Mikroskope werden verwendet, um die genaue Form, Funktion und andere Merkmale von Mikroorganismen zu kennen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind, aus biologischer Sicht jedoch von entscheidender Bedeutung sind. Das Wort Mikroskop stammt von einem griechischen Wort, bei dem " Mikros " "klein" und " Skopeo " "anschauen" bedeutet.
Die Verwendung von Linsen begann in Europa im 16. Jahrhundert . Es wird angenommen, dass die niederländischen Brillenhersteller Zacharius Jansen und sein Vater Hans im 16. Jahrhundert als erste das Verbundmikroskop erfanden. Später entwickelten Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste und Ernst Abbe das Phasenkontrastmikroskop weiter.
Einige Jahre später wurde das Elektronenmikroskop von Ernst Ruska und Max Knoll unter Verwendung von "Elektronen" im Mikroskop anstelle von sichtbarem Licht entwickelt, was dazu beitrug, die Auflösung der Linse zusammen mit einem vergrößerten und klareren Bild eines Organismus zu erhöhen.
Später mit der Erfindung des Scannens des Tunnelmikroskops begann die Betrachtung von 3D-Bildern, die von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer entwickelt wurde. Dieser Inhalt liefert die wichtigen Punkte, die das Lichtmikroskop von dem des Elektronenmikroskops unterscheiden.
Vergleichstabelle
| Vergleichsbasis | Lichtmikroskop | Elektronenmikroskop |
|---|---|---|
| Erfunden von | Es wird angenommen, dass die niederländischen Brillenhersteller Zacharius Jansen und sein Vater Hans im 16. Jahrhundert als erste das Verbundmikroskop erfanden. | 1931 Physiker Ernst Ruska und deutscher Ingenieur Max Knoll. |
| Quelle, um das Objekt anzuzeigen | Sichtbare Lichtquelle. | Strahl geladener Teilchen, dh Elektronen. |
| Linse verwendet | Glaslinsen. | Elektromagnetische Linsen. |
| Vergrößerung | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Auflösungsvermögen | 0, 2 um. | 0, 5 nm. |
| Bildschirm | Projektionswand. | Leuchtschirm. |
| Stromspannung | Kein Hochspannungsstrom erforderlich. | Es wird elektrischer Hochspannungsstrom benötigt (ca. 50.000 Volt und mehr). |
| Kühlsystem | Es ist kein Kühlsystem erforderlich. | Es verfügt über ein Hochkühlsystem, um die durch elektrischen Hochspannungsstrom erzeugte Wärme abzuleiten. |
| Vorbereitung | Die Probenvorbereitung ist schnell und einfach. | Komplexe Vorbereitung. |
| Glühfaden | Kein Filament verwendet. | Wolframfilament wird verwendet. |
| Strahlungsleckage | Kein Strahlenrisiko. | Es besteht die Gefahr von Strahlungslecks. |
| Verfügbarkeit | Leicht verfügbar und günstiger. | Nicht leicht verfügbar und teuer. |
| Sichtweite | Sowohl die lebende als auch die tote Probe können betrachtet werden. | Es können nur tote (feste) Organismen betrachtet werden. |
| Das Studium der detaillierten Struktur eines Organismus ist schwierig. | Es wird eine 3D-Struktur erhalten, aufgrund derer es einfach ist, die strukturellen und anderen Details von Organismen zu untersuchen. | |
| Man erhält die natürliche Farbe der Probe. | Es wird nur ein Schwarzweißbild erhalten. | |
| Das Bild ist direkt zu sehen. | Das Bild wird nur auf einem fluoreszierenden Bildschirm angezeigt. |
Definition des Lichtmikroskops
Das Instrument, das in Labors zur Beobachtung und Untersuchung kleinerer Organismen verwendet wird, wird als Mikroskop bezeichnet. Das Lichtmikroskop enthält ein Okular (Okularlinse), eine Röhre, einen Grobfokus, einen Feinfokus, ein auflösendes Nasenstück, ein Objektiv, Bühnenclips, ein Diaphragma, einen Spiegel, eine Lichtquelle, einen Kondensator sowie drei oder vier Objektivlinsen.
Das Lichtmikroskop verwendet das sichtbare Licht als Quelle, um das Objekt zusammen mit Glaslinsen / transparenten Linsen und Projektionswand zu betrachten. Da diese Mikroskope einfach zu handhaben und einfach und leicht zu bedienen sind. Sie können häufig in Schulen, Colleges, Ärztekliniken gesehen werden.
Das Mikroskop basiert auf seinem Auflösungsvermögen, der Vergrößerung, den verwendeten Linsen und der Quelle, um das Objekt zu betrachten. Das „Auflösungsvermögen“ ist das wichtigste, dh die Fähigkeit, zwei sehr kleine und eng verbundene Objekte klar zu unterscheiden. Je kleiner der Abstand zwischen den Objekten ist, desto feiner wird das Ergebnis.
Lichtmikroskop, auch als optisches Mikroskop bezeichnet, kann als einfaches und zusammengesetztes Mikroskop klassifiziert werden. Beim einfachen Typ werden nur Einzellinsen wie Lupen verwendet, während beim Verbundtyp mehrere Linsen verwendet werden, um die Objekte deutlich zu vergrößern.
Arten von Licht (zusammengesetzt) Mikroskop
- Hellfeldmikroskop.
- Dunkelfeldmikroskop.
- Phasenkontrastmikroskop.
- Fluoreszenzmikroskop.
- Differentialinterferenzkontrastmikroskop.
- Konfokales Mikroskop.
- Ultraviolettmikroskop.
Vorteile und Nachteile
Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile des Lichtmikroskops aufgeführt
Vorteile
- Leicht verfügbar, kostengünstiger und einfach zu bedienen.
