En küçük nesneleri bile ayrıntılı olarak görmeniz gerektiğinde mikroskoba başvurursunuz. Ancak birden fazla mikroskop türü vardır ve her biri farklı görüntüleme amaçları için uygundur. Dikkate alınması gereken iki ana kategori ışık mikroskopları ve elektron mikroskoplarıdır. Her ikisi de mikroskobik nesneleri görmeyi mümkün kılsa da, bunu tamamen farklı şekillerde yaparlar.

Bu güçlü araçların her birine daha yakından bakalım ve aralarındaki farkları görelim. Daha sonra her birinin ne zaman iş için daha uygun bir araç olduğunu tartışabiliriz.

Bir Bakışta:

Işık Mikroskobu Nasıl Çalışır?

Adından da anlaşılacağı gibi, ışık mikroskopları görmek için ışığı kullanır. Işık, görüntülediğiniz nesneden geçer ve mercek onu çok daha büyük bir boyuta büyütür, böylece küçük nesnenizi çok ayrıntılı olarak net bir şekilde görebilirsiniz.

Lisedeki fen derslerini düşünürseniz, kullandığınız mikroskopların hepsi ışık mikroskoplarıydı. Optik mikroskoplar olarak da adlandırılan ışık mikroskopları, yaygın olarak kullanılan bileşik mikroskop ve biraz daha büyük nesneleri görüntülemek için daha iyi olan stereo mikroskop dahil olmak üzere çeşitli farklı mikroskopları kapsar.

Işık mikroskopları nesnenizi görüntülemek için yalnızca ışık kullandığından, ölü veya canlı örneklerle kullanılabilirler. Örneğe zarar vermez veya onu öldürmezler. Bu, onları canlı hücreleri, bakterileri ve diğer canlı organizmaları incelemek için mükemmel kılar.

Slaytların ışık mikroskobu için hazırlanması da çok daha hızlıdır, genellikle sadece birkaç dakika ila en fazla birkaç saat sürer.

Işık Mikroskobuna Genel Bakış

Uygulamalar

Işık mikroskoplarının çeşitli hobilerde, mesleklerde ve alanlarda kullanıldığını göreceksiniz. Genellikle tıp alanında kan örneklerini, hücreleri ve daha fazlasını görüntülemek için kullanılırlar. Açıkçası, çeşitli mikroskop çalışmaları için birçok farklı bilimsel alanda yaygın olarak kullanılırlar.

Çocuklar ve hobi meraklıları ışık mikroskoplarını kayalardan böceklere ve canlı hücrelere kadar her şeye bakmak için kullanırlar. Botanikçiler bunları bitkilerin iç yapısını incelemek için kullanırlar. Hatta olay yeri inceleme uzmanları suçluları yakalamak için bile kullanırlar! Gördüğünüz gibi, ışık mikroskobunun kullanım alanları çok sayıda ve çeşitlidir.

Görünüm

Işık mikroskopları 1000x'e kadar etkileyici büyütme seviyelerine sahip olabilir. Bu, hücrelerin çoğalmasını izlemenize veya kanınızdaki trombositleri incelemenize izin vermek için yeterli büyütmedir.

Spektrumun daha küçük tarafında, başka bir ışık mikroskobu türü olan stereo mikroskoplar, daha büyük örnekleri görüntülemek için mükemmel olan yaklaşık 60x-70x büyütme seviyelerine sahiptir.

Ancak ışık mikroskopları çalışma biçimleriyle sınırlıdır. Işığın nesneden geçmesine dayandıkları için, ışık parçacıklarının boyutları tarafından engellenirler. Işık parçacıklarının küçük olduğunu düşünseniz de, ki öyledirler, bilim insanlarının görüntülemek istediği bazı şeyler kadar küçük değillerdir.

Bir ışık fotonu yaklaşık 400-700 nanometre boyutundadır. 50.000 ila 100.000 nanometre olan bir insan saçıyla karşılaştırıldığında, bir ışık fotonu çok küçük görünür. Ancak 10 nanometrelik bir proteinle karşılaştırıldığında, ışık fotonu artık çok büyük görünüyor.

Işık fotonlarının nesneyi görüntüleyebilmeniz için içinden geçebilmesi gerekir, bu nedenle ışık fotonlarından daha küçük nesneler ışık mikroskobu ile görüntülenemez. Bu, en küçük örneklerin elektron mikroskoplarına bırakıldığı anlamına gelir.

Taşınabilirlik

Lise fen sınıfını tekrar düşünürseniz, mikroskobunuzu bir arabadan alıp sıranıza geri götürdüğünüzü hatırlayabilirsiniz. Bunun nedeni ışık mikroskoplarının küçük ve kompakt olmasıdır.

En fazla büyütme oranına sahip en üst düzey modellerden bazıları biraz ağır olabilir, ancak bu aletler genellikle tek bir kişi tarafından taşınabilir.

Fiyat

Bazı üst düzey ışık mikroskopları 1.000 $'a kadar mal olabilse de, çok daha ucuza birçok yüksek kaliteli seçenek mevcuttur. 100 $'ın altında bir fiyata kolayca iyi bir ışık mikroskobu bulabilirsiniz.

Profesyonel kalitede bir ışık mikroskobu için 200-400$ harcamayı bekleyebilirsiniz. Bundan daha pahalıları da var, ancak bu fiyat aralığında inanılmaz özellikler ve işlevsellik sunan çok sayıda mikroskop mevcut.

Işık Mikroskoplarının Artıları ve Eksileri

• Hem hobiciler hem de profesyoneller için uygun fiyatlı
• Tek bir kişinin taşıyabileceği kadar kompakt
• İnsan gözüyle görülemeyecek kadar küçük nesneleri görmenizi sağlar
• Canlı örnekleri görüntüleyebilir

• En fazla 1.000x büyütme
• 700 nanometreden daha küçük hiçbir şeyi görüntüleyemez

Elektron Mikroskobu Nasıl Çalışır?

Bir ışık mikroskobu ışık fotonlarını bir numuneden geçirerek onu mercekler aracılığıyla görmenizi sağlarken, bir elektron mikroskobu elektronları numuneden geçirir. Elektromanyetik spektrumun devreye girdiği yer burasıdır. Elektron mikroskopları spektrumun ultraviyole ila gama ışını ucunda çalışır.

Bu kavramı daha iyi anlamak için bir sonraki diyagrama bakın:

Bir ışık mikroskobunda, numunelerden geçen fotonlar doğrudan merceklerden geçerek gözünüze doğru ilerler. Ancak bir elektron mikroskobunda, numunenizden geçen elektronlar bir dizi elektromıknatıstan geçmeye devam eder. Elektromıknatıslar elektron ışınını büker ve kırarak ışık mikroskobunun optik merceği ile aynı şekilde büyütür.elektron mikroskobu çok daha güçlüdür ve 2.000.000'a varan büyütme seviyeleri sunar.

Ancak bu elektronlar asla gözünüze ulaşmaz. Bunun yerine görüntü, izlemeniz için bir ekrana yansıtılır.

Sorun şu ki, örneğinizin içinden geçen elektron ışınları - x ışınları ve daha kötüsü - oldukça tahrip edicidir. Bu nedenle elektron mikroskopları yalnızca ölü örneklerle kullanılabilir. Ayrıca, örnek birkaç gün süren bir süreçte dikkatlice hazırlanmalı ve elektronlar havada fazla yol kat edemediği için vakum altında incelenmelidir.

Işık mikroskopları gibi, birkaç farklı elektron mikroskobu türü vardır. Üç ana tür, transmisyon elektron mikroskopları (TEM), taramalı elektron mikroskopları (SEM) ve atomik kuvvet mikroskoplarıdır (AFM).

• Ayrıca bakınız: İletim (TEM) ve Taramalı (SEM) Elektron Mikroskopları: Aralarındaki Fark Nedir?

Elektron Mikroskobuna Genel Bakış

Uygulamalar

Elektron mikroskopları, en küçük numuneleri ayrıntılı olarak görmek gerektiğinde kullanılır. Bir nanometre kadar küçük numunelerden bahsediyoruz, çünkü bu yaklaşık bir elektron boyutundadır.

Küçük bakterileri veya proteinleri görüntülemek istiyorsanız, genellikle bir elektron mikroskobu kullanmanız gerekir.

Elektron mikroskopları ayrıca 3 boyutlu görüntü sağlar, bu nedenle mikroskobik bir şeyin yapısını görmeniz gerektiğinde, muhtemelen bir elektron mikroskobu kullanacaksınız.

Biyopsi incelemeleri, metallerin incelenmesi, kristallerin hücreleri ve hatta kalite kontrol işlevleri için kullanılırlar.

Görünüm

Elektron mikroskopları inanılmaz derecede güçlüdür. Konunuzu 100.000x büyütürler, ancak bu sadece başlangıçtır. Çoğu 1.000.000x büyütme seviyelerine ulaşır. Hatta bazıları 2.000.000x büyütme seviyelerini bile yönetebilir.

Dahası, elektron mikroskopları numunenizin 3 boyutlu görüntüsünü sağlayarak hücrelerin yapısını ışık mikroskobuyla görebileceğinizden daha eksiksiz bir şekilde görmenize olanak tanır.

Resim kredisi: pxhere.com

Ancak bir sorun var: Elektron mikroskopları, ışık mikroskobuyla elde ettiğiniz tam renkli görüntülere kıyasla yalnızca siyah beyaz görüntüler sağlar. Gerisini bilgisayarla iyileştirme halleder. Sonuç olarak: 700 nanometreden daha küçük bir şeyi inceliyorsanız, elektron mikroskobu gerçekten tek seçeneğinizdir.

Taşınabilirlik

Elektron mikroskopları büyük, hantal ekipman parçalarıdır. Belirli bir noktaya yerleştirildiklerinde, kesinlikle taşınmaları gerekmedikçe onları orada bırakmak isteyeceksiniz. O kadar büyükler ki, sadece elektron mikroskobunuzu taşımak için özel şirketler var.

Masaüstü SEM'ler küçük bir bulaşık makinesi büyüklüğünde, tam boyutlu SEM'ler ise bir buzdolabı büyüklüğündedir. Bir TEM, iki metre genişliğinde ve beş metre yüksekliğinde büyük bir kutudur. Ayrıca, düzgün çalışması için slayt için vakum ekipmanı ve daha fazlası dahil olmak üzere bir dizi başka araca da ihtiyaç duyarlar.

Fiyat

Işık mikroskopları ile elektron mikroskopları arasındaki farkların en keskin olduğu yer burasıdır. Işık mikroskopları çoğu profesyonelin ve hobicinin bütçesi dahilindeyken, çok az insan bir elektron mikroskobunu karşılayabilir. Bunlar genellikle büyük fonlara sahip devasa şirketler tarafından satın alınır.

Gerekli tüm aksesuar ve ekipmanlara sahip üst düzey bir elektron mikroskobu için bir milyon dolara yakın bir maliyet söz konusudur. Uzun yıllar kullanılmış ve tonlarca kullanım ömrüne sahip ikinci el bir elektron mikroskobu için bile yine de beş haneli rakamlar ödersiniz. Çok eski olmayan ikinci el ancak yüksek kaliteli bir cihaz yine de size 150.000 ila 500.000 dolar arasında bir maliyet çıkaracaktır.

Elektron Mikroskoplarının Artıları ve Eksileri

• 2.000.000x'e kadar büyütür
• 3 boyutlu görüntü sağlar
• Bu, 700 nanometreden daha küçük numuneleri görüntülemek için tek araçtır

• Çoğu insanın bütçesinin dışında
• Çok büyük ve taşınması zor
• Sadece ölü örneklerle çalışabilir
• Yalnızca siyah beyaz görüntü sağlar

Mikroskopları, Gücü ve Nesnelerin Boyutunu Anlamak

Işık mikroskoplarının maksimum büyütme oranı 1.000x'tir. Bir mikroskop 2.000x büyütme oranına sahip olduğunu iddia ediyorsa, 1.000x'in üzerindeki her şey bulanık ve kullanılamaz olacaktır; boş büyütme.

Bu mikroskoplar ışığa dayandıkları için 1.000x büyütme ile sınırlıdır, bu nedenle dalga boyu ile sınırlıdırlar.

Ancak tüm ışık mikroskopları 1.000x büyütmeye sahip değildir. Bazıları, bu kadar büyütmenin aşırıya kaçacağı daha büyük nesneleri görüntülemek içindir. Stereo mikroskoplar, kayaları, böcekleri ve daha fazlasını görüntülemek için mükemmel olan yaklaşık 60x-70x büyütmeye sahip bir ışık mikroskobu türüdür.

Bir ışık mikroskobunda ışık fotonlarının nesnenizin içinden geçmesi gerektiğinden, nesnenizi görüntüleyebilmeniz için nesnenizin bir ışık fotonundan daha büyük olması gerekir. Bu, 700 nanometrenin bir ışık mikroskobuyla görüntüleyebileceğiniz en küçük nesne olduğu anlamına gelir.

Elektron mikroskopları inanılmaz büyütme seviyeleri sunar. En uç noktada, bazıları 2.000.000x büyütmeyi bile başarabilir, ancak çoğu 1.000.000x'te zirveye ulaşır. Bazıları 3 boyutlu bir görüntü bile üretebilir.

Elektronlar sadece bir nanometre olduğundan, elektron mikroskobu ile sadece birkaç nanometrelik küçük nesneleri görüntüleyebilirsiniz. Işık mikroskopları 700 nanometreden küçük nesneleri görüntüleyemediğinden, bu tür mikroskobik görüntüleme için tek seçenektir.

Numunenizi Düşünün

Bazen, numuneniz tarafından belirli bir mikroskop türüyle sınırlandırılırsınız. Elektron mikroskobunda numuneden geçen elektronlar çok tahrip edici olabileceğinden, işlem yalnızca ölü numunelerle çalışır. Bu, ışık mikroskoplarının canlı numuneler için tek seçenek olduğu anlamına gelir.

Öte yandan, örneğiniz bir ışık fotonundan daha küçükse, yaklaşık 700 nanometre, o zaman onu ışık mikroskobuyla görüntüleyemezsiniz. Bu durumda, küçük nesnenizin içinden geçebilen elektron mikroskobunun küçük elektronlarına ihtiyacınız olacaktır.

Resim Kredisi: Pixabay

Bir kristalin hücrelerinin yapısını incelerken olduğu gibi 3 boyutlu bir görüntü görmeniz gerekiyorsa, bir elektron mikroskobuna ihtiyacınız olacaktır. Ancak bir şeyi inceliyorsanız ve renkleri görmeniz gerekiyorsa, bir ışık mikroskobu isteyeceksiniz çünkü elektron mikroskopları yalnızca siyah beyaz görüntüler.

Fiyat

Birçok insan için fiyat belirleyici faktör olacaktır. Işık mikroskopları hem hobiciler hem de profesyoneller için uygun fiyatlı olduğundan, çoğu insan için bariz bir seçim olacaktır.

Öte yandan elektron mikroskopları, modası geçmiş ve yıpranmış bir şey istemiyorsanız, spektrumun en alt ucunda size altı haneli rakamlara veya daha fazlasına mal olacaktır. Bu araçlar yeniyken 1.000.000 dolara yakın bir maliyete sahip olabilir, bu nedenle çoğu kişi veya işletme için uygun değildir.

Işık Mikroskobu vs Elektron Mikroskobu - Hangisi Sizin İçin Doğru?

Peki, bu güçlü araçlardan hangisi ihtiyaçlarınız için doğru seçimdir? Üst düzey bir bilim insanı veya tıbbi araştırmacı değilseniz, muhtemelen ışık mikroskobu sizin için en uygun olanıdır. Büyük olasılıkla, çoğu insan bir mikroskoba yarım milyon harcamayı göze alamayacağından, bütçenize uygun olan tek araç bunlardır.

Kan örneklerini, canlı numuneleri veya ışık fotonlarından daha büyük herhangi bir şeyi görüntülemek istiyorsanız, ışık mikroskobu ile en iyisini yaparsınız. Aynı şekilde, taşımak isterseniz, ışık mikroskobu en iyi seçimdir. Ayrıca örnekleri hazırlamak için daha az zaman harcarsınız ve bu kadar pahalı ve özel ekipmana ihtiyacınız olmaz.

Ancak tıbbi ve bilimsel amaçlarla en küçük örnekleri inceliyorsanız, yalnızca bir elektron mikroskobunun sağlayabileceği inanılmaz büyütmeye ihtiyacınız olabilir. Sadece birkaç nanometre kadar küçük örnekleri görüntüleyebilirler, bu nedenle bakterileri, proteinleri ve diğer sonsuz küçük örnekleri incelemek için mükemmeldirler. Ancak yalnızca ölü örnekleri görüntüleyebilirler ve çok fazlaslaytların vakum içinde olması gerektiğinden düzgün çalışması için özel ekipman.

• Ayrıca bakınız: SkyLight Scope: Artık Olmayan Mikroskop Cep Telefonu Adaptörü

Öne Çıkan Görsel: (L) Herney Gómez, Pixabay