Microscopie heeft een lange weg afgelegd sinds de uitvinding van de eerste microscoop tientallen jaren geleden. Tegenwoordig kunnen we met microscopen een preparaat tot 50 miljoen keer vergroten.

Als gevolg daarvan zijn microscopen een instrument van onschatbare waarde geworden in de wetenschap, waarmee onderzoekers specimens tot in het kleinste detail kunnen onderzoeken. Welke microscoop heeft de hoogste vergroting? Elektronenmicroscopen zijn de krachtigste microscopen die momenteel beschikbaar zijn en kunnen een preparaat tot 50 miljoen keer vergroten.

Natuurlijk hangt de mate van vergroting die u nodig hebt af van de toepassing die u voor ogen hebt, maar voor de meeste doeleinden volstaat een microscoop met een lagere vergroting. Hier wordt nader ingegaan op de werking van elektronenmicroscopen en wat u ermee kunt zien.

Welk type microscoop is het krachtigst?

In termen van microscopie verwijst vermogen naar het vergrotingsvermogen van een microscoop. Hoe hoger het vermogen, hoe groter de vergroting. Er zijn verschillende microscopen, elk met zijn eigen vermogensniveau. Elektronenmicroscopen hebben echter de hoogste vergroting.

Zij bereiken dit door een bundel elektronen in plaats van licht te gebruiken om een beeld te creëren. Hierdoor hebben zij een veel hogere resolutie dan andere microscopen en kunnen zij fijnere details laten zien.

Image Credit: kennethr, Pixabay

Wat is de hoogste vergrotingsfoto ooit gemaakt?

De afbeelding met de hoogste vergroting ooit werd in 2009 gemaakt door wetenschappers in Zürich. Zij gebruikten contactloze atoomkrachtmicroscopie om een foto te maken van een pentaceenmolecuul. De microscoop heeft een cantilever met een zeer scherpe punt die wordt gebruikt om het oppervlak van een object af te tasten. De reactie van de cantileverpunt wordt gebruikt om het beeld te genereren.

Pentaceen is een molecule die bestaat uit vijf samengesmolten benzeenringen. Het beeld dat door de microscoop werd gemaakt, toonde individuele atomen op de pentaceenmolecule. De koolwaterstof heeft een lengte van 1,4 nanometer, 500.000 keer kleiner dan een enkele haar op uw hoofd.

Hoe vergroten microscopen voorwerpen?

Het vergrotingsvermogen van een microscoop wordt bepaald door het optische systeem, dat bestaat uit verschillende lenzen die het licht op het preparaat richten. Het vermogen van de objectieflens, de lens die zich het dichtst bij het preparaat bevindt, is de meest cruciale factor bij het bepalen van het totale vergrotingsvermogen van de microscoop. Als de objectieflens een laag vermogen heeft, zoals 10x, zal de microscoop een lageAnderzijds zal een objectief met een hoog vermogen, zoals 100x, resulteren in een hoog vergrotingsvermogen.

In een eenvoudige lichtmicroscoop valt het licht van onderaf in de objectieflens en wordt het op het preparaat gericht. Vervolgens gaat het door het preparaat heen en wordt het door de objectieflens opnieuw gericht op de oculaire lens, die het beeld vergroot en op het netvlies van het oog projecteert.

Image Credit: Piqsels

De totale vergrotingskracht van de microscoop is gelijk aan de sterkte van de objectieflens vermenigvuldigd met de sterkte van de oculairlens. Als de objectieflens bijvoorbeeld een sterkte van 10x heeft en de oculairlens een vergroting van 4x, bedraagt de totale vergrotingskracht van de microscoop 40x.

In een elektronenmicroscoop worden in plaats van licht elektronenbundels gebruikt om een vergroot beeld van het preparaat te verkrijgen. De elektronenbundels worden gegenereerd door een elektronenkanon en worden door een elektromagnetische lens op het preparaat gericht. De bundels gaan vervolgens door het preparaat heen en worden door de lens opnieuw op een elektronische detector gericht. Ten slotte zet deze de bundels om in een elektrisch signaal.Het elektrische signaal wordt versterkt en weergegeven op een scherm, waardoor een vergroot beeld van het monster ontstaat.

Wat is het kleinste ding dat je met een microscoop kunt zien?

Het kleinste wat je met een microscoop kunt zien is een atoom. Een atoom is bijna 0,1 nanometer groot. Met een scanning tunneling microscoop, een soort elektronenmicroscoop, kun je atomen bekijken en fotograferen. De kleinste grootte die je kunt zien is 500 nanometer als je een lichtmicroscoop van hoge kwaliteit gebruikt. Om alles in perspectief te plaatsen: een nanometer is een miljardste meter. 500nanometer betekent dat het monster 200 keer kleiner is dan de breedte van een menselijke haar. Bacteriën kunnen bijvoorbeeld tot 1000 nanometer groot zijn.

Image Credit: Elizaveta Galitckaia, Shutterstock

Laatste gedachten

Elektronenmicroscopen hebben de hoogste vergroting. Bovendien heeft de transmissie-elektronenmicroscoop het hoogste oplossend vermogen van de twee soorten elektronenmicroscopen, terwijl de scan-elektronenmicroscoop betere driedimensionale beelden produceert.

De twee soorten microscopen hebben ook verschillende toepassingen. De transmissie-elektronenmicroscoop wordt bijvoorbeeld gebruikt om de structuur van materialen op atomair niveau te bestuderen. De rasterelektronenmicroscoop daarentegen helpt onderzoekers om de oppervlaktekenmerken van het monster te leren kennen.

De kleinste dingen die we met elektronenmicroscopen kunnen zien zijn eiwitten, celstructuren en zelfs afzonderlijke atomen.

• //www.microscopemaster.com/different-types-of-microscopes.html
• //oumnh.ox.ac.uk/learn-electron-microscopes#
• //www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17638
• //en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope#
• //education.nationalgeographic.org/resource/microscopes
• //scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=7046

Uitgelichte afbeelding: Piqsels