STRUKE:

mikroskop

ilustracija
MIKROSKOP, shema optičkoga mikroskopa – 1. okular, 2. tubus, 3. objektiv, 4. stolić, 5. kondenzor, 6. dijafragma, 7. zrcalo

mikroskop (mikro- + -skop), instrument koji daje uvećane slike bliskih predmeta, koji se ne bi mogli promatrati golim okom. Normalno oko najjasnije raspoznaje predmete na udaljenosti od približno 25 cm. Objekti bliži od 10 cm izgledaju nejasni, jer njihovu sliku oko ne može izoštriti. Mikroskop omogućuje da se predmet promatra pod širokim vidnim kutom, tj. kao da je maksimalno približen oku, a da istodobno njegova slika ostane oštra i jasna. Takav se učinak u manjoj mjeri postiže lupom, jakom sabirnom lećom ili sustavom leća, kojemu je žarišna daljina veća od 10 mm (→ povećalo), dok je za mikroskop žarišna daljina, a time i udaljenost predmeta od objektiva, redovito manja. Prvi složeni mikroskop konstruirao je Nizozemac Zacharias Janssen 1590. Njegov je instrument imao jednu konveksnu leću (objektiv) i jednu konkavnu leću (okular). Prema zamisli J. Keplera konstruirao je C. Scheiner 1628. mikroskop u kojem su obje leće bile konveksne; takav je mikroskop imao znatno šire vidno polje, te je postao prototip modernih optičkih mikroskopa. R. Hooke prvi se za osvjetljivanje objekta služio umjetnom svjetlošću i dao prvi opis biljnih stanica (1665). Nizozemski brusač stakla A. van Leeuwenhoek konstruirao je instrumente koji su povećavali do 250 puta. S pomoću njih je od 1673. do 1683. otkrio infuzorije, eritrocite, leukocite, spermatozoide, bakterije i dr. Ch. Huygens je oko 1684. sastavio okular od dviju leća, kakav se upotrebljava i danas. Njemački fizičar E. Abbe uveo je 1878. imerziju s cedrovim uljem, 1886. konstruirao akromatski objektiv, te izumio kompenzacijske okulare i poseban kondenzor za osvjetljivanje.

Optički mikroskopi (npr. biološki mikroskop) na svakom kraju metalne cijevi (tubusa) imaju po jedan sustav leća: na donjem kraju, iznad predmeta koji se promatra, objektiv, a na gornjem kraju okular. – Objektiv je u suvremenim mikroskopima sastavljen od više leća malene žarišne duljine, koje djeluju kao jedinstvena konveksna leća. Kako bi se dobila što jasnija slika, u takvim su sustavima korigirane pogreške leća (kromatska i sferna aberacija, zakrivljenost ravnine slike). S obzirom na način upotrebe objektivi mikroskopa mogu biti suhi, za mala i srednja povećanja, i imerzijski, radi dovođenja predmeta što bliže objektivu i povećanja indeksa loma za velika povećanja; prednja leća ovih posljednjih uranja se pri upotrebi u cedrovo ulje (koje ima jednak indeks loma kao i staklo), čime se povećava moć razlučivanja mikroskopa. Većina suvremenih optičkih mikroskopa ima po nekoliko (2 do 5) različitih objektiva koji se mogu lako mijenjati. Okular je obično složen od dviju ili više jednostavnih leća koje djeluju kao jedna konveksna leća. Upotrebljavaju se i mikroskopi s dvama okularima (binokularni mikroskopi), s pomoću kojih se objekt može istodobno promatrati s oba oka. Predmet koji se promatra nalazi se na stoliću mikroskopa; osvjetljuje se odozdo, ako je tanak i proziran, s pomoću zrcala i kondenzora, ili odozgo (npr. kod metalografskoga mikroskopa), ako se promatraju pojedinosti na ravnoj neprozirnoj površini. Objektiv iznad predmeta stvara njegovu uvećanu sliku; ta se slika promatra okularom, koji ju ponovno uvećava, tako da je konačno uvećanje umnožak uvećanjâ dobivenih objektivom i okularom. Suvremeni optički mikroskopi mogu s imerzijskim objektivom uvećati sliku objekta do 2000 puta. Osim sposobnosti uvećavanja, važna je značajka mikroskopa njegova moć razlučivanja. To je najmanja udaljenost na kojoj se dva susjedna elementa u nekoj strukturi još mogu vidjeti odvojeno, a ovisi o tzv. numeričkoj aperturi objektiva i o duljini vala svjetlosti koja služi za rasvjetu. Po tzv. Reyleighovu kriteriju mogu se razlučiti dva elementa minimalno udaljena za d = 0,61 λ/n sin ϑ , gdje je λ valna duljina svjetlosti, n indeks loma sredstva u kojem se promatra (zrak, cedrovo ulje itd.), a ϑ polovica vršnoga kuta stošca kojemu je vrh u točkastom promatranom predmetu, a baza mu je površina leće objektiva. Nazivnik izraza naziva se numerička apertura: A = n sin ϑ. Recipročna vrijednost 1/d naziva se moć razlučivanja. Tehnički je udaljenost d ograničena na manju vrijednost i za najsavršenije instrumente i iznosi približno 0,25 μm.

Primjena mikroskopa u različitim granama znanosti i tehnike dovela je do konstrukcije više specijalnih tipova instrumenata. Tako postoji reflektorski mikroskop, koji je prvi opisao I. Newton 1672. S pomoću ultramikroskopa mogu se na temelju Tyndallova efekta promatrati i objekti koji su sitniji od normalne mikroskopske granice vidljivosti (npr. koloidne čestice). U mineralogiji i kristalografiji upotrebljava se polarizacijski mikroskop za promatranje u polariziranoj svjetlosti. Fluorescencijski mikroskop služi u biologiji za promatranje i diferenciranje organizama ili tkiva koja fluoresciraju pod ultraljubičastim zračenjem. Mikroskop s faznim kontrastom omogućuje promatranje malih razlika u lomu, što se primjenjuje za promatranje procesa u živim stanicama. Kod interferencijskoga mikroskopa objekt se promatra u dvama koherentnim vidnim poljima koja kontrast postižu na temelju pojave interferencije. Ultraljubičasti mikroskop ima optiku od kremena, a sadrži elektroničke uređaje koji omogućuju pretvorbu nevidljive slike u ultraljubičastom spektralnom području u vidljivu sliku. Rendgenski mikroskop upotrebljava se u mikroradiografiji. Metalografski mikroskop služi za ispitivanje mikrostrukture metala i slitina. Stereoskopski mikroskop upotrebljava istodobno dva okulara i dva objektiva, a služi za promatranje neprozirnih predmeta i neravnina, obično uz uvećanje do 100 puta. Za razliku od optičkih mikroskopa, elektronski mikroskop umjesto elektromagnetskoga zračenja rabi snopove elektrona, a umjesto optičkih leća električna i magnetska polja, pretražnim mikroskopom s tuneliranjem se na razini atoma promatraju površine metala i drugih električki vodljivih materijala. Mnoge vrste mikroskopa opskrbljene su posebnim uređajima za snimanje.

mikroskop. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 15.12.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=40775>.