- Lebende und tote Organismen können betrachtet werden.
- Kein Vergrößerungseffekt.
- Man erhält die natürliche Farbe der Probe.
- Kein Hochspannungsstrom erforderlich.
- Das Bild ist direkt zu sehen.
Nachteile
- Nur Vergrößerung bis zu 1000X.
- Auflösungsvermögen von nur 0, 2 um.
- Informationen und Strukturinformationen sehr kleiner Organismen können nicht bereitgestellt werden.
- Licht folgt nicht genau dem geraden Weg.
- Manchmal kann die Vorbereitung einer Probe die Probe stören.
- Es liefert zwar Details zur Morphologie von Biomolekülen und biomolekularen Komplexen, kann jedoch keine Details zum einzelnen Atom liefern.
Definition des Elektronenmikroskops
Heutzutage wird ein Elektronenmikroskop von Wissenschaftlern und Forschungslabors häufig verwendet, um selbst die kleinsten Mikroorganismen genau zu kennen und alle ihre Eigenschaften im Detail zu untersuchen. Wie der Name schon sagt, verwendet das Elektronenmikroskop Elektronen anstelle einer sichtbaren Lichtquelle, um die Objekte zu betrachten.
Elektronenmikroskope sind die fortschrittlichsten Mikroskoptypen. Im Jahr 1920 wurde erkannt, dass sich Elektronen, wenn sie im Vakuum bewegt werden, wie „Licht“ verhalten. Sie bewegen sich in geraden Linien und haben wellenförmige Eigenschaften mit einer Wellenlänge, die viel kürzer als die des sichtbaren Lichts ist.
Arten von Elektronenmikroskopen
- Rasterelektronenmikroskop (REM).
- Transmissionselektronenmikroskop (TEM).
- Raster-Transmissionselektronenmikroskop.
- Fokussiertes Ionenstrahl- und Elektronenmikroskop.
Vorteile und Nachteile
Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile des Elektronenmikroskops aufgeführt
Vorteile
- Auflösungsvermögen von weniger als 0, 5 nm, mehr als 400-mal besser als ein typisches Lichtmikroskop.
- 10, 00, 000-fache Vergrößerung.
- Es wird ein 3D-Bild erhalten
- Die Wellenlänge ist 100.000-mal kürzer als sichtbares Licht und daher viel klarer.
- Da das Auflösungsvermögen nur 0, 2 nm beträgt, erzeugt das Elektronenmikroskop ein detailliertes Bild der in den Zellen vorhandenen Organellen.
Nachteile
- Es werden nur Schwarzweißbilder erzeugt.
- Komplex im Betrieb.
- Zu teuer, nicht leicht verfügbar.
- Es können nur tote (feste) Organismen betrachtet werden.
- Das Bild wird nur auf einem fluoreszierenden Bildschirm angezeigt.
- Gefahr des Austritts von Strahlung.
Hauptunterschiede zwischen Lichtmikroskop und Elektronenmikroskop
Im Folgenden sind die Hauptunterschiede zwischen Lichtmikroskop und Elektronenmikroskop aufgeführt:
- Das Lichtmikroskop verwendet sichtbares Licht und das Elektronenmikroskop verwendet Elektronen (Strahl geladener Teilchen), um das Objekt zu betrachten.
- Die Vergrößerung und das Auflösungsvermögen variieren ebenfalls von beiden. Das Lichtmikroskop hat eine Vergrößerung von etwa 1000X mit einem Auflösungsvermögen von 0, 2 um, während das Elektronenmikroskop eine Vergrößerung von 10, 00, 000X und ein Auflösungsvermögen von bis zu 0, 5 nm hat .
- In Lichtmikroskopen werden Projektionswände und Glaslinsen verwendet, in Elektronenmikroskopen werden Fluoreszenzschirme und elektromagnetische Bildschirme verwendet.
- Es wird eine lebendige und natürliche Farbe der Probe erhalten, es werden jedoch tote (feste) Schwarzweiß-, aber 3D-Bilder erhalten.
- Lichtmikroskope sind einfach zu handhaben, kostengünstiger und leicht verfügbar. Elektronenmikroskope sind teuer und nicht einfach zu handhaben.
- Es wird angenommen, dass die niederländischen Brillenhersteller Zacharius Jansen und sein Vater Hans im 16. Jahrhundert als erste das Verbundmikroskop erfanden, während das Elektronenmikroskop 1931 vom Physiker Ernst Ruska und dem deutschen Ingenieur Max Knoll erfunden wurde.
- Im Elektronenmikroskop besteht eine Anforderung an eine Hochspannung von etwa 50.000 und mehr, zusammen mit dem Kühlsystem, das erforderlich ist, um die aufgrund der Hochspannung erzeugte Wärme abzuleiten. Im Falle eines Lichtmikroskops gibt es keine solche Anforderung.
- Wolframfilamente werden im Elektronenmikroskop verwendet, auch wenn die Gefahr von Leckagen besteht, während im Lichtmikroskop keine Strahlungsgefahr besteht.
Fazit
Obwohl beide Mikroskope wichtig sind und einige positive und negative Faktoren aufweisen, werden Elektronenmikroskope heutzutage von Wissenschaftlern in einem Forschungslabor häufig zur detaillierten Untersuchung von Organismen verwendet, während Lichtmikroskope von Schulen, Hochschulen und Pfadlabors zur Betrachtung der Organismen verwendet werden sind dadurch gut sichtbar.
Noch früher waren uns die Krankheiten wie Tuberkulose, Typhus, Ruhr, Masern usw. sowie deren Ursachen und Heilmittel nicht bekannt, aber seit der Erfindung des Mikroskops konnten die Wissenschaftler sie beheben.
