است. تنها تفاوت آن‌ها در روش واضح کردن اشیا، با تغییر در نوع میکروسکوپ می‌باشد.

میکروسکوپ‌های نوری

همان طور که قبلاً ذکر شد، این میکروسکوپ به عنوان قدیمی‌ترین و ساده‌ترین نوع میکروسکوپ است که با عنوان میکروسکوپ نوری شناخته شده است. این میکروسکوپ‌ها از نور مرئی و ترکیب خاصی از لنزها برای بزرگ نمایی تصاویر نمونه، استفاده می‌کنند. دو نوع اصلی میکروسکوپ‌های نوری عبارت‌اند از، ساده و مرکب. اولی شامل یک لنز است، در حالی که دومی از ترکیبی از لنزها استفاده می‌کند. میکروسکوپ‌های استریو یا تشریح، تصویری سه بعدی از یک جسم را به وجود می‌آورند. آخرین نوع میکروسکوپ‌های نوری با عنوان میکروسکوپ‌های دیجیتالی شناخته شده‌اند، که آن‌ها نیز از نور برای واضح کردن تصویر نمونه، بهره می‌برند. اما این دستگاه‌ها به یک دوربینCCD نیز وصل شده‌اند، تا تماشای تصاویر ایجاد شده بر روی مانیتور، به سهولت انجام گیرد.

میکروسکوپ‌های الکترونی

میکروسکوپ‌های الکترونی از پرتوهای الکترون بسیار پر انرژی جهت واضح کردن جسم، استفاده می‌کنند. در مقایسه با میکروسکوپ‌های نوری، میکروسکوپ‌های الکترونی توانایی تولید تصاویر بزرگ‌تری را دارند. در میکروسکوپ‌های الکترونی، از لنزهای الکترو مغناطیسی و الکترو استاتیکی استفاده می‌شود. این لنزها جریان الکترون‌ها را کنترل می‌کنند و آن‌ها را روی یک صفحه‌ی خاص از نمونه، متمرکز می‌کنند. این روش، شبیه روشی است که در میکروسکوپ نوری اتفاق می‌افتد، که از نور برای تمرکز روی نمونه استفاده می‌شود. نسخه‌ی اصلی میکروسکوپ الکترونی با عنوان میکروسکوپ الکترونی عبوری نامیده می‌شود، که از پرتوهای الکترونی ولتاژ بالا برای تشکیل تصویر استفاده می‌کند. برخی از قسمت‌های نمونه، اجازه می‌دهند که پرتو از آن‌ها عبور کند، در حالی که دیگر قسمت‌ها، پرتوها را پراکنده می‌کنند. این پرتو‌ها در بر دارنده‌ی اطلاعاتی در رابطه با نمونه هستند، که از خود نمونه به وجود می‌آیند و توسط سیستم لنز بزرگ نمایی می‌شوند. گاهی اوقات یک مانیتور نیز به این دستگاه‌ها وصل می‌شود.
نوع دیگری از میکروسکوپ‌های الکترونی با عنوان میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی نامیده می‌شوند، که اجازه این که پرتو الکترون‌ها از نمونه عبور کند را نمی‌دهد، اما، پرتوهای الکترون، سطح نمونه را اسکن می‌کنند و باز تاب‌ها را اندازه‌ گیری می‌کنند. میکروسکوپ‌های تونلی روبشی، بسیار قدرتمند هستند و در مشاهده‌ی نمونه‌های در سطح اتمی، کمک می‌کنند. یک میکروسکوپ الکترونی روبشی عبوری، برای بررسی نمونه‌ای که نازک است، به منظور فعال کردن میکروسکوپ برای تشخیص پراکندگی الکترون‌ها در سر تا سر نمونه، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به غیر از آن چه که در بالا بحث شد، میکروسکوپ‌های تخصصی زیادی نیز وجود دارند، که برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. میکروسکوپ‌ها بر پایه‌ی روش آشکار سازی، نوع تصویری که تولید می‌کنند، بزرگ نمایی، عمق میدان و وضوح، برای انجام یک وظیفه‌ی خاص مناسب تلقی می‌شوند. با این حال، انواع مختلف میکروسکوپ‌ها تحت تأثیر زمینه‌های مختلف علمی و فناوری، به ویژه، علم پزشکی، ساخته شده‌اند.