نویسنده: حدیث پاکدل مقدم
بروزرسانی: 5 دی 1400
ستاره | سرویس علوم – میکروسکوپ وسیله‌ای است که اجسام کوچک را بزرگ می‌کند. اولین میکروسکوپ در حدود سال ۱۵۹۵ ساخته شد و تنها به اندازه یک ذره بین قوی بود. این میکروسکوپ لوله ای بود که در دو سر آن دو ذره بین قوی قرار گرفته بود. امروزه ده‌ها میکروسکوپ قادر به تجزیه و تحلیل اشیائی به اندازه اتم هستند. اگر قصد نوشتن تحقیق استفاده و نقش میکروسکوپ در دنیای امروز را دارید این مطلب را از دست ندهید.
آنچه در این مطلب خواهید خواند...
عدم نمایش
تاریخچه میکروسکوپ
میکروسکوپ به کاربر اجازه می‌دهد تا کوچک‌ترین اجزا جهان را ببیند، مثل میکروب‌ها! ساختار‌های کوچک که در اشیا‌های بزرگ است و حتی مولکول‌هایی که ساختار اصلی خیلی چیز‌های دیگر هستند.
کنجکاوی انسان منجر به اختراعات بزرگی شده است. میکروسکوپ یکی از آن‌هاست. احتمالا همه این‌ها از زمانی شروع شد که انسان متوجه شد یک قطعه کریستال می‌تواند تصاویر را بزرگتر کند، چراکه مرکز آن از لبه‌هایش ضخیم‌تر است. آزمایشات با قطعات مختلف شیشه و کریستال آغاز شد و در نهایت منجر به تکامل میکروسکوپ شد. اگرچه آنتون ون لیووانگک از هلند، به عنوان پدر میکروسکوپ شناخته شده است، اما اعتبار نخستین مدل کار میکروسکوپ می‌تواند به پدر و پسر هلندی، زاکریاس یانسن و پسرش هانسن داده شود.
توانایی دیدن چیز‌های غیر قابل مشاهده با چشم اما به وسیله میکروسکوپ، زندگی ما را در سطوح بسیاری بهبود می‌بخشد. پزشکان می‌توانند بیماری‌ها را بهتر تشخیص دهند و دانشمندان می‌توانند سرنخ‌هایی را آشکار کنند که مجرمان را پشت میله زندان بیندازد. همچنین دانشمندان می‌توانند با بررسی قدرت استحکام پل‌ها و سایر سازه‌ها، جهان را برای ما امن‌تر کنند. دانش آموزان از میکروسکوپ برای کشف دانش اطرافشان استفاده می‌کنند.
امروزه میکروسکوپ تبدیل به یک بخش ضروری زیست شناسی شده است. در حالی که میکروسکوپ ترکیبی بیشتر در دوران تحصیل استفاده می‌شد، اما امروزه میکروسکوپ الکترونی مدل پیشرفته‌ای است که در آزمایشگاه‌های پیشرفته برای انجام تحقیقات بسیار فنی و حیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع میکروسکوپ
بسته به منبع نور، میکروسکوپ‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد. شامل:
- میکروسکوپ نوری: این نوع میکروسکوپ از اشعه نور برای روشن کردن اشیا استفاده می‌کند. به عنوان مثال، میکروسکوپ ترکیبی و میکروپسکوپ دیسکی از این نوع هستند.
- میکروسکوپ الکترونی: این نوع میکروسکوپ با اشعه‌های الکترونی روشن و شارژ می‌شود. به عنوان مثال میکروسکوپ الکترونی انتقالی و میکروسکوپ الکترونی اسکن کننده. بزرگنمایی این میکروسکوپ‌ها از میکروسکوپ نوری بهتر است.
همچنین بطور کلی می‌توان انواع میکروسکوب را شامل موارد زیر دانست:
- میکروسکوپ نوری
- میکروسکوپ نوری عبوری
- میکروسکوپ نوری بازتابی
- میکروسکوپ‌های الکترونی
- میکروسکوپ الکترونی روبشی
- میکروسکوپ الکترونی عبوری
- میکروسکوپ پراب پویشی
- میکروسکوپ نیروی جانبی
- میکروسکوپ نیروی اتمی
- میکروسکوپ نیروی مغناطیسی
- میکروسکوپ تونلی پویشی
- میکروسکوپ میدان نزدیک نوری
- میکروسکوپ ولتاژ پویشی
۱۰ حوزه مهم استفاده و نقش میکروسکوپ در دنیای امروز
هنگامی که بیشتر مردم به کلمه میکروسکوپ فکر می‌کنند، زیست شناسی و پزشکی به ذهن آن‌ها خطور می‌کند. تمایل به یادگیری در مورد اشیاء زنده، یکی از دلایل اصلی اختراع میکروسکوپ است؛ با این حال استفاده و نقش میکروسکوپ در زندگی امروزی غیر قابل انکار است.
۱. مهندسی مواد و زمین‌شناسی
زمین شناسان از میکروسکوپ برای بررسی سنگ‌ها و مواد معدنی و دیگر مواد استفاده می‌کنند و همچنین دانشمندان از آن‌ها برای مطالعه پلاستیک‌ها و پلیمر‌ها استفاده می‌کنند. مهندسان برای بررسی خواص سطحی و ساختار‌های فلزات از میکروسکوپ استفاده می‌کنند.
۲. نقش میکروسکوپ در صنایع غذایی و دارویی
میکروسکوپ‌ها در صنایع سرویس‌دهی، تولید و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا ایمنی و کیفیت محصولات را تضمین کنند. دانشمندان در این صنایع محصولات خود را برای شناسایی هرگونه نقص یا آلودگی با میکروسکوپ بررسی می‌کنند.
۳. تجزیه و تحلیل بافت‌ها
بافت شناسان معمولا با استفاده از میکروسکوپ سلول‌ها و بافت‌ها را مطالعه می‌کنند. برای مثال اگر یک بخش از یک بافت برای تجزیه و تحلیل گرفته شود، بافت شناسان می‌توانند از میکروسکوپ در ترکیب با ابزار‌های دیگر برای تعیین اینکه آیا نمونه سرطانی است یا نه استفاده می‌کنند.
۴. بررسی شواهد قانونی با میکروسکوپ
استفاده و نقش میکروسکوپ در حوزه جرم و جنایت نیز مشهود است. علم دادگستری از میکروسکوپ برای مطالعه صحنه‌های جرم و جنایت به منظور ارائه مدارک در دادگاه‌های قاونی استفاده می‌کند. شواهدی از جمله گرد و غبار، شیشه، مایعات بدن، مو، جوهر و میکرو ارگانیسم‌ها می‌توانند با استفاده از میکروسکوپ بررسی شوند. شواهد جمع آوری شده در صحنه جرم ممکن است حاوی اطلاعاتی باشد که برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. به عنوان مثال شیار‌های داخل گلوله‌ها می‌توانند به وسیله میکروسکوپ مورد بررسی قرار گیرد تا ببیند که آیا این گلوله از اسلحه‌ای خاص شلیک شده است یا نه.
۵. تعیین سلامت اکوسیستم
متخصصان زیست شناسی برای نظارت بر سلامتی اکوسیستم‌های خاص مثل جریان، از میکروسکوپ‌ها برای شناسایی تعداد و تنوع موجودات در یک منطقه خاص در طول یک مدت زمان معمول استفاده می‌شود.
۶. بررسی نقش پروتئین در سلول
دانشمندان و محققان، میکروسکوپ را ابزار ارزشمندی برای تشخیص پروتئین درون سلول می‌دانند. با استفاده از تکنولوژی امروز، بسیاری از پروتئین‌ها می‌توانند نشانه‌گذاری شده و در سلول‌های زنده مطالعه شوند. استفاده و نقش میکروسکوپ برای بررسی آنزیم‌های بدن که نقش پروتئین سازی و انتقال وراثت را بر عهده دارند، بسیار مهم است.
۷. مطالعه ساختار‌های اتمی
میکروسکوپ‌های قدرتمند مثل میکروسکوپ‌های نیروی اتمی، به دانشمندان برای مطالعه سطوح اتم‌های مشخص کمک می‌کنند. استفاده و نقش میکروسکوپ های مخصوص انرژی اتمی (AFM) برای مشاهده ابعاد بسیار ریز اتمی و ساختار‌های زیر اتمی بسیار ضروری است.
نقش میکروسکوپ در دنیای امروز
۸. میکروسکوپ در پزشکی
استفاده و نقش میکروسکوپ در حوزه پزشکی از دهه ۱۸۶۰ آغاز شد. در آن زمان لویی پاستور گزارش داد که جانداران میکروسکوپی که به وسیله میکروسکوپ دیده شده اند، عامل بیماری‌های خاص شده است. تا آن زمان مردم فکر می‌کردند که بیماری‌ها از طرف روح شیطانی یا خداست. تئوری میکروب پاستور، فرآیند شناسایی، درمان و پیشگیری از بیماری‌های عفونی را تغییر داد. امروزه آزمایشگاه‌های بیمارستان‌ها از میکروسکوپ برای مشخص کردن اینکه کدام میکروب باعث بیماری می‌شود، استفاده می‌کنند. با این روش پزشکان می‌توانند آنتی بیوتیک مناسب را برای آن بیماری تجویز کنند. میکروسکوپ‌ها همچنین برای تشخیص سرطان و سایر بیماری‌ها استفاده می‌شوند.
۹. تحقیق کردن به وسیله میکروسکوپ
بسیاری از دانشمندان که به دنبال فهم بهتر جهان طبیعی و فیزیکی هستند، از میکروسکوپ در کار خود استفاده می‌کنند. دانشمندان قضایی خون، گرد و غبار، الیاف و سایر موارد ردیابی را در صحنه جرم و جنایت بررسی می‌کنند تا مجرمان مجازات شوند. دانشمندان محیط زیست خاک و آب را بررسی می‌کنند، در حالی که از ژنتیک هم برای مشاهده نقص کروموزوم‌ها استفاده می‌کنند. در مهندسی، دانشمندان مواد از میکروسکوپ‌ها برای بررسی اجزای سازه‌ها مثل پل ها، ساختمان‌ها و سد‌ها برای اطمینان از ایمنی آن‌ها استفاده می‌کنند.
۱۰. میکروسکوپ در تدریس و آموزش
در کلاس درس از میکروسکوپ برای تدریس دانش آموزان در مورد ساختار چیز‌هایی که خیلی کوچک هستند و با چشم دیده نمی‌شوند، استفاده می‌شود. استفاده و نقش میکروسکوپ ترکیبی برای مشاهده سلول‌های گیاهان، حیوانات، باکتری‌ها و مخمر‌ها غیر قابل انکار است. مقایسه این موجودات زنده به دانش آموزان کمک می‌کند که با انواع مختلف زندگی در زمین آشنا شوند. همچنین با آموزش اینکه چگونه میکروسکوپ کار می‌کند، می‌توان دانش آموزان را با خواص نور، فیزیک پشت آینه‌ها و لنز‌ها و تکنیک‌های رنگ آمیزی نمونه‌های مختلف آشنا کرد. همچنین دانش آموزان می‌توانند بخش‌های جداگانه سلول را مشاهده کرده و عملکرد هر کدام را یاد بگیرند.
بخش‌های مهم میکروسکوپ
- عدسی چشمی: لنزی که بیننده از طریق آن می‌تواند نمونه را ببیند. عدسی چشمی معمولا دارای یک لنز با قدرت ۱۰X یا ۱۵X است.
- تنظیم کننده دیوپتر: به عنوان وسیله‌ای برای تغییر تمرکز روی یکی از لنز‌های تماسی به منظور اصلاح هرگونه اختلاف دید بین دو چشم شما است.
- لوله بدنه (سر): لوله بدنه، عدسی چشمی را به لنز‌های هدف متصل می‌کند.
- اهرم نگه دارنده: اهرم نگه دارنده، لوله بدنه را به پایه میکروسکوپ متصل می‌کند.
- پیچ تنظیم کننده درشت (ماکرو): به طور کلی برروی نمونه تمرکز می‌کند.
- پیچ تنظیم کننده دقیق (میکرو): برروی نمونه دقیق تمرکز می‌کند و جزئیات بیشتری از نمونه نشان می‌دهد.
- برجک چرخشی: یک برجک چرخشی که عدسی‌های شیئی را در آن قرار می‌دهند. بیننده می‌تواند عدسی شیئی مختلفی را انتخاب کند.
- عدسی شیئی: از مهم‌ترین ویژگی‌های میکروسکوپ ترکیبی این است که لنز‌های آن‌ها نزدیک به نمونه است. یک میکروسکوپ استاندارد دارای سه، چهار یا پنچ عدسی شیئی است که از ۴X تا ۱۰۰X قدرت دارند. هنگام تمرکز کردن با میکروسکوپ مراقب باشید که عدسی‌های شیئی به لام برخورد نکنند، چراکه می‌شکنند و نمونه را از بین می‌برند.
- نمونه یا لام: نمونه چیزی است که مورد بررسی قرار می‌گیرد. بیشتر نمونه‌ها بر روی لام نصب می‌شوند و به شکل مستطیل‌های تخت شیشه‌ای نازکی هستند. نمونه روی شیشه قرار داده می‌شود و یک پوشش روی آن را می‌پوشاند. این کار به لام اجازه می‌دهد که به آسانی به میکروسکوپ وارد یا از آن خارج شود. همچنین به لام اجازه می‌دهد بدون آسیب برچسب گذاری، حمل و نگهداری شود.
- صفحه مسطح: سطح مسطحی که لام‌ها در آن قرار داده می‌شود.
- گیره‌های نگه دارنده صفحه: گیره‌های فلزی که لام را در جای خود قرار می‌دهد.
- دستگیره‌های تنظیم کننده صفحه: این دستگیره‌ها صفحه را به چپ و راست یا بالا و پایین حرکت می‌دهند.
- روزنه نوری: سوراخی در وسط صفحه است که نور از آن عبور کرده و به نمونه می‌رسد.
- کلید روشن/ خاموش: یک کلید در پایه میکروسکوپ است که لامپ میکروسکوپ را روشن و خاموش می‌کند.
- لامپ میکروسکوپ: منبع نوری میکروسکوپ است. میکروسکوپ‌های قدیمی‌تر از آینه برای انعکاس نور از منبع خارجی به زیر نمونه استفاده می‌کردند، اما امروزه اکثر میکروسکوپ‌ها از یک لامپ با ولتاژ پایین استفاده می‌کنند.
- پیچ تنظیم کننده نور: میزان نوری را که به نمونه می‌رسد تنظیم می‌کند.
- کندانسور: برای اینکه نمونه دیده شود، کندانسور نوری را که از منبع نوری می‌آید جمع آوری کرده و آن را روی نمونه متمرکز می‌کند.
- پایه میکروسکوپ: پایه‌ای که میکروسکوپ را پشتیبانی می‌کند و منبع نوری در آن قرار دارد.
مهسا
عالللللللللللللللی
ممنون بخاطر زحماتتون
ثنا
عااااالی
بدون نام
عدسی میکروسکوب محدب است یا مقعر ؟ چرا؟
حدیث پاکدل مقدم
از عدسی محدب یا همگرا در میکروسکوپ ها استفاده می‌شود.
اسما
مقعر