複合顕微鏡と解剖顕微鏡、その違いとは?

Harry Flores 31-07-2023
Harry Flores

はじめに

顕微鏡の世界は、大きく分けて「複合顕微鏡」と「解剖顕微鏡」の2つに分けられます。 この2つの顕微鏡は、それぞれ全く違う目的で使われていますが、一体どれがどれなのでしょうか? 小さいものを大きく見せるという意味ではよく似ていますが、それぞれの目的に合わせて一から設計されているんですね。

この2つの異なるタイプの顕微鏡の重要な違いをすべて説明し、どのように機能するのか、何のためにあるのか、そして何のためにうまく機能しないのかについてお話します。 始めましょう!

複眼顕微鏡の概要

複合顕微鏡は、40倍から1000倍の倍率で、肉眼では見えないものを見るために使用します。

その仕組みについて

複合顕微鏡では、観察するもの(通常、標本と呼ばれる)の下に主光源があり、標本はそれぞれの特徴をより明確にするために色素で染色され、光は染色された標本を通して対物レンズに照射されます。 複合顕微鏡は複数の対物レンズを持ち、切り替えて倍率を変更することができます。

対物レンズは4倍、10倍、40倍、100倍の4種類があり、顕微鏡を通過した光は10倍の拡大鏡に当たり、40倍、100倍、400倍、1000倍に拡大されて目に届くことになる。

画像引用元:explainthatstuff.com

選ぶタイミング

また、顕微鏡が正常に作動するためには、標本が光を透過して見えるように、少なくとも一部が半透明であることが必要です。

倍率を高くする必要があるため、標本と対物レンズの間の空間(作業領域)は4mm以下と非常に小さくなっています。 つまり、複合顕微鏡を使う場合は、標本に触れたり解剖したりするのではなく、あくまでも観察することになります。

選ばない場合

複眼顕微鏡は、比較的大きなものをよく見ようとする場合には不向きです。 例えば、マルハナバチの羽を調べたり、宝石を調べたりする場合には、ほとんどの場合、複眼顕微鏡は良い解決策にはならないでしょうね。

また、ウイルスや分子・原子レベルのものなど、1000倍以上の倍率を必要とする標本を見るには十分な性能ではありません。

プロス
  • 高倍率
  • 倍率の異なる対物レンズの切替が可能
  • 肉眼では見えないものを見るために使用することができる
コンサ
  • 作業領域が狭すぎて、試料と対話することができない
  • 半透明なオブジェクトでのみ動作する
  • 分子レベルで見ることができない

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解剖顕微鏡の概要

解剖顕微鏡は実体顕微鏡とも呼ばれ、その名の通り、解剖や細部の観察が必要な場合に使用される顕微鏡です。

その仕組みについて

解剖顕微鏡は、対物レンズが1つで、被写体の真下に光源がなく、被写体から跳ね返ってきた光がレンズに入ることで見えるようになっています。 光は顕微鏡を通り、2つの接眼レンズに入り、被写体の立体像を見ることができるようになっています。

実体顕微鏡の場合、倍率は6倍から70倍まであり、固定倍率とズーム倍率の2種類があります。 固定倍率の解剖顕微鏡は、ある倍率に設定され変更できないのに対し、ズーム倍率の顕微鏡は、最低倍率から最高倍率まで移行することが可能です。

選ぶタイミング

解剖顕微鏡は、肉眼で確認できるもの、不透明なもの、対話しながら調べたいものなどに適しています。 電子機器や時計、昆虫の羽のような細部を確認したいものなどによく使われます。

小さな昆虫や動物、植物を解剖する科学者は、解剖顕微鏡を使って細部をより深く理解することができます。 作業領域は複合顕微鏡よりもはるかに大きく、150ミリメートル(約6インチ)まで観察することができます。

選ばない場合

解剖顕微鏡は、肉眼では見えないような小さなものを見るのには向いていません。 たとえ40倍以上の解剖顕微鏡を持っていたとしても、顕微鏡の光の処理方法が、そのような小さな標本に良い結果を与えるように設計されていないのです。

プロス
  • 広い作業スペースで交流ができる
  • 3Dで映像を見ることができる
  • フルカラー
コンサ
  • 本当に小さいものには使えません
  • 倍率の範囲に制限があります

追加情報

どのようなマイクロスコープが必要ですか?

ミクロのものを見るには、複眼顕微鏡が必要ですが、複眼顕微鏡が使えるのは、標本が少なくとも部分的に半透明である場合だけです。 不透明なものは、複眼顕微鏡では黒一色に見えるのが普通です。

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身の回りのものをより近くで見たい、服や髪、櫛の細部まで見てみたいという方には、解剖顕微鏡がおすすめです。

複式顕微鏡は、ピントを合わせながら高倍率を実現するために、内部でより複雑な光学系を必要とするため、解剖顕微鏡よりも一般的に高価です。

画像引用元:Misael Moreno, Unsplash

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マイクロスコープには他にどんな種類があるのか?

これは分類の仕方にもよりますが、複合顕微鏡と解剖顕微鏡の他に、共焦点顕微鏡と電子顕微鏡があります。 共焦点顕微鏡は、倍率は複合顕微鏡に近いですが、照明にレーザー光を使うので、まったく違う画像が見られます。

分子や原子レベルの試料を観察するために使用するのが電子顕微鏡です。 電子顕微鏡の種類によって、3Dや2Dの画像を得ることができます。 電子顕微鏡は法外に高価です。

最終的な感想

顕微鏡は、観察したいものに合わせて選ぶことが大切です。 趣味で使うのであれば、解剖顕微鏡でより近くで見ることができますが、植物の細胞構造や人間の血球の構成などを見るのであれば、複合顕微鏡が必要です。

Harry Flores

ハリー・フローレスは有名な作家であり、光学とバードウォッチングの世界を探索するのに数え切れないほどの時間を費やしてきた情熱的なバードウォッチャーです。太平洋岸北西部の小さな町の郊外で育ったハリーは、自然界に深い興味を抱きました。そして、その魅力は、彼が自分でアウトドアを探索し始めるにつれてさらに強くなりました。教育を終えた後、ハリーは野生動物保護団体で働き始めました。そのおかげで、ハリーは地球上で最も辺鄙でエキゾチックな場所をあちこち旅して、さまざまな鳥類を研究し、記録する機会を得ました。彼はこれらの旅中に光学の芸術と科学を発見し、すぐに夢中になりました。それ以来、ハリーは他の野鳥観察者がその経験を最大限に活用できるよう、双眼鏡、スコープ、カメラなどのさまざまな光学機器の研究とテストに何年も費やしてきました。光学と野鳥観察に関連するすべてのことに特化した彼のブログは、これらの魅力的なトピックについてもっと知りたいと世界中から読者を惹きつける情報の宝庫です。彼の膨大な知識と専門知識のおかげで、ハリーは光学と野鳥観察のコミュニティで尊敬される発言者となり、彼のアドバイスと推奨事項は初心者から経験豊富な鳥観察者まで同様に広く求められています。執筆やバードウォッチングをしていないときは、ハリーはたいてい見つけられますギアをいじったり、家で家族やペットと時間を過ごしたり